一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法

技术领域

本发明涉及国家电网智能电表领域，更具体地，涉及一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法。

背景技术

现有技术方案一般建立在固定充放电控制模块上，再依靠网络服务器对其进行控制，整个网络搭建需要特殊定制才能进行有序充电管理，兼容性不佳；并且现有技术方案采用非标准化协议，一旦局部变化或升级就会影响整体性能。而且，现有的方案实现成本高，应用复杂，很难达到产业化应用，有序充电应用效果不够理想。

发明内容

本发明的目的是针对充电桩有序充电管理难、实现成本高的问题，提出一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法，创新的提出了将智能电表有序充电管理应用加入到有序充电管理当中，实时性好，可靠性高，使用方便、成本低。

本发明的技术方案是：

一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法，该方法包括以下步骤：

S1、用户通过手机APP与应用服务器通信，进行账户注册；

S2、用户通过手机APP向应用服务器发送服务申请；

S3、应用服务器接收服务申请，转发给控制服务器；

S4、控制服务器向电网资源管理服务器发出可用资源获取请求；

S5、电网资源管理服务器根据实时的电网负荷情况，将可用资源发送至控制服务器；

S6、控制服务器根据用户发送的服务申请以及电网资源管理服务器反馈的实时可用资源进行配置，为用户分配相应的充电桩，发送给应用服务器；

S7、应用服务器将控制服务器为对应用户配置的充电桩发送给用户；

S8、用户根据信息找到充电桩，采用APP扫描充电桩上的编码，上传给应用服务器，应用服务器判断该充电桩是否与控制服务器为该用户分配的充电桩一致，如果一致，提示用户连接电源进行充电，转S9；如果不一致，提示用户当前充电桩与分配的充电桩信息不匹配；

S9、充电桩实时查询车辆的充电电流，通过电能表发送至相应台区的集中器，集中器更新当前台区内的电网负荷情况，发送至电网资源管理服务器。

进一步地，所述的智能电表为双芯智能电表，所述的有序充电管理方法以APP形式存在，能够升级。

进一步地，S5中，电网负荷情况包括各台区负荷、各台区内的电能表编号、电能表所对应的充电桩地理位置。

进一步地，采用电能表实时监控充电桩，当实时电流超过最大允许电流时，进行跳闸处理。

进一步地，电网负荷情况包括：电网资源管理服务器所辖台区的实时总负荷St、各台区即集中器的实时负荷Z1t～Zmt以及各充电桩的实时负荷Pt1～Ptn；电网资源管理服务器下的总负荷为S，每个台区即集中器下监控的总负荷Z1，Z2…Zm，m表示台区总数，每台充电桩的最大负荷Pmax,最小负荷Pmin；

Zmt＝Pt1+Pt2+…Ptn；

St＝Z1t+Z2t+…Zmt；

Zm＝Pmax1+Pmax2+…Pmaxn；

S＝Z1+Z2+…Zm；

其中：m表示台区总数；n表示台区内监控的充电桩总数。

进一步地，为每个集中器分配一个系数km，0

进一步地，步骤S6中，控制服务器根据用户发送的服务申请包括：

情况1：用户预约，根据预约时间、地点，进行充电；

情况2：用户预约，但是未按预约时间，只按预约地点进行预约充点电；

情况3：用户预约，只按照预约时间，但是未按照预约地点进行充电；

情况4：用户未预约，随机到达充电点充电。

进一步地，控制服务器根据用户发送的服务申请以及电网资源管理服务器反馈的实时可用资源进行配置具体为：针对情况1，控制服务器根据服务申请，在用户位置周边一定范围内，根据充电桩的剩余容量按顺序分配充电地点。

进一步地，控制服务器根据用户发送的服务申请以及电网资源管理服务器反馈的实时可用资源进行配置具体为：针对情况2，客户未按时间要求到达地点充电，此时控制服务器进行如下判断：

用户到达充电桩所属台区的集中器实时负荷Zmt是否满足：

若满足实时负荷预估值大于总负荷容量的一半，则允许充电，否则进一步判断；

若满足实时负荷预估值小于总负荷容量的一半且大于总负荷容量的四分之一，则进入排队模式，告知客户即将可以充电或者采用涓流充电模式等待网络负荷降低后再进行大电流充电；

否则，直接告知用户此时不建议充电。

进一步地，控制服务器根据用户发送的服务申请以及电网资源管理服务器反馈的实时可用资源进行配置具体为：针对情况3、4，按照情况2的方式，根据实时负荷情况，如果当前负荷未满，能够进行充电；如果当前负荷已满，充电桩采用涓流模式给客户充电，等待负荷空余时再进行大电流充电。

一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法所采用的系统，该系统包括控制服务器、电网资源管理服务器、应用服务器、多个集中器以及智能电表，所述的智能电表分别配置给各汽车充电桩，所述的各智能电表分别与对应台区的集中器进行通信，所述的各集中器分别与控制服务器进行通信，所述的控制服务器分别与电网资源管理服务器、应用服务器的对应数据信号端进行通信。

本发明的有益效果：

本发明中，控制服务器对预约用户进行预约指导分配，同时集中器在在兼容非预约用户时采用负荷管理方式来指导用户有序充电。

本发明通过电表、集中器的负荷情况即可实现有序充电的模式，没有复杂的聚类算法，简单易行有效。降低有序充电搭建的网络成本，同时可以帮助电网有效的调整电网负荷，进行实时有效的管理。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明的系统构架示意图。

图2示出了本发明中电能表与供电机时序交互算法流程示意图。

图3示出了本发明中控制服务器的处理流程图。

图4示出了本发明中集中器的处理流程图之一。

图5示出了本发明中集中器的处理流程图之二。

图6示出了本发明中集中器的处理流程图之三。

图7示出了本发明中集中器的整体处理流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法，该方法包括以下步骤：

S1、用户通过手机APP与应用服务器通信，进行账户注册；

S2、用户通过手机APP向应用服务器发送服务申请；

S3、应用服务器接收服务申请，转发给控制服务器；

S4、控制服务器向电网资源管理服务器发出可用资源获取请求；

S5、电网资源管理服务器根据实时的电网负荷情况，将可用资源发送至控制服务器；

S6、控制服务器根据用户发送的服务申请以及电网资源管理服务器反馈的实时可用资源进行配置，为用户分配相应的充电桩，发送给应用服务器；

S7、应用服务器将控制服务器为对应用户配置的充电桩发送给用户；

S8、用户根据信息找到充电桩，采用APP扫描充电桩上的编码，上传给应用服务器，应用服务器判断该充电桩是否与控制服务器为该用户分配的充电桩一致，如果一致，提示用户连接电源进行充电，转S9；如果不一致，提示用户当前充电桩与分配的充电桩信息不匹配；

S9、充电桩实时查询车辆的充电电流，通过电能表发送至相应台区的集中器，集中器更新当前台区内的电网负荷情况，发送至电网资源管理服务器

电网负荷情况包括：电网资源管理服务器所辖台区的实时总负荷St、各台区即集中器的实时负荷Z1t～Zmt以及各充电桩的实时负荷Pt1～Ptn；电网资源管理服务器下的总负荷为S，每个台区即集中器下监控的总负荷Z1，Z2…Zm，m表示台区总数，每台充电桩的最大负荷Pmax,最小负荷Pmin；

Zmt＝Pt1+Pt2+…Ptn；

St＝Z1t+Z2t+…Zmt；

Zm＝Pmax1+Pmax2+…Pmaxn；

S＝Z1+Z2+…Zm；

其中：m表示台区总数；n表示台区内监控的充电桩总数。

为保证应用控制服务器下的全部集中器管辖下的负荷稳定运行，为每个集中器分配一个系数km，0

步骤S6中，控制服务器根据用户发送的服务申请包括：

情况1：用户预约，根据预约时间、地点，进行充电；

情况2：用户预约，但是未按预约时间，只按预约地点进行预约充点电；

情况3：用户预约，只按照预约时间，但是未按照预约地点进行充电；

情况4：用户未预约，随机到达充电点充电。

针对情况1，控制服务器根据服务申请，在用户位置周边一定范围内，根据充电桩的剩余容量按顺序分配充电地点。

如图4所示，针对情况2，客户未按时间要求到达地点充电，此时控制服务器进行如下判断：

用户到达充电桩所属台区的集中器实时负荷Zmt是否满足：

若满足实时负荷预估值大于总负荷容量的一半，则允许充电，否则进一步判断；

若满足实时负荷预估值小于总负荷容量的一半且大于总负荷容量的四分之一，则进入排队模式，告知客户即将可以充电或者采用涓流充电模式等待网络负荷降低后再进行大电流充电；

否则，直接告知用户此时不建议充电。

如图5、6所示，针对情况3、4，按照情况2的方式，根据实时负荷情况，如果当前负荷未满，能够进行充电；如果当前负荷已满，充电桩采用涓流模式给客户充电，等待负荷空余时再进行大电流充电。

一种基于双芯智能电表的充电桩有序充电方法所采用的系统，该系统包括控制服务器、电网资源管理服务器、应用服务器、多个集中器以及智能电表，所述的智能电表分别配置给各汽车充电桩，所述的各智能电表分别与对应台区的集中器进行通信，所述的各集中器分别与控制服务器进行通信，所述的控制服务器分别与电网资源管理服务器、应用服务器的对应数据信号端进行通信。

本发明通过控制服务器对用户进行预约指导和容量分配，创新的提出了将智能电表有序充电管理应用加入到有序充电管理当中。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更。