一种多模电动汽车充电系统及其充电方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多模电动汽车充电系统及其充电方法，该系统包括连接电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线以及能源流量控制装置；所述能源流量控制装置通过通信网络与充电服务平台、电网调度系统、电力交易市场、车主连接并进行信息交互。该方法包括以下步骤：所述能源流量控制装置根据所述充电需量相关信息和区域充电需量统计信息对充电需量进行预测，根据电力能源供应信息对电力供应量进行预测，然后根据充电需量预测信息、电力供应量预测信息、储能相关信息、车主充电需求信息制定兼顾经济和保障供应的优化储能方案。本发明专利技术能够提供多模式充电服务，从而满足了车主多样的充电需求，又避免了给电网造成较大的负荷冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种多模电动汽车充电系统及其充电方法
本专利技术涉及一种多模电动汽车充电系统及其充电方法，属于汽车充电

技术介绍
当今世界人们对环境问题越来越重视，为了改善环境使用清洁能源已经在世界范围内达成共识，尤其用电动汽车替代燃油汽车来减少排放治理大气污染受到人们的广泛推崇。世界各国政府纷纷制定电动汽车替代的时间表，近年来，随着技术的发展尤其是电池技术的发展，这种替代的趋势正在加速，世界各国都在大力发展电动汽车。与此同时，作为影响电动汽车替代的另一个主要领域，充电技术也在大踏步的前进，世界各地都在大规模的部署充电基础设施，以赶上电动汽车发展的步伐。现在随着电动汽车充电系统的应用越来越广泛，技术上遇到了如下一些问题：一是用户体验差。一方面随着电动汽车的续航里程越来越长，汽车所带的电池容量也越来越大；另一方面电动汽车广受诟病的一个问题是汽车的充电时间大大超过加油时间，这个问题一直困扰电动汽车替代。因此，迅速提升充电容量，大幅度缩短充电时间是当前充电技术发展的一个重要方向。二是新的充电设施与原有配电网承载负荷能力规划存在矛盾。随着充电设施部署日益增多，尤其是大容量的充电设施的增多，加上汽车随时移动的特点。电动汽车这种负荷具有突发性强、时间短、容量大和不确定的显著特点，是一种全新类型的负荷，这种负荷的部署对于现行配电网是一个严重的挑战。尤其是依据现有负荷类型规划的配电网没法适应充电系统这种新类型的负荷，再加上原本许多地方配电网的规划标准比较低，所带来的问题更加严重。大容量充电的突发电力需求对电网平稳供电会产生不利的影响，会引起电力供应的波动，严重的还会影响局部电网的稳定运行。如果为此对配电网进行全面的大张旗鼓的改造，投资巨大电网也难以承受，比较可行的办法还是要依靠充电系统自身来解决。三是经济性、效率和成本，这些都是永恒的主题。很多车主希望获得经济、低成本的电力，为满足不同用户的不同需求，这也是充电系统将会面临的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决技术问题是：提供一种能够降低充电成本、提高充电效率、满足电网要求的多模电动汽车充电系统及其充电方法，从而使电动汽车的充电需量可以调节并能够充分利用每辆电动汽车的余能。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案之一是：一种多模电动汽车充电系统，包括连接电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线以及能源流量控制装置，所述电网接口、储能装置、充电接口均与能源交换总线电力连接，所述电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线均通过实时控制总线与所述能源流量控制装置连接；所述能源流量控制装置还通过通信网络与充电服务平台、电网调度系统、电力交易市场、车主连接并进行交互信息；所述电网接口用于从电网获取或反送电网能源，所述储能装置包含多个电池包，所述充电接口具有多个物理充电接口，用于为电动汽车充电；所述电力交易市场用于采集电力能源供应信息，包括实时电价、历史电价、计划电价和电力供应计划；所述充电服务平台用于获取区域内充电需量统计信息，包括区域平均充电量、区域最大充电量和区域充电量分布；所述能源交换总线分别与电网接口、储能装置、充电接口进行双向能源交换，用于向能源流量控制装置反馈能源流动状态和流量，并接收能源流量控制装置的控制指令来控制能源的流量和流向；所述能源流量控制装置用于实时监测储能装置的储能相关信息、充电接口的充电需量相关信息、电力交易市场的电力能源供应信息和电网调度系统的电网需求侧响应相关信息，所述储能相关信息包括实时储能能量、储能历史记录和电池包的工作状态，所述充电需量相关信息包括实时充电量、日平均充电量、日最大充电量、日充电量分布和历史充电量分布，所述电网需求侧响应相关信息包括需求响应计划、紧急需求响应请求和功率平衡响应请求；所述能源流量控制装置还通过通信网络采集车主的充电需求信息，所述车主的充电需求信息包括充电时间、充电量和充电模式，所述充电模式包括大容量快速充电模式和允许延长充电时间的常规充电模式。上述技术方案之一的进一步改进是：还包括与能源交换总线电力连接的分布式发电装置，所述分布式发电装置包括太阳能发电装置和风力发电装置；所述能源流量控制装置还用于实时监测分布式发电装置的分布式发电信息，所述分布式发电信息包括分布式实时发电量和分布式发电历史记录。上述技术方案之一的再进一步改进是：所述充电接口还用于获取电动汽车的余能，所述车主的充电需求信息还包括允许汽车余能利用充电模式。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案之二是：一种利用技术方案之一的多模电动汽车充电系统的充电方法，包括以下步骤：所述能源流量控制装置根据所述充电需量相关信息和区域充电需量统计信息对充电需量进行预测得到充电需量预测信息，根据电力能源供应信息预测电能供给情况和价格变化趋势，对电力供应量进行预测得到电力供应量预测信息，然后根据充电需量预测信息、电力供应量预测信息、储能相关信息、车主充电需求信息制定兼顾经济和保障供应的优化储能方案，通过所述能源流量控制装置执行上述优化储能方案实现优化储能；其中，当车主为其电动汽车选择快速充电模式时，所述能源流量控制装置通过控制能源交换总线集中从电网获取的电能和储能系统的电能输出到充电接口实现对该电动汽车进行大容量快速充电；当有车主为其电动汽车选择大容量快速充电模式，另一些车主选择允许延长充电时间的常规充电模式时，此时如果充电的请求会造成所述充电系统的能源容量暂时短缺，所述能源流量控制装置通过控制每一个物理充电接口的充电节奏，在多台电动汽车之间调剂充电时间，利用允许延长充电时间的常规充电模式的电动汽车在充电所需时间外还有一定空余时间来满足大容量快速充电模式的电动汽车对能源容量的需求，以解决系统能源容量暂时短缺的问题。上述技术方案之二的进一步改进是：所述能源流量控制装置实时监测与能源交换总线电力连接的分布式发电装置的分布式发电信息，所述分布式发电装置包括太阳能发电装置和风力发电装置，所述分布式发电信息包括分布式实时发电量和分布式发电历史记录；所述能源流量控制装置根据电力能源供应信息和分布式发电信息制定出确保电力供应的分布式发电最佳能源利用方案并付诸实施。上述技术方案之二的再进一步改进是：所述车主的充电需求信息还包括允许汽车余能利用充电模式；当有车主为其电动汽车选择大容量快速充电模式时，如所述充电系统的能源容量出现不足，则所述能源流量控制装置通过所述充电接口反向获取允许汽车余能利用充电模式的电动汽车的余能。上述技术方案之二的更进一步改进是：所述能源流量控制装置根据所述储能相关信息、电力能源供应信息、充电需量相关信息、分布式发电信息得到优化的充电电能成本方案，从而适时调整充电时从电网获取电能和从储能装置获取电能的比例，达到降低充电电能成本的目的。上述技术方案之二的更进一步改进是：所述能源流量控制装置根据所述电力供应量预测信息、需求侧响应相关信息、充电需量预测信息、储能相关信息、分布式发电信息得出优化的需求侧响应方案，再通过所述能源流量控制装置接收电网调度系统需求侧响应指令，执行所述优化的需求侧响应方案。本专利技术带来的有益效果是：本专利技术通过对充电需量和电力供应量的准确预测，达到兼顾经济和保障供应的优化储能效果；通过对电力供应量的准确预测，达到降低充电电能成本提高电能利用效率的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模电动汽车充电系统，其特征在于：包括连接电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线以及能源流量控制装置，所述电网接口、储能装置、充电接口均与能源交换总线电力连接，所述电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线均通过实时控制总线与所述能源流量控制装置连接；所述能源流量控制装置还通过通信网络与充电服务平台、电网调度系统、电力交易市场、车主连接并进行交互信息；所述电网接口用于从电网获取或反送电网能源，所述储能装置包含多个电池包，所述充电接口具有多个物理充电接口，用于为电动汽车充电；所述电力交易市场用于采集电力能源供应信息，包括实时电价、历史电价、计划电价和电力供应计划；所述充电服务平台用于获取区域内充电需量统计信息，包括区域平均充电量、区域最大充电量和区域充电量分布；所述能源交换总线分别与电网接口、储能装置、充电接口进行双向能源交换，用于向能源流量控制装置反馈能源流动状态和流量，并接收能源流量控制装置的控制指令来控制能源的流量和流向；所述能源流量控制装置用于实时监测储能装置的储能相关信息、充电接口的充电需量相关信息、电力交易市场的电力能源供应信息和电网调度系统的电网需求侧响应相关信息，所述储能相关信息包括实时储能能量、储能历史记录和电池包的工作状态，所述充电需量相关信息包括实时充电量、日平均充电量、日最大充电量、日充电量分布和历史充电量分布，所述电网需求侧响应相关信息包括需求响应计划、紧急需求响应请求和功率平衡响应请求；所述能源流量控制装置还通过通信网络采集车主的充电需求信息，所述车主的充电需求信息包括充电时间、充电量和充电模式，所述充电模式包括大容量快速充电模式和允许延长充电时间的常规充电模式。...

【技术特征摘要】
1.一种多模电动汽车充电系统，其特征在于：包括连接电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线以及能源流量控制装置，所述电网接口、储能装置、充电接口均与能源交换总线电力连接，所述电网接口、储能装置、充电接口、能源交换总线均通过实时控制总线与所述能源流量控制装置连接；所述能源流量控制装置还通过通信网络与充电服务平台、电网调度系统、电力交易市场、车主连接并进行交互信息；所述电网接口用于从电网获取或反送电网能源，所述储能装置包含多个电池包，所述充电接口具有多个物理充电接口，用于为电动汽车充电；所述电力交易市场用于采集电力能源供应信息，包括实时电价、历史电价、计划电价和电力供应计划；所述充电服务平台用于获取区域内充电需量统计信息，包括区域平均充电量、区域最大充电量和区域充电量分布；所述能源交换总线分别与电网接口、储能装置、充电接口进行双向能源交换，用于向能源流量控制装置反馈能源流动状态和流量，并接收能源流量控制装置的控制指令来控制能源的流量和流向；所述能源流量控制装置用于实时监测储能装置的储能相关信息、充电接口的充电需量相关信息、电力交易市场的电力能源供应信息和电网调度系统的电网需求侧响应相关信息，所述储能相关信息包括实时储能能量、储能历史记录和电池包的工作状态，所述充电需量相关信息包括实时充电量、日平均充电量、日最大充电量、日充电量分布和历史充电量分布，所述电网需求侧响应相关信息包括需求响应计划、紧急需求响应请求和功率平衡响应请求；所述能源流量控制装置还通过通信网络采集车主的充电需求信息，所述车主的充电需求信息包括充电时间、充电量和充电模式，所述充电模式包括大容量快速充电模式和允许延长充电时间的常规充电模式。2.根据权利要求1所述的多模电动汽车充电系统，其特征在于：还包括与能源交换总线电力连接的分布式发电装置，所述分布式发电装置包括太阳能发电装置和风力发电装置；所述能源流量控制装置还用于实时监测分布式发电装置的分布式发电信息，所述分布式发电信息包括分布式实时发电量和分布式发电历史记录。3.根据权利要求1或2所述的多模电动汽车充电系统，其特征在于：所述充电接口还用于获取电动汽车的余能，所述车主的充电需求信息还包括允许汽车余能利用充电模式。4.一种权利要求1所述的多模电动汽车充电系统的充电方法，包括以下步骤：所述能源流量控制装置根据所述充电需量相关信息和区域充电需量统计信息对充电需量进行预测得到充电需量预测信息，根据电力能源供应信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦群，陈红渠，
申请(专利权)人：苏州奇才电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32