[发明专利]一种充电站充电计量方法

说明书

本申请为分案申请，原申请的申请号为2011104203302，申请日为2011-12-15，发明名称为一种充电站充电计量系统及计量方法。

技术领域

本发明涉及一种为电动车辆提供充电服务的充电站，尤其涉及充电站的充电计量系统及计量方法。

背景技术

随着全球能源危机的日趋加重，世界各国都在努力寻求节能降耗、能源可再利用的途径以及清洁无污染能源，汽车作为人们日常生活的必备交通工具，其能耗污染巨大，电力作为一种清洁能源已越来越受到青睐，而世界各大汽车制造企业也都在努力研发电动汽车来逐步替代燃油动力汽车。

电动汽车是指利用存储于车辆的可再充电电池/电池组内的电能来提供动力驱动的汽车。通常情况下，电动汽车的电池通过连接至充电设施的充电装置，进行一段有效时间充电后实现再充电。在现有环境下，已经出现了一定规模的电动汽车充电设施，但是电动汽车的大型普及受到了充电设施功能和数量缺少的限制，需要分布更为广泛、功能更为齐全的充电设施，且普通电动汽车充电时间较长，通常选择在夜间或电动汽车停车时间足够长的情况下进行充电，则进一步需要允许车辆长时间停车的充电设施。尽管现今有一些充电站采用大电流充电的方式来缩短充电时间，以缓解充电需求，然而在一般情况下，电动汽车充电设施皆利用220V市电作为电力源，充电时间能控制在4至6小时，而150至600A的大电流即使能够缩减充电时间，却造成电网不稳定，且大电流的集中充电很可能造成台区瞬时负荷过大而引发断电，同时会缩短电动汽车电池寿命，因此这种方式并不可取。

其次，现今技术中充电设施的充电计量系统仍存在着若干缺陷。例如，中国专利ZL200810059392.3中公开了一种充电站充电计费系统，其主要包括充电机、交流电能计量表、直流电能计量表和充电站管理电脑，充电接口包括整车充电接口和单相标准电池模块充电接口，所述充电站管理电脑连接有打印机和GPRS通信收发器，数据通信线为485线。其利用三相交电网络为电动汽车实现充电计费，同时将费用信息和用户信息传输至终端服务器，但此项技术对具体结构以及计费、通讯过程均未作出详细描述，也提及现今技术中存在的一些缺陷，诸如充电时间、故障确认、漏电保护、防雷保护等因素，因此无法从根本上解决或缓解现有技术中存在的难题。

再者，作为一种消费类的服务装置，用户的体验也是一个重要因素，在现有情况下，一般是电动汽车用户根据电池的电量来选择最短距离的充电设施进行充电，而正如上文所述，可能存在某些充电站需求量过大的情形发生。而特别是在偏远地区，尤其是人口稀少的地区，加之气候、温度等环境因素较为恶劣，架设充电设施成本更高，所以充电站数量较少，而充电设施若不能进行智能化、人性化的改进创造，则势必会对用户造成损失。另外，即使在城市中，如何避免充电设施存在拥堵的情况，合理安排和调度电池充电，必须寻求一种可使用户实时寻找充电设施，以及无误差、迅捷的充电设施通信网络。

再次，充电设施属于高压用电区域，与加油站类似，需要对动力源进行合理监管，尤其是在偏远地区，不能完全依靠人工来实现监管。例如用户在购电过程中与充电设施发生接触，则存在高压触电的隐患，因此对充电设施的设计亦必须考虑完善。

最为重要地，充电设施的主要功能之一是对电动汽车用户的购电量实现即时精确计量，并将信息通过通讯网络发送至服务器终端进行数据汇总。在燃油汽车逐渐被替代的趋势下，对电网的要求也逐渐增多，而如何实现有效无误通信则是现今电网的一个难题，并且需要按照政府规定或电力部门的合理调度来实施电力分配。从上述描述可以看出，通信网络是电动汽车再充电系统的一个必不可少的部分，其必须满足电动汽车用户、充电设施管理者、电力公司以及政府部门的需求。当前普遍技术是通过电力线通信技术来实现载波通信，对于大量数据的告诉传输而言，该项技术的限制为传输距离的劣势。另外可以使用有线局域网络来连接终端服务器，有线局域网与PLC网络的区别在于使用专用线路来承载通信信号，以太网就是最为普遍的技术，但此项技术需要专属线路铺设，成本较高。而广域网络是覆盖范围最广的计算机网络，当前已经开始利用WAN，例如Internet网络实现数据通信，但是这项技术村在的问题较为普遍：数据是以加密数据封包的形式传送至主站电脑，这样通常会存在网络延迟、断线或数据损坏的问题，而这些问题通常出现在用户终端——充电设施的集成系统，亦正如前文所述的问题，充电系统的系统集成度不完善，设计不够人性化，才会导致此类问题的发生。