智能充电控制器和智能充电控制系统的制作方法

本发明涉及电动车充换电调度领域，具体是涉及一种智能充电控制器和智能充电控制系统。

背景技术：

在电动汽车发展到一定市场规模的情况下，电动汽车充换电负荷影响因素可以概括为四个方面，分别是电动汽车种类和数量、电动汽车行驶特性、电动汽车用户充换电行为习惯、充换电设施类型和建设布局。

目前电动车充换电缺乏调度，用户随意选择时间、就近选择充换电站进行充换电，这样，导致在充换电高峰时期、人口密集区域的充换电站超负荷运行，而人口相对稀少、充换电低谷的充换电站的充换电资源被浪费。

虽然相关技术中可以采用错峰电价、对不同充换电站采取不同充换电价格的方式使得用户对充换电时间、充换电站进行自主选择从而均衡各个时段各个充换电站的充换电负荷，但是，这种选择依赖用户的主观判断，缺乏可控性，充换电负荷均衡的效果也并不理想。

针对相关技术中充换电站充换电负荷不均衡导致充换电站超负荷运行或者充换电站充换电资源被浪费的问题，尚未给出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明提供了一种智能充电控制器和智能充电控制系统，以至少解决充换电站充换电负荷不均衡导致充换电站超负荷运行或者充换电站充换电资源被浪费的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种智能充电控制器，包括：中央处理器以及与所述中央处理单元电连接的：控制单元、采集单元、存储单元和通信单元。

可选地，所述中央处理器，包括主CPU及外围电路，用于实现整个充电控制模块的远程通讯、逻辑运算及控制功能；所述通讯单元，用于通过协议解析与充电设备通讯，获取充电设备的运行参数，以及与后台监控系统中心通讯，将全部数据上传，并接受上级系统的控制指令，下发指令控制充电过程；所述采集单元，用于实现充电系统的开关量检测、充电过程全数据记录、充电过程上下行指令数据记录；所述逻辑控制单元，用于通过接收后台监控系统的下行指令，结合安全逻辑控制，实现无人值守模式下的自动充电。

可选地，所述智能充电控制器通过有线网络或者无线网络与后台监控系统通讯。

可选地，所述智能充电控制器通过第一数据总线与智能充电桩通讯。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种智能充电控制系统，可选地包括：上述的智能充电控制器和智能充电桩，其中，所述智能充电控制器通过第一数据总线与所述智能充电桩通讯。

可选地，所述智能充电桩包括：控制系统、快速补电装置、常规补电装置，其中，所述控制系统通过第一数据总线与所述智能充电控制器通讯，所述快速补电装置和所述常规补电装置通过第二数据总线与所述控制系统通讯。

可选地，所述控制系统通过第三数据总线与待充电车辆通讯，用于根据智能充电控制器的指令，设定充电参数并选择快速补电装置或者常规补电装置为待充电车辆提供自动充电服务。

可选地，所述快速补电装置的输入端与三相供电网络连接。

可选地，所述常规补电装置的输入端与单相供电网络连接。

通过本发明，采用的智能充电控制器，包括：中央处理器以及与所述中央处理单元电连接的：控制单元、采集单元、存储单元和通信单元，该智能充电控制器分别与电动汽车有序充电引导系统和充电桩通讯，可以根据待充电车辆的电池参数或者电动汽车有序充电引导系统对充电负荷状况的检测或者预测，调整充电桩的充电模式，从而解决了充换电站充换电负荷不均衡导致充换电站超负荷运行或者充换电站充换电资源被浪费的问题，提高了充换电站的时空利用率，保障了电网的安全性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的智能充电控制器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的智能充电控制器的工作示意图；

图3是根据本发明实施例的智能充电控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中，提供了一种智能充电控制器。图1是根据本发明实施例的智能充电控制器的结构示意图，如图1所示，该智能充电控制器包括：中央处理器11，以及与中央处理器11分别连接的：控制单元12、采集单元13、存储单元14、通信单元15。

通过上述的结构，该智能充电控制器分别与电动汽车有序充电引导系统和充电桩通讯，可以根据待充电车辆的电池参数或者电动汽车有序充电引导系统对充电负荷状况的检测或者预测，调整充电桩的充电模式，从而解决了充换电站充换电负荷不均衡导致充换电站超负荷运行或者充换电站充换电资源被浪费的问题，提高了充换电站的时空利用率，保障了电网的安全性能。

该智能充电控制器可完成快速补电过程的数据传输、数据存储、指令下达、逻辑控制等功能，智能充电控制器的各部分功能如下所示：

所述中央处理器，包括主CPU及外围电路，用于实现整个充电控制模块的远程通讯、逻辑运算及控制功能；

所述通讯单元，用于通过协议解析与充电设备通讯，获取充电设备的运行参数，以及与后台监控系统中心通讯，将全部数据上传，并接受上级系统的控制指令，下发指令控制充电过程；

所述采集单元，用于实现充电系统的开关量检测、充电过程全数据记录、充电过程上下行指令数据记录；

所述逻辑控制单元，用于通过接收后台监控系统的下行指令，结合安全逻辑控制，实现无人值守模式下的自动充电；

存储单元，用于缓存或者保存必要的运行数据或者控制信息，以及存储监控系统下发的策略信息。

为了保证快速补电过程的智能化和人性化，保证安全性和高效性，以及与电网的协调与配合，智能充电控制器主要功能包括：

a.车型识别。自动识别车辆类型(电池)；

b.充电模式。支持的模式：限时充电、限流充电、自动充满；

c.对外通讯接口。与后台交互信息：设备运行信息、用户信息、车辆信息、电池信息；可接受后台的充电控制指令；

d.数据存储。充电记录容量：200条；充电过程数据记录频率：10分钟/次。

可选地，所述智能充电控制器通过有线网络或者无线网络与后台监控系统(例如电动汽车有序充电引导系统)通讯。所述智能充电控制器通过第一数据总线与智能充电桩通讯。图2是根据本发明实施例的智能充电控制器的工作示意图，如图2所示，智能充电控制器从充电桩采集运行数据，并通过有线网络(例如以太网Ethernet、控制器局域网络CAN等)或者无线网络(例如通用分组无线服务技术GPRS、3G网络、4G网络、ZigBee、WiFi等)将运行数据转发给电动汽车有序充电引导系统；电动汽车有序充电引导系统，根据从充电桩采集到的运行数据(包括充电桩的运行数据和电动汽车的运行数据)，并且结合电网的负荷情况(例如电网当前负荷或者电网在未来一段时间内的负荷预测)来决策充电桩的充电模式(例如充电功率、电流大小等)；电动汽车有序充电引导系统通过有线网络或者无线网络将控制信息下发给智能充电控制器，再由智能充电控制器将控制信息下发给充电桩执行。

本实施例还提供了一种智能充电控制系统，图3是根据本发明实施例的智能充电控制系统的结构示意图，如图3所示，该智能充电控制系统包括：上述的智能充电控制器和智能充电桩，其中，所述智能充电控制器通过第一数据总线与所述智能充电桩通讯。

可选地，所述智能充电桩包括：控制系统、快速补电装置、常规补电装置，其中，所述控制系统通过第一数据总线与所述智能充电控制器通讯，所述快速补电装置和所述常规补电装置通过第二数据总线与所述控制系统通讯。

常规补电装置完成两项功能：一种给电动汽车动力电池充电的电源，由充电机或普通交流电源提供；一种在充电的时给车辆上其它用电设备供电的12V电源，同时提供充电接口和人机接口等功能。在这种模式下，常规补电装置或快速补电装置可与充电机及车辆实现物理连接和数据传递，完成一个正常充电流程，然而无法与上位机监控系统通信，将数据上传，更无法实现对上级控制指令的接收和响应。同时当前模式下的充电桩无法根据车辆的电池信息自动匹配，完成优化的自动智能充电过程。

因此，在本发明实施例中，将智能充电控制器嵌入传统的充电桩系统，能够控制通过有线与无线的方式直接与后台监控系统完成数据互通和指令接收，实现充电桩的联网集中监控，识别车辆(电池)类型，按电池类型优化充电，提高充电桩的安全运行和智能化程度。

可选地，所述控制系统通过第三数据总线与待充电车辆通讯，用于根据智能充电控制器的指令，设定充电参数并选择快速补电装置或者常规补电装置为待充电车辆提供自动充电服务。

可选地，所述快速补电装置的输入端与三相供电网络连接。

可选地，所述常规补电装置的输入端与单相供电网络连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。