一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统

摘要

本发明涉及一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统，其包括系统云平台、云数据库服务器、手机终端APP和与之配套的多套增容设备，所述云数据库服务器、手机终端APP和多个增容设备通过互联网、移动互联网与所述系统的云平台相连。组成的一套配电增容系统能使原供给给充电桩的有限的电力电能资源的利用率达到最大化。

说明书

技术领域

本发明属于电力配电技术领域，涉及一种充电桩配电系统，具体地，涉及一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统。

背景技术

随着电动汽车、电动自行车等的普及，在停车场等地方安装充电桩变得越来越多。但是，目前在安装充电桩时，基本都是根据现有电能和用电量计算设备数量，也就是，充电桩数量，而没有考虑充电桩空闲时对资源的空置。

以某停车场为例，假如现地变压器最大输出电流为500A，每台电瓶车充电电流为30A，那么，根据现有技术，本停车场最大只能装17个充电桩。由于没有考虑充电桩空闲时对资源的空置，使得电力输配利用率只有8％左右，是对资源的极大浪费。

同时，在现有变压器电能输出有限的前提下，无法实现对迅速扩大的需要充电资源需求的突出矛盾。打个比方：原停车场变压器负荷最多只能维系17个电瓶车进行充电，但当停车场后来的需求充电的车辆达到100甚至更多时，这种问题就越发突出，这种矛盾，随着电瓶车的增速越来越多后，必将成为一个社会问题。

鉴于在现有技术基础上实现的技术缺陷，迫切需要研制一种的充电桩配电增容系统，以缓解供需日益拉大的矛盾。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种充电桩配电增容设备，通过系统的虚拟软交换技术使其能在电能输出有限的前提下实现电力输配利用率的最大化。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统，其包括系统云平台、云数据库服务器、手机终端APP和多个增容设备，其特征在于，所述云数据库服务器、手机终端APP和多个增容设备通过互联网、移动互联网与所述系统云平台相连，所述手机终端APP借助云平台可即时掌控变压器三相电路的供电情况、线路情况、有限的可充电线路资源的分配情况并用于向所述系统云平台发请求充电申请，所述系统云平台实时监测变压器三相电路分配给用于充电桩用的资源的总用电负荷并管理充电桩用户的充电供应，同时在接到充电申请后对所述资源进行检索、诊断，如果发现有可充电的资源可以分配就立即发送指令给所述手机终端APP对应的增容设备，所述增容设备收到消息后给车主充电桩供电，继而给车主的爱车充电，所述云数据库服务器用于存储信息。

进一步地，其中，当所述系统云平台接收到充电请求后，如果当前没有可充电的资源，所述系统云平台会安排这个充电申请进行排队等待，当有可充电的资源被释放出来时，所述系统云平台会立即从排队队列中取出排在最前面的充电请求，给其分配充电资源，进而就可完成给其爱车充电。

更进一步地，其中，当车主的爱车充电完毕后，所述增容设备检测到车主充电完成，立即会切断对本车主充电设备的供电，进而释放之前该车主占用的充电资源，同时将释放信息报送给所述系统云平台，以便于云平台将这个资源分配给其他车主使用。

另一方面，其中，所述增容设备包括第一电能采集器和输配装置，所述第一电能采集器的三个电能输入端与电路的三条相线相连，所述输配配置的一个电能输入端与电路的中性线相连，所述第一电能采集器的三个电能输出端与电路切换单元的三个电能输入端相连，所述电路切换单元的电能输出端与所述输配装置的另一个电能输入端相连，所述第一电能采集器的两个信号输出端与中央处理单元相连，所述中央处理单元与选相单元的信号输入端相连，所述选相单元的信号输出端与所述电路切换单元的信号输入端相连，所述输配装置的两个电能输出端与第二电能采集器的两个电能输入端相连，所述输配装置的信号输入端和信号输出端与所述中央处理单元相连，所述第二电能采集器的两个电能输出端与输出接口的两个电能输入端相连，所述第二电能采集器的信号输出端和所述输出接口的信号输出端都与所述中央处理单元，所述输出接口的两个电能输出端与充电桩的两个电能输入端相连，所述中央处理单元通过网络与所述系统云平台相连。

进一步地，其中，所述网络为互联网和移动互联网

更进一步地，其中，所述输配装置与所述电路切换单元之间还设有保护装置，所述保护装置的信号输入端和信号输出端也都与所述中央处理单元相连。

再进一步地，其中，所述选相单元为电能选相器。

最后，其中，所述输配装置为电力输配器。

与现有技术相比，本发明的基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统具有如下有益技术效果：其可以增加充电桩的数量，一方面减少了投资，另一方面又扩大了资源，提升了停车场的档次，停车场通过扩充资源，收益是原来的好多倍；车主解决了充电难的问题；供电部门在没有增加任何投资的前提下，用电量达到了原来的5到10倍。这样，真正实现了供需三方没有一家受损，三家全赢的局面，三家都是收益的完美效果。

附图说明

图1是本发明的基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统的构成示意图。

图2是本发明的增容设备的构成示意图。

图3是本发明的增容设备使用时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。

本发明涉及一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统，其能够在电能输出有限的前提下，实现电力输配利用率的最大化。

图1示出了本发明的基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统的构成示意图。如图1所示，本发明的基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统包括系统云平台、云数据库服务器、手机终端APP和多个增容设备。

其中，所述系统云平台是整个系统的枢纽，是核心，虚拟软交换技术也是通过它实现的。所述云数据库服务器是整个系统的数据仓储，没有它，其它功能就是无根之草。所述手机终端APP是车主用户使用的一个工具，借助这个工具来完成给自己的电瓶车充电。所述增容设备是个实体设备，虚拟软交换技术的最终落地实现，最终是需要它来完成，最终通过它实现给电瓶车供电，进而完成给电瓶车充电。

所述云数据库服务器、手机终端APP和多个增容设备通过网络与所述系统云平台相连。

具体地，所述手机终端APP用于即时掌控变压器三相电路的供电情况、线路情况、有限的可充电线路资源的分配情况并用于向所述系统云平台发请求充电申请。

所述系统云平台实时监测变压器三相电路分配给用于充电桩用的资源的总用电负荷并管理充电桩用户的充电供应。同时，在接到充电申请后对所述资源进行检索、诊断，如果发现有可充电的资源可以分配就立即发下指令给所述手机终端APP对应的增容设备，所述增容设备收到后给车主供电以给车主的爱车充电。

当所述系统云平台接收到充电请求后，如果当前没有可充电的资源，所述系统云平台会安排这个充电申请进行排队等待，当有可充电的资源被释放出来时，所述系统云平台会立即从排队队列中取出排在最前面的充电请求，给其分配充电资源，进而就可完成给其爱车充电。

并且，当车主的爱车充电完毕后，所述增容设备检测到车主充电完成，立即会切断对本车主的供电，进而释放之前该车主占用的充电资源，同时将释放信息报送给所述系统云平台，以便于云平台将这个资源分配给其他车主使用。

所述云数据库服务器用于存储信息。

图2示出了本发明的增容设备的构成示意图。如图2所示，在本发明中，所述增容设备包括第一电能采集器和输配装置。

其中，所述第一电能采集器的三个电能输入端与三相电路的三条相线相连。所述输配配置的一个电能输入端与所述三相电路的中性线相连。所述第一电能采集器用于采集所述三相电路的输入电能的实时数据。所述配电装置用于实现电能的输出。

优选地，所述输配装置为电力输配器。

所述第一电能采集器的三个电能输出端与电路切换单元的三个电能输入端相连。所述电路切换单元的电能输出端与所述输配装置的另一个电能输入端相连。

所述第一电能采集器的两个信号输出端与中央处理单元相连。所述中央处理单元与选相单元的信号输入端相连。所述选相单元的信号输出端与所述电路切换单元的信号输入端相连。

所述中央处理单元根据所述第一电能采集器的输入结果驱动所述选相单元选择合适的相线，所述选择单元再控制所述电路切换单元进行相线的切换。

优选地，所述选相单元为电能选相器。

所述输配装置的两个电能输出端与第二电能采集器的两个电能输入端相连。所述输配装置的信号输入端和信号输出端与所述中央处理单元相连。所述第二电能采集器用于采集用户的实时用电情况。

所述第二电能采集器的两个电能输出端与输出接口的两个电能输入端相连。所述第二电能采集器的信号输出端和所述输出接口的信号输出端都与所述中央处理单元。

所述输出接口的两个电能输出端与充电桩的两个电能输入端相连。

所述中央处理单元通过网络与所述系统云平台相连。这样，所述中央处理单元可以实时地将监测结果上传到所述系统云平台并根据所述系统云平台的指令进行控制。

优选地，所述输配装置与所述电路切换单元之间还设有保护装置，所述保护装置的信号输入端和信号输出端也都与所述中央处理单元相连。这样，所述保护装置可以对用户的线路进行保护。

图3示出了本发明的增容设备使用时的示意图。如图2所示，在使用时，直接将本发明的充电桩配电增容设备安装在电房或相关类似功能区域，但必须安装在充电桩之前、电力系统给车主用户配置的电表之后。

本发明的基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统吸收了通讯中数字程控交换机的原理技术，借用互联网及移动互联网作为交换基础，进而构建了一种虚拟的软交换技术，实现对通过变压器输出的给充电桩配电的电力资源实现二次分配的配电增容系统。

这样，本发明的基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统可以增加充电桩的数量，一方面减少了投资，另一方面又扩大了资源，提升了停车场的档次，停车场通过扩充资源，收益是原来的好几倍。车主解决了充电难的问题。供电部门在没有增加任何投资的前提下，用电量达到了原来的5到10倍。这样，真正实现了三方没有一家受损，三家全赢的局面，三家都是收益的完美效果。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。