(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210875781.3 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 江苏安科瑞微电网研究院有限公司 地址 214432 江苏省无锡市江阴市新 澄路9 号 申请人 江苏安科瑞电器制造有限公司 　 安科瑞电气股份有限公司 (72)发明人 张振　徐宇雷　何艳　王爱华　 马楠　张锡磊　李平龙　孔亦坚　 张彪　周晨煜　庞灏　 (74)专利代理 机构 江阴市扬子专利代理事务所 (普通合伙) 32309 专利代理师 周青 (51)Int.Cl. B60L 53/60(2019.01)B60L 53/68(2019.01) G06F 16/215(2019.01) G06F 16/2457(2019.01) G06F 16/25(2019.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于充电站负载的充电管理系统及其 充电控制方法 (57)摘要 本发明涉及的一种基于充电站负载的充电 管理系统及其充电控制方法， 它包括依次连接的 物联网感知平台、 数据处理平台和数据监管平 台， 所述物联网感知平台的输出端与所述数据处 理平台的输入端相连接， 所述数据处理平台的输 出端与所述数据监管平台的输入端相连接； 所述 物联网感知 平台包括电力参数测量装置、 电瓶车 充电桩和汽车充电桩， 采集充电桩实时状态、 充 电回路电力数据、 配电系统全电力参数、 远程控 制指令执行结果， 并传输至数据处理平台。 本发 明通过构建电力数据仓库和模型训练保证采集 数据的准确性， 对分散在各地的充电站日常状态 及充电过程进行远程集中监控， 监测变压器运行 状态， 对充电机的充电功率实施分配与控制。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115230515 A 2022.10.25 CN 115230515 A 1.一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 它包括依次连接的物联网感知 平台、 数据 处理平台和数据监管平台， 所述物联网感知平台的输出端与所述数据 处理平台 的输入端相连接， 所述数据处 理平台的输出端与所述数据监管平台的输入端相连接； 所述物联网感知平台包括电力参数测量装置、 电瓶车充电桩和汽车充电桩， 所述电力 参数测量装置包括电流互感器、 电压互感器、 多功能电力仪表、 全网通4G通讯模组和T F卡标 准插槽， 采集充电桩实时状态、 充电回路电力数据、 配电系统全电力参数、 远程控制指令执 行结果， 并通过4G网络按照数据传输标准传输 至数据处 理平台； 所述数据处理平台包括数据接收模块、 数据甄别模块、 数据计算模块、 数据分析模块、 数据存储模块、 数据交 互模块； 所述数据监管平台包括数据监控子系统、 数据分析子系统和指令管理子系统； 所述指 令管理子系统用于创建控制指令， 并向数据 处理平台发送控制指令， 数据接 收模块接 收到 指令管理子系统发送的控制指令后， 通过4G下发给物联网感知平台， 物联网感知平台执行 完成后将执行结果通过4G回送给数据处理平台， 数据接收模块接收到物联网感知平台回送 的控制指令执 行结果后发送给 数据监管平台。 2.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 接收模块用于接收物联网感知平台输出端传输过来的充电桩实时状态、 充电回路电力数 据、 配电系统全电力参数和远程控制指令执 行结果， 然后将数据传输 至数据甄别模块。 3.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 甄别模块用于对充电桩实时状态、 充电回路电力数据、 配电系统全电力参数和远程控制指 令执行结果进 行解析， 并将解析之后的充电回路电力数据和配电系统全电力参数纳入电力 数据仓库， 基于电力数据模 型对实时数据存在的异常数据进 行检查与甄别， 对异常数据、 错 误数据进 行剔除， 对 数据空值、 数据缺失和数据负值则基于数据模型进 行估算并修正， 然后 将筛选后的结果传输 至数据计算模块。 4.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 计算模块用于对充电回路能源消耗、 充电站变压器平均负载系 数和经济负载系数、 充电费 用进行计算， 并将计算结果传输 至数据分析模块。 5.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 分析模块用于对充电站变压器是否经济运行、 充电桩是否异常、 充电功率分配与控制策略 进行分析， 然后将分析 结果传输 至数据存 储模块。 6.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 存储模块用于对数据分析模块形成的分析结果， 包括能耗数据、 全电力参数、 充电订单数据 和异常数据进 行多节点并发并可水平扩展的高效处理， 然后将处理后的结果存储到数据库 中。 7.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 交互模块用于从数据存储模块中提取数据分析结果， 包括能耗数据、 全电力参数、 充电订单 数据和异常数据， 数据监管平台再从数据交 互模块中提取 数据。 8.根据权利要求1所述的一种基于充电站负载的充电管理系统， 其特征在于： 所述数据 监控子系统用于对充电桩实时状态、 充电回路电力数据和配电系统全电力参数进 行实时监 控； 所述充电回路电力数据包括A相电压、 B相电压、 C相电压、 A相电流、 B相电流、 C相电流、 总权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115230515 A 2有功功率、 已充电量、 总有功功率、 电池荷电状态； 所述全电力参数包括相电压、 线电压、 电 流、 频率、 有功功 率、 无功功率、 视在功 率、 有功电能、 无功电能、 功 率因数、 三相不平衡度、 谐 波； 所述电力数据模型以功率、 电流等关键电力参数作为因变量， 剩余电力参数和充电功 率、 充电时长、 充电度数作为自变量， 各自建立多元线性回归模型， 并不断通过机器学习和 训练调整和优化自变量系数。 9.一种基于充电站负载的充电控制方法， 其特 征在于， 包括以下内容： 步骤SS1： 计算变压器平均负载系数β， 计算公式为 其中， S为一定时间内变压器平均输 出的视在功率， SN为变压器额定容量， 是变压器的额 定参数； 步骤SS2： 计算变压器经济负载系数βj， 计算公式为 其中， P0为变压器空载功率损 耗， PK为变压器额定负载功率损 耗， 两者都是变压器的额 定参数； KT为负载波动损耗系数， 计算公式为 其中， T为统计期时间， 单位 为小时， Ai为每小时电量； 步骤SS3： 根据步骤SS1计算得出的变压器平均负载系数β和步骤SS2计算得出的变压器 经济负载系数βj， 判断变压器是否经济运行； 其中， 如果平均负载系数β小于1.33βj2或者大于0.75， 则表明变压器不是经济运行状 态； 步骤SS4： 根据物联网感知平台实时采集的充电桩状态， 判断充电桩状态是否为充电 中； 步骤SS5： 如果充电桩状态是空闲中， 即不是充电中， 则不允许启动充电； 如果充电桩状 态是充电中， 则根据充电功率、 已充电量和时长控制充电桩。 10.根据权利要求9的一种基于充电站负载的充电控制方法， 其特征在于： 步骤SS5中， 控制充电桩的方法包括： a.对充电功率超出充电规格的充电桩实施充电中断， b.对已充电 量和已充时长达到启动充电时指定充电量和充电时长的80%的充电桩实施充电中断， c.对 已充电量和已充时长未达到启动充电时指定充电量和充电时长的8 0%的充电桩实施功 率分 档， 降低一档充电桩的输出功率， 根据需求的充电量和充电时长， 重新折算并延长充电时 长。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115230515 A 3