一种充电站功率调控系统及方法与流程

专利2026-08-02  33


本技术涉及电动汽车充电领域,尤其是涉及到一种充电站功率调控系统及方法。


背景技术:

1、随着电动汽车的日益增多,电网的供电压力与日俱增。若不加以调控,随着电动汽车的普及和进一步增加,充电高峰期会对电网负荷产生较大的影响。

2、因此,如何调节充电站的功率达到降低电网负荷成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、第一方面,本技术实施例提供了一种充电站功率调控系统,包括:电力系统调度控制中心、电动汽车负荷聚合系统以及充电站;

2、所述充电站包括路由器、控制系统、主站模块、功率调节模块以及充电桩,所述功率调节模块与所述充电桩一一对应;

3、其中,所述功率调节模块对所述充电桩进行实时数据收集并上报至所述主站模块,所述实时数据包括所述充电桩的当前充电功率、所述充电桩的当前可调节的最大功率;

4、所述主站模块将接收到的所述实时数据发送至所述控制系统,所述控制系统将所有所述功率调节模块上报的当前可调节的最大功率相加后,通过所述电动汽车负荷聚合系统上报至所述电力系统调度控制中心;

5、所述电力系统调度控制中心发出功率调节信号,通过所述电动汽车负荷聚合系统将所述功率调节信号转发至有功率调节需要的目标充电站;

6、所述目标充电站的路由器接收所述功率调节信号,并转发至所述目标充电站的控制系统,所述目标充电站的控制系统将待调节总功率通过所述目标充电站的主站模块分配到所述目标充电站的各个功率调节模块。

7、根据本技术实施例的上述系统,还可以具有以下附加技术特征:

8、可选地,所述主站模块与所述功率调节模块之间通过网线或can总线连接,实现所述主站模块与所述功率调节模块的通信。

9、可选地,所述功率调节模块安装于与其对应的所述充电桩,所述功率调节模块基于所述功率调控指令直接对与其对应的所述充电桩进行控制,实现对单个所述充电桩的功率调控。

10、可选地,所述充电站还包括检测设备;所述检测设备检测所述充电桩所在配网的频率和电压,当所述频率的变化率大于或等于预设频率阈值时,生成调频信号,并将所述调频信号发送至所述控制系统,和/或,当所述电压的变化率大于或等于预设电压阈值时,生成调压信号,并将所述调压信号发送至所述控制系统。

11、可选地,所述充电桩为交流充电桩时,所述功率调节模块包括:模拟车辆控制装置、二极管d2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、开关s3、开关s4、开关s5、模拟供电控制装置以及can通信接口;

12、其中,所述二极管d2的正极连接所述交流充电桩的电阻r1的一端,所述二极管d2的负极连接所述电阻r4、所述电阻r5以及所述模拟车辆控制装置;

13、所述开关s3和所述开关s4为单刀单掷开关,所述电阻r4与所述开关s3串联,所述电阻r5与所述开关s4串联,所述开关s3和所述电阻r5接设备地;

14、所述开关s5为单刀双掷开关,所述开关s5的不动端连接所述电阻r6的一端,所述开关s5的第一动端连接所述模拟供电控制装置的+12v端口,所述开关s5的第二动端连接所述模拟供电控制装置的pwm端口;

15、所述电阻r6的另一端连接所述电动汽车的车辆接口和所述模拟供电控制装置;

16、所述功率调节模块包括目标检测点,所述目标检测点设置于所述二极管d2的负极与所述模拟车辆控制装置之间。

17、可选地,在充电过程中,所述模拟车辆控制装置对所述目标检测点的pwm信号占空比或充电需求电压、充电需求电流进行监测,并计算所述交流充电桩的当前可调节的最大功率;

18、所述主站模块将其链路下的各个所述功率调节模块的实时数据发送至所述控制系统,所述控制系统将各个所述功率调节模块的当前可调节的最大功率相加后,通过所述电动汽车负荷聚合系统上报至所述电力系统调度控制中心;

19、所述电力系统调度控制中心发出功率调节信号,通过所述电动汽车负荷聚合系统将所述功率调节信号转发至有功率调节需要的目标充电站;

20、所述目标充电站的路由器接收所述功率调节信号,并转发至所述目标充电站的控制系统,所述目标充电站的控制系统将待调节总功率分配到所述目标充电站的各个所述功率调节模块;

21、当所述功率调节模块接收到所述功率调节信号后,计算对应功率的pwm占空比或充电需求电流信号,由所述功率调节模块发出对应的pwm占空比或充电需求电流信号。

22、可选地,所述模拟车辆控制装置监测所述目标检测点的pwm信号占空比或充电需求电压、充电需求电流,确定所述交流充电桩的最大充电电流,以及根据所述交流充电桩的最大充电电流,确定所述交流充电桩的当前可调节的最大功率;

23、根据所述pwm信号占空比确定所述交流充电桩的最大充电电流的方式,包括:

24、若d<3%,则不允许所述电动汽车充电;

25、若3%≤d≤7%,则在充电前在所述充电桩与所述电动汽车之间建立数字通信,未建立数字通信不允许所述电动汽车充电;

26、若7%<d<8%,则不允许所述电动汽车充电;

27、若8%≤d<10%,则所述交流充电桩的最大充电电流imax=6a;

28、若10%≤d≤85%,则所述交流充电桩的最大充电电流imax=(d×100)×0.6a;

29、若85%<d≤90%,则所述交流充电桩的最大充电电流imax=(d×100-64)×2.5a且imax≤63a;

30、若d>97%,则不允许所述电动汽车充电。

31、第二方面,本技术实施例提供了一种充电站功率调控方法,包括:

32、功率调节模块对充电桩进行实时数据收集并上报至主站模块,所述实时数据包括所述充电桩的当前充电功率、所述充电桩的当前可调节的最大功率;

33、所述主站模块将接收到的所述实时数据发送至控制系统,所述控制系统将所有所述功率调节模块上报的当前可调节的最大功率相加后,通过电动汽车负荷聚合系统上报至电力系统调度控制中心;

34、所述电力系统调度控制中心发出功率调节信号,通过所述电动汽车负荷聚合系统将所述功率调节信号转发至有功率调节需要的目标充电站;

35、所述目标充电站的路由器接收所述功率调节信号,并转发至所述目标充电站的控制系统,所述目标充电站的控制系统将待调节总功率通过所述目标充电站的主站模块分配到所述目标充电站的各个功率调节模块。

36、根据本技术实施例的上述方法,还可以具有以下附加技术特征:

37、可选地,该方法还包括:获取所述充电桩所在配网的频率和电压;

38、当所述频率的变化率大于或等于预设频率阈值时,生成调频信号,并将所述调频信号发送至所述控制系统;和/或,当所述电压的变化率大于或等于预设电压阈值时,生成调压信号,并将所述调压信号发送至所述控制系统。

39、可选地,所述充电桩为交流充电桩时,所述方法还包括:

40、根据所述功率调节模块的目标检测点的pwm信号占空比比或充电需求电压、充电需求电流,确定所述交流充电桩的最大充电电流;以及,根据所述交流充电桩的最大充电电流,确定所述交流充电桩的当前可调节的最大功率;

41、根据所述pwm信号占空比确定所述交流充电桩的最大充电电流的方式,包括:

42、若d<3%,则不允许所述电动汽车充电;

43、若3%≤d≤7%,则在充电前在所述充电桩与所述电动汽车之间建立数字通信,未建立数字通信不允许所述电动汽车充电;

44、若7%<d<8%,则不允许所述电动汽车充电;

45、若8%≤d<10%,则所述交流充电桩的最大充电电流imax=6a;

46、若10%≤d≤85%,则所述交流充电桩的最大充电电流imax=(d×100)×0.6a;

47、若85%<d≤90%,则所述交流充电桩的最大充电电流imax=(d×100-64)×2.5a且imax≤63a;

48、若d>97%,则不允许所述电动汽车充电。

49、在本技术实施例中,通过功率调节模块采集充电桩的当前充电功率、当前可调节的最大功率等实时数据,并将实时数据上报至电力系统调度控制中心,电力系统调度控制中心下发功率调节信号,以对具有功率调节需要的目标充电站的各个功率调节模块进行功率调节,实现了及时调节充电站最大使用功率,达到降低电网负荷的作用。

50、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。


技术特征:

1.一种充电站功率调控系统,其特征在于,包括:电力系统调度控制中心、电动汽车负荷聚合系统以及充电站;

2.根据权利要求1所述的充电站功率调控系统,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的充电站功率调控系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的充电站功率调控系统,其特征在于,所述充电站还包括检测设备;

5.根据权利要求1所述的充电站功率调控系统,其特征在于,所述充电桩为交流充电桩时,所述功率调节模块包括:模拟车辆控制装置、二极管d2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、开关s3、开关s4、开关s5、模拟供电控制装置以及can通信接口;

6.根据权利要求5所述的充电站功率调控系统,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的充电站功率调控系统,其特征在于,

8.一种充电站功率调控方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的充电站功率调控方法,其特征在于,所述方法还包括:

10.根据权利要求8所述的充电站功率调控方法,其特征在于,所述充电桩为交流充电桩时,所述方法还包括:


技术总结
本申请提供了一种充电站功率调控系统及方法。充电站包括路由器、控制系统、主站模块、功率调节模块以及充电桩;功率调节模块对充电桩进行实时数据收集并上报至主站模块;主站模块将接收到的实时数据发送至控制系统,控制系统将所有功率调节模块上报的当前可调节的最大功率相加后,通过电动汽车负荷聚合系统上报至电力系统调度控制中心;电力系统调度控制中心发出功率调节信号,通过电动汽车负荷聚合系统将功率调节信号转发至有功率调节需要的目标充电站;目标充电站的路由器接收功率调节信号,并转发至目标充电站的控制系统,目标充电站的控制系统将待调节总功率通过目标充电站的主站模块分配到目标充电站的各个功率调节模块。

技术研发人员:江正涛,孟达,张纲,逯帅,刁瑞盛,谢洹,吴春燕,李皓然,张波,程晗,丁忠祥,耿淑英,韩明华,冉孟生,成龙,任泉,汤维维,麦上华,颜必行,刘磊,兰勇,林鹏程
受保护的技术使用者:成都华茂能联科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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