[发明专利]电动汽车智能互动充电网络集群系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车智能互动充电网络集群系统。

背景技术

随着经济发展与能源供给、环境污染之间的矛盾日益激化，节能降耗和减少对化石燃料的依赖已成为世界各国经济持续发展迫切需要解决的问题。电动汽车具有节油、环保、高效率的优点，世界各国科学家和工业界普遍认为电动汽车是二十一世纪重要的清洁交通工具。电动汽车充电站与充电网络是电动汽车规模化和产业化发展的重要基础设施。

从现有的电动汽车充电设施来看，大部分功能都较为简单，即只能手控充电、无法向电网反馈车辆用电信息、不能由控制中心远程控制、无法根据电网运行情况和市场价格变化自动充电、不能作为储能设备向电网放电、不能组网等。一方面，由于充电设施功能与技术上的不足，在电动汽车规模化市场运行情况下，大规模的电动汽车很容易造成无序充电，并对电网安全稳定运行带来负面影响；另一方面，制约了电动汽车作为电网潜在移动式储能设备功能的发挥，制约了电动汽车与电网智能互动技术的发展。在当前大力推进电动汽车规模化发展与市场化运营的情况下，非常有必要加大智能化双向互动和有序协调控制的电动汽车充电网络的建设，以保证规模化电动汽车接入电网充放电时电力系统的安全稳定运行，提高规模化电动汽车与电网互动运营的运营质量与整体运行效率。

发明专利201010171450.9公开了一种电动汽车交流电源充电桩，包括控制系统、交流电源、漏电流传感器、电表、液晶显示屏、数据传输模块和存储器。发明专利201010167280.7公开了一种无人值守智能电动汽车充电桩，由充电模块、自动计量计费模块、数据采集及中心保护控制模块以及通信模块四部分组成。以上发明及其他类似发明仅提供单台电动汽车的充电接口及进行计量计费管理，并不能解决多辆车的充电组织与管理问题，以满足多台电动汽车同时充电的需求；也不能实现与电网的信息互动，接受电网的调度与管理。发明专利201010617141.X公开了一种电动汽车的波谷充电桩，充电桩本体内设置有时间继电器，以控制交流电源输出接口的通断，实现波谷时充电，减少对电网的冲击影响。但该发明只能定时充电，不能实现与电网的实时互动，根据电网的实时运行情况，接受电网的控制与管理；也不能实现远程控制。发明专利201010508215.6公开了一种分布式充电桩监控系统及监控方法，采用分级多层的监控管理系统，实现数据采集与计费信息管理，以减轻监控中心的管理数据负担。但该发明多个充电桩之间没有直接联系，需要多个分区监控中心，并不能实现多台充电桩系统自动组织为区域网络、以自动控制调节并平衡区域内多个电动汽车的充电过程；也不能与电网进行实时双向信息互动、同时实现充电信息采集与充电过程控制管理；不能根据电网的实际运行情况和价格变化、灵活地控制充电桩的接通与关断动作，主动适应电网的调度与管理。同时，现有技术也不具备为电动汽车用户提供充电场所信息与其他增值信息服务的功能。

发明内容

本发明的目的在于针对规模化电动汽车接入电网充电，克服现有技术不能有效组成自组织网络、不能与电网双向互动、不能远程控制、不能提供用户信息服务的缺点，提出一种能自组网、可以与电网互动、能远程控制、能提供用户信息服务的电动汽车充电网络集群系统。

为实现上述目的，本发明的电动汽车智能互动充电网络集群系统采用以下设计方案：

本发明由多个电动汽车充电桩节点、多台电动汽车、电动汽车充电桩集群中央控制节点、电网控制管理系统、用户信息服务系统组成。多个电动汽车充电桩节点以及充电桩集群中央控制节点通过无线Zigbee通讯互联组成自组织网络。电动汽车充电桩集群中央控制节点通过有线或无线通讯方式与电网控制管理系统互联、进行信息交互。电动汽车充电桩集群中央控制节点通过无线通讯方式与用户信息服务系统互联、进行信息交互。

所述的电动汽车是以下采用电网补充电能供应的多种形式电动汽车中任一种：纯电动汽车、插电式混合动力车、增程式电动汽车等；电动汽车的动力电池是下面任一种：锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、金属-空气电池、钠硫电池、液硫电池以及其他类型的电化学电池。