智能充電控制器和智能充電控制系統的制作方法

本發明涉及電動車充換電調度領域，具體是涉及一種智能充電控制器和智能充電控制系統。

背景技術：

在電動汽車發展到一定市場規模的情況下，電動汽車充換電負荷影響因素可以概括為四個方面，分別是電動汽車種類和數量、電動汽車行駛特性、電動汽車用戶充換電行為習慣、充換電設施類型和建設布局。

目前電動車充換電缺乏調度，用戶隨意選擇時間、就近選擇充換電站進行充換電，這樣，導致在充換電高峰時期、人口密集區域的充換電站超負荷運行，而人口相對稀少、充換電低谷的充換電站的充換電資源被浪費。

雖然相關技術中可以采用錯峰電價、對不同充換電站采取不同充換電價格的方式使得用戶對充換電時間、充換電站進行自主選擇從而均衡各個時段各個充換電站的充換電負荷，但是，這種選擇依賴用戶的主觀判斷，缺乏可控性，充換電負荷均衡的效果也并不理想。

針對相關技術中充換電站充換電負荷不均衡導致充換電站超負荷運行或者充換電站充換電資源被浪費的問題，尚未給出有效的解決方案。

技術實現要素：

本發明提供了一種智能充電控制器和智能充電控制系統，以至少解決充換電站充換電負荷不均衡導致充換電站超負荷運行或者充換電站充換電資源被浪費的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種智能充電控制器，包括：中央處理器以及與所述中央處理單元電連接的：控制單元、采集單元、存儲單元和通信單元。

可選地，所述中央處理器，包括主CPU及外圍電路，用于實現整個充電控制模塊的遠程通訊、邏輯運算及控制功能；所述通訊單元，用于通過協議解析與充電設備通訊，獲取充電設備的運行參數，以及與后臺監控系統中心通訊，將全部數據上傳，并接受上級系統的控制指令，下發指令控制充電過程；所述采集單元，用于實現充電系統的開關量檢測、充電過程全數據記錄、充電過程上下行指令數據記錄；所述邏輯控制單元，用于通過接收后臺監控系統的下行指令，結合安全邏輯控制，實現無人值守模式下的自動充電。

可選地，所述智能充電控制器通過有線網絡或者無線網絡與后臺監控系統通訊。

可選地，所述智能充電控制器通過第一數據總線與智能充電樁通訊。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種智能充電控制系統，可選地包括：上述的智能充電控制器和智能充電樁，其中，所述智能充電控制器通過第一數據總線與所述智能充電樁通訊。

可選地，所述智能充電樁包括：控制系統、快速補電裝置、常規補電裝置，其中，所述控制系統通過第一數據總線與所述智能充電控制器通訊，所述快速補電裝置和所述常規補電裝置通過第二數據總線與所述控制系統通訊。

可選地，所述控制系統通過第三數據總線與待充電車輛通訊，用于根據智能充電控制器的指令，設定充電參數并選擇快速補電裝置或者常規補電裝置為待充電車輛提供自動充電服務。

可選地，所述快速補電裝置的輸入端與三相供電網絡連接。

可選地，所述常規補電裝置的輸入端與單相供電網絡連接。

通過本發明，采用的智能充電控制器，包括：中央處理器以及與所述中央處理單元電連接的：控制單元、采集單元、存儲單元和通信單元，該智能充電控制器分別與電動汽車有序充電引導系統和充電樁通訊，可以根據待充電車輛的電池參數或者電動汽車有序充電引導系統對充電負荷狀況的檢測或者預測，調整充電樁的充電模式，從而解決了充換電站充換電負荷不均衡導致充換電站超負荷運行或者充換電站充換電資源被浪費的問題，提高了充換電站的時空利用率，保障了電網的安全性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的智能充電控制器的結構示意圖；

圖2是根據本發明實施例的智能充電控制器的工作示意圖；

圖3是根據本發明實施例的智能充電控制系統的結構示意圖。

具體實施方式

下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實施例中，提供了一種智能充電控制器。圖1是根據本發明實施例的智能充電控制器的結構示意圖，如圖1所示，該智能充電控制器包括：中央處理器11，以及與中央處理器11分別連接的：控制單元12、采集單元13、存儲單元14、通信單元15。

通過上述的結構，該智能充電控制器分別與電動汽車有序充電引導系統和充電樁通訊，可以根據待充電車輛的電池參數或者電動汽車有序充電引導系統對充電負荷狀況的檢測或者預測，調整充電樁的充電模式，從而解決了充換電站充換電負荷不均衡導致充換電站超負荷運行或者充換電站充換電資源被浪費的問題，提高了充換電站的時空利用率，保障了電網的安全性能。

該智能充電控制器可完成快速補電過程的數據傳輸、數據存儲、指令下達、邏輯控制等功能，智能充電控制器的各部分功能如下所示：

所述中央處理器，包括主CPU及外圍電路，用于實現整個充電控制模塊的遠程通訊、邏輯運算及控制功能；

所述通訊單元，用于通過協議解析與充電設備通訊，獲取充電設備的運行參數，以及與后臺監控系統中心通訊，將全部數據上傳，并接受上級系統的控制指令，下發指令控制充電過程；

所述采集單元，用于實現充電系統的開關量檢測、充電過程全數據記錄、充電過程上下行指令數據記錄；

所述邏輯控制單元，用于通過接收后臺監控系統的下行指令，結合安全邏輯控制，實現無人值守模式下的自動充電；

存儲單元，用于緩存或者保存必要的運行數據或者控制信息，以及存儲監控系統下發的策略信息。

為了保證快速補電過程的智能化和人性化，保證安全性和高效性，以及與電網的協調與配合，智能充電控制器主要功能包括：

a.車型識別。自動識別車輛類型(電池)；

b.充電模式。支持的模式：限時充電、限流充電、自動充滿；

c.對外通訊接口。與后臺交互信息：設備運行信息、用戶信息、車輛信息、電池信息；可接受后臺的充電控制指令；

d.數據存儲。充電記錄容量：200條；充電過程數據記錄頻率：10分鐘/次。

可選地，所述智能充電控制器通過有線網絡或者無線網絡與后臺監控系統(例如電動汽車有序充電引導系統)通訊。所述智能充電控制器通過第一數據總線與智能充電樁通訊。圖2是根據本發明實施例的智能充電控制器的工作示意圖，如圖2所示，智能充電控制器從充電樁采集運行數據，并通過有線網絡(例如以太網Ethernet、控制器局域網絡CAN等)或者無線網絡(例如通用分組無線服務技術GPRS、3G網絡、4G網絡、ZigBee、WiFi等)將運行數據轉發給電動汽車有序充電引導系統；電動汽車有序充電引導系統，根據從充電樁采集到的運行數據(包括充電樁的運行數據和電動汽車的運行數據)，并且結合電網的負荷情況(例如電網當前負荷或者電網在未來一段時間內的負荷預測)來決策充電樁的充電模式(例如充電功率、電流大小等)；電動汽車有序充電引導系統通過有線網絡或者無線網絡將控制信息下發給智能充電控制器，再由智能充電控制器將控制信息下發給充電樁執行。

本實施例還提供了一種智能充電控制系統，圖3是根據本發明實施例的智能充電控制系統的結構示意圖，如圖3所示，該智能充電控制系統包括：上述的智能充電控制器和智能充電樁，其中，所述智能充電控制器通過第一數據總線與所述智能充電樁通訊。

可選地，所述智能充電樁包括：控制系統、快速補電裝置、常規補電裝置，其中，所述控制系統通過第一數據總線與所述智能充電控制器通訊，所述快速補電裝置和所述常規補電裝置通過第二數據總線與所述控制系統通訊。

常規補電裝置完成兩項功能：一種給電動汽車動力電池充電的電源，由充電機或普通交流電源提供；一種在充電的時給車輛上其它用電設備供電的12V電源，同時提供充電接口和人機接口等功能。在這種模式下，常規補電裝置或快速補電裝置可與充電機及車輛實現物理連接和數據傳遞，完成一個正常充電流程，然而無法與上位機監控系統通信，將數據上傳，更無法實現對上級控制指令的接收和響應。同時當前模式下的充電樁無法根據車輛的電池信息自動匹配，完成優化的自動智能充電過程。

因此，在本發明實施例中，將智能充電控制器嵌入傳統的充電樁系統，能夠控制通過有線與無線的方式直接與后臺監控系統完成數據互通和指令接收，實現充電樁的聯網集中監控，識別車輛(電池)類型，按電池類型優化充電，提高充電樁的安全運行和智能化程度。

可選地，所述控制系統通過第三數據總線與待充電車輛通訊，用于根據智能充電控制器的指令，設定充電參數并選擇快速補電裝置或者常規補電裝置為待充電車輛提供自動充電服務。

可選地，所述快速補電裝置的輸入端與三相供電網絡連接。

可選地，所述常規補電裝置的輸入端與單相供電網絡連接。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。