[发明专利]充电桩智能功率调配系统及方法

说明书

本发明属于电力控制设备，特别涉及对多台充电桩引起的变压器负荷控制。其技术方案是：一种充电桩智能功率调配系统，包括：控制器主机(1)，设置在各充电桩(5)处的多个控制器分机(2)，连接所述控制器主机(1)与所述控制器分机(2)的通信总线(3)。应用本发明可以对小区内所有充电桩进行实时控制，错开用电高峰，对于新建住宅小区及企事业单位可以降低建设投资、降低变压器空载损耗，对于需要增加充电桩的已建小区，也能大大降低电气系统改造难度和成本。

技术领域

本发明属于电力控制设备，特别涉及对多台充电桩引起的变压器负荷控制。

背景技术

随着电动汽车的普及，住宅小区、企事业单位、大型停车场对充电桩的需求日益增加。但是在当前情况下大量增加充电桩面临很多问题。以住宅小区为例，对于已经建成的小区，建设时并未考虑充电桩这一部分负荷，大量增加充电桩会造成变压器满负荷甚至超负荷工作，引发断路器动作、电能质量下降、变压器寿命降低等问题。因此，很多小区禁止业主自行安装充电桩。对于新建小区，建设方要求设计方考虑充电桩负荷时，也会给设计带来一定难度。单台充电桩的功率一般在5kW以上，与单户用电量峰值相当，设置大量充电桩以后需要对变压器进行增容，增大了建设投资，且充电桩负荷具有很强的峰谷特性，上班时间使用率很低，这造成了变压器容量的浪费，并增加变压器低负载率运行的时间，不利于节能降耗。

大多数电动汽车用户的使用习惯是下班之后将充电线插到充电桩，充电桩只要保证用户在次日上班前充电完毕即可，对充电的实时性要求并不高，具有可错峰使用的特点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种充电桩智能功率调配系统，通过监测变压器负载率，实时对小区内所有充电桩进行投切控制，错开用电高峰，降低变压器建设或增容投资。

本发明的技术方案是：一种充电桩智能功率调配系统，它包括：控制器主机，设置在各充电桩处的多个控制器分机，连接所述控制器主机与所述控制器分机的通信总线；

所述控制器主机实时读取变压器负载率，判断所述变压器剩余可用功率，决定可用充电桩的数量，并向所述控制器分机发出充电或停止充电指令；

所述控制器分机监测所在充电桩的汽车接入传感器和电动汽车电流电压传感器；当有电动汽车连接到所在充电桩时，向所述控制器主机发送充电请求；在充电过程中，向所述控制器主机发送所在充电桩在用状态信息；充电完成后向所述控制器主机发送充电完毕信息；执行所述控制器主机发来的充电或停止充电指令，控制所在充电桩对电动汽车的充电。

一种充电桩智能功率调配方法，它使用如上所述的充电桩智能功率调配系统，并包括以下步骤：

A.所述控制器主机执行以下操作：

A1.接收所述变压器传感器的电压、电流信息，计算所述变压器负载率；

A2.判断所述负载率是否低于预设的下限阈值；是则转A3步骤，否则转A5步骤；

A3.判断有无所述控制器分机发来充电请求；有则转A4步骤，无则转A1步骤；

A4.向发来充电请求的一台所述控制器分机发出充电指令；然后转A1步骤；

A5.判断所述负载率是否高于预设的上限阈值；是则转A6步骤，否则转A1步骤；

A6.判断是否有所述控制器分机发来的所在充电桩在用状态信息；是则转A7步骤，否则转A1步骤；

A7.向一台在用充电桩的所述控制器分机发出停止充电指令；然后转A1步骤；

B.所述控制器分机执行以下操作：

B1.监测所在充电桩的汽车接入传感器，当有电动汽车连接需要充电时；

B2.向所述控制器主机发出充电请求；