[发明专利]一种充电桩的智能配电系统及方法

权利要求书

1.一种充电桩的智能配电系统，其特征在于，包括：

电网用电监控模块，用于获取并提供区域电网的用电负荷分布信息；

充电总控制模块，所述充电总控制模块连接所述电网用电监控模块并接收所述用电负荷分布信息；

充电桩数据采集模块，每个与所述区域电网连接的充电桩均配置一个所述充电桩数据采集模块，所述充电桩数据采集模块连接至所述充电总控制模块，所述充电桩数据采集模块用于实时采集获取所述充电桩的充电需求信息并输送至所述充电总控制模块；

充电桩控制模块，每个与所述区域电网连接的充电桩均配置一个所述充电桩控制模块，所有的所述充电桩控制模块均连接至所述充电总控制模块；

所述充电总控制模块对接收到的所述用电负荷分布信息和所述充电桩的所述充电需求信息进行分析处理和比对，以进一步控制所述充电桩控制模块实现对所述充电桩的工作状态及工作参数的控制和调整；

管理终端，连接于所述充电总控制模块，所述管理终端供所述区域电网的管理工作人员使用，且所述充电总控制模块接收所述管理终端的操作指令，所述管理终端用于管理工作人员操作获取与所述区域电网连接的所有充电桩的工作状态和工作参数及发送操作指令；

用户终端，连接于所述充电桩控制模块，所述用户终端供所有被充电车辆的所有者使用，且所述充电桩控制模块接收所述用户终端的操作指令，所述用户终端用于实时获取被充电车辆的充电情况及发送操作指令；

充电预约模块，所述充电预约模块连接于所述用户终端和所述充电桩控制模块，用户通过所述用户终端操作所述充电预约模块以实现被充电车辆的远程预约充电功能；

所述电网用电监控模块包括：

用电设备信息采集模块，用于实时采集所述区域电网内各用电设备的用电信息；

用电设备信息存储模块，用于储存所述用电设备信息采集模块采集的所述用电信息；

负荷预测管理模块，用于依据所述用电设备信息存储模块存储的历史用电信息在不同时间点或时间段的规律，对所述区域电网的用电负荷进行预测，得到负荷-时间关系曲线，所述负荷预测管理模块进一步依据所述负荷-时间关系曲线计算获取电网负载余量-时间关系曲线，以获取未来每一个时间点或每一个时间段的预测电网负载余量；所述负荷预测管理模块连接于所述充电总控制模块并实时将所述预测电网负载余量传输至所述充电总控制模块，其中，

所述充电总控制模块依据所述充电桩控制模块接收到的所述充电桩的所述充电需求信息实时计算并获取当前时间点或时间段的充电桩总需求；且所述充电总控制模块通过将同一时间点或时间段的所述充电桩总需求与所述预测电网负载余量进行比对，以决策该时间点或时间段下充电桩的实际工作数量和延后工作数量；

所述智能配电系统的充电桩智能配电方法包括如下步骤：

步骤100、对区域电网的用电负荷进行实时监控，并获取区域电网的负荷-时间关系曲线，依据负荷-时间关系曲线获取未来每一个时间点或每一个时间段的预测电网负载余量；

步骤200、配置一个依据所述区域电网的所述负荷-时间关系曲线来调控管理与所述区域电网连接的所有充电桩的充电总控制模块，且每个所述充电桩在所述充电总控制模块内存储有唯一的执行编码；

步骤300、对每个充电桩配置一个用于采集充电桩的充电需求信息的充电桩数据采集模块和一个用于控制调整充电桩工作状态及工作参数的充电桩控制模块，且所有充电桩的充电桩控制模块和所述充电桩数据采集模块均配置连接于充电总控制模块，所述充电总控制模块根据所有的所述充电需求信息实时计算获取当前同一时间点或时间段的充电桩总需求；

所述区域电网内的充电桩总需求判断方法包括：

设定充电桩工作状态包括即时充电状态和预约时间充电状态；设定充电桩工作参数包括预约充电时长、车辆已充电量和取车设定时间点；

所述即时充电状态表示车辆接入充电桩的时间点或时间段即计算增加充电桩需求；所述预约时间充电状态表示预约充电起始时间点或时间段即计算增加充电桩需求；所述预约充电时长表示预约结束时间点或时间段即计算减少充电桩需求；所述车辆已充电量为满状态时即计算减少充电桩需求；所述取车设定时间点或时间段表示该时间点或时间段计算减少充电桩需求；

在时间轴上每个时间点或时间段的所述区域电网内的所述充电桩总需求即为增加的充电桩需求和减少的充电桩需求的加减运算结果；

步骤400、所述充电总控制模块将同一时间点或时间段的所述充电桩总需求与所述预测电网负载余量进行比对，以决策该时间点或时间段下充电桩的实际工作数量和延后工作数量；

对实际工作和延后工作的充电桩的执行方法：

当某个时间点或时间段的充电桩总需求大于预测电网负载余量时，选择部分充电桩延后执行充电工作，且随时间推移，当充电桩总需求变为小于电网负载余量时，则恢复延后执行充电工作的充电桩；

所述延后工作的充电桩的选择依据该时间点所有需要执行充电工作的充电桩接入被充电车辆的时间顺序；

对延后执行充电工作的充电桩的判定方法：检测并获取被充电车辆的接入充电桩时的实时现存电量，并依据被充电车辆的信息预估该被充电车辆达到满状态电量所需要的充电时长；

依据区域电网的负荷-时间关系曲线预估充电桩总需求的高峰时间段内能够完成所有被充电车辆满状态电量的结束时间节点；

依据用户设定取车的时间点或时间段，在所述高峰时间段内对被充电车辆接入的充电桩按照取车时间点或时间段的倒序依次延后执行充电工作；

在充电总控制模块中设定有用于均衡所述高峰时间段内每一个被充电车辆的所述充电需求信息的充电暂停阈值，并对每个接入充电桩的被充电车辆的所述实时现存电量进行监控；

当所述高峰时间段内充电桩总需求大于电网负载余量时，在所述被充电车辆的实时现存电量达到所述充电暂停阈值时，关闭该充电桩的充电功能，而打开处于延后执行充电工作状态下的充电桩；

当所有充电桩的实时现存电量均达到所述充电暂停阈值时，则按照原定的规则对所有充电桩按顺序执行充电工作，直至充满；

在该高峰时间段之后的时间推移过程中，若实时更新的充电桩总需求变为小于电网负载余量时，则恢复所有被需求的充电桩的充电功能。

2.根据权利要求1所述的一种充电桩的智能配电系统，其特征在于：所述区域电网为小区电网、社区电网、车库电网中任意一种或几种；所述充电桩的所述充电需求信息包括预约时间、充电状态、充电电流、充电功率、车辆型号和实时现存电量；所述充电桩的工作状态包括开启状态、待机状态和关闭状态；所述充电桩的工作参数包括输出充电电流和运行功率。