[发明专利]站网互动型光储充智慧充电站控制架构及控制方法

权利要求书

1.一种站网互动型光储充智慧充电站控制架构，其特征在于：所述充电站控制架构自上而下分为调度层、站控层、设备层三层架构；调度层包括电动汽车车联网云平台、充电站集群管控云平台、配网调度管理云平台，负责将各个充电站及车联网、配网管理中心联接起来，实现站-网、车-网互动、站-站互动；站控层包括站控服务器、边缘服务器、串口服务器、交换机及网络，负责设备层与调度层之间的信息交互和指令下发；设备层包括储能单元、高压计量柜三相仪表、充电柜监控单元、投切控制器、双向AC/DC模块、国网计费单元、车载BMS以及CAN总线网络，主要完成“光伏发电、储能、电动汽车充电”各单元的充放电控制。

2.如权利要求1所述的站网互动型光储充智慧充电站控制架构，其特征在于：所述站控层的站控服务器为充电站的本地控制中心，一个充电站配备一个站控服务器；站控服务器通过串口服务器读取充电站站级总线CAN网络的数据，与设备层各充电柜、充电枪、储能单元、光伏发电组件进行信息交互；站控服务器通过串口服务器读取高压计量柜三相仪表的数据，得到10kV高压配网的信息；各充电站之间以及各充电站的站控服务器通过广域网进行信息交互。

3.如权利要求1所述的站网互动型光储充智慧充电站控制架构，其特征在于：

所述双向AC/DC模块用于实现充电站对电动汽车的充放电、对储能电池的充放电、对光伏发电的放电、对10kV配网的充放电；充电柜监控单元用于对投切控制器进行控制，投切控制器用于根据充电柜监控单元的指令建立国网计费单元与双向AC/DC模块、光伏发电组件与双向AC/DC模块、储能单元与双向AC/DC模块的电路链接；

所述充电柜监控单元用于通过充电桩总线CAN网络读取从国网计费单元采集的电动汽车充电信息，通过充电堆总线CAN网络控制双向AC/DC模块给电动汽车进行充放电控制；

所述充电柜监控单元还用于通过充电站站级总线CAN网络读取储能单元BMS信息，通过充电堆总线CAN网络控制双向AC/DC模块给储能单元的锂电池组进行充放电控制；

所述充电柜监控单元还用于通过充电堆总线CAN网络控制双向AC/DC模块给光伏发电组件进行放电控制。

4.如权利要求1所述的站网互动型光储充智慧充电站控制架构，其特征在于：10kV配网交流电通过变压器降压后，双向AC/DC模块用于将交流电转化成直流电，还用于将直流电转化成交流电通过变压器反馈回10kV配网，实现电能的整流和逆变的双向流动。

5.一种站网互动型光储充智慧电站的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任一项所述控制架构进行，所述方法具体包括：

①电动汽车充放电控制：

充电柜监控单元根据电动汽车充电需求信息，控制双向AC/DC模块和投切开关矩阵对电动汽车按需充电；

边缘服务器通过站级通信网络与充电柜监控单元通信，获取电动汽车充电功率需求信息、低压交流侧信息、直流侧信息；然后边缘服务器计算出电动汽车的充放电功率及方向数据，通过站级通信网络下达指令给充电柜监控单元；最后充电柜监控单元根据指令，控制双向AC/DC模块和投切开关矩阵按照指令对电动汽车进行充放电；

②投切控制

投切控制器为充电柜监控单元的I/O扩展板，投切控制器与充电柜监控单元通信，接收充电柜监控单元指令，控制接触器投切开关矩阵；

③光伏发电的控制

光伏发电组件的MPPT控制由双向AC/DC模块完成，双向AC/DC模块集成MPPT算法，可工作在MPPT模式；

边缘服务器通过站级通信网络与充电柜监控单元通信，获得光伏发电数据以及下发控制光伏发电启停指令；

④储能单元的控制

边缘服务器通过站级通信网络与储能单元的BMS通信，获取储能单元的SOC及单片电池信息；边缘服务器运算得出储能单元的充放电功率信息后，通过站级通信网络与充电柜监控单元通信，下达充放电功率及方向指令；充电柜监控单元通过控制双向AC/DC模块与投切控制器对锂电储能单元进行充放电控制。