RU2727221C1 - Distributed electric power grid system of mobile electric transport infrastructure - Google Patents
Distributed electric power grid system of mobile electric transport infrastructure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727221C1 RU2727221C1 RU2019114400A RU2019114400A RU2727221C1 RU 2727221 C1 RU2727221 C1 RU 2727221C1 RU 2019114400 A RU2019114400 A RU 2019114400A RU 2019114400 A RU2019114400 A RU 2019114400A RU 2727221 C1 RU2727221 C1 RU 2727221C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrical
- electric
- charging
- load switch
- remote
- Prior art date
Links
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims description 22
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
- Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
- Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
- Y04S30/12—Remote or cooperative charging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Public Health (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к техническим средствам электрической зарядки (подзарядки) единиц мобильного электротранспорта, таких как электроавтобусы, гибридные троллейбусы, электрокары (электромобили), гибридный транспорт с использованием энергии аккумулятора, электромопеды, электровелосипеды, электромотоциклы и другие.The technical solution refers to technical means of electric charging (recharging) of mobile electric transport units, such as electric buses, hybrid trolleybuses, electric cars (electric cars), hybrid transport using battery energy, electric moped, electric bicycles, electric motorcycles and others.
Для зарядки аккумуляторных батарей электромобилей используют переменный (одно- или трехфазный) и постоянный ток /http://www.antonov.svoi.into/change.php=sthash.qy8qJIzp.dpbs/. Для использования сети переменного тока, его нужно выпрямить и понизить напряжение до напряжения бортовой сети электромобиля. Из-за громоздкости и перегрева в работе мощность таких зарядных устройств значительно увеличивает время зарядки. Зарядка же мощным постоянным током позволяет зарядить батареи намного быстрее, но требует создания специальной инфраструктуры зарядных станций.To charge the batteries of electric vehicles, alternating (single or three-phase) and direct current are used / http://www.antonov.svoi.into/change.php=sthash.qy8qJIzp.dpbs/. To use the AC network, it must be rectified and the voltage reduced to the voltage of the on-board network of an electric vehicle. Due to the bulkiness and overheating in operation, the power of such chargers significantly increases the charging time. Charging with powerful direct current allows batteries to be charged much faster, but requires the creation of a special infrastructure for charging stations.
Стандарты зарядки электромобилей и подзаряжаемых гибридов рекомендуются Международной электротехнической комиссией (МЭК). Основным является стандарт IES 62196, который определяет виды используемых разъемов (розеток и вилок) и режимы зарядки. Зарядки делятся на зарядки переменным и постоянным током. При этом тяговая батарея в электромобиле постоянного тока, поэтому для использования зарядной станции переменного тока применятся бортовое зарядное устройство электромобиля, которое преобразует переменный ток зарядной станции в постоянный, которым и заряжается тяговая батарея. Скорость зарядки электромобиля определяется мощностью бортового зарядного устройства.Charging standards for electric vehicles and plug-in hybrids are recommended by the International Electrotechnical Commission (IEC). The main standard is IES 62196, which determines the types of connectors used (sockets and plugs) and charging modes. Charges are divided into AC and DC charging. In this case, the traction battery in a DC electric vehicle, therefore, to use the AC charging station, an on-board electric vehicle charger is used, which converts the alternating current of the charging station into a constant current, which charges the traction battery. The charging speed of an electric vehicle is determined by the power of the on-board charger.
Станции переменного тока являются зарядными станциями стандартной зарядки, а станции постоянного тока - комплексами экспресс-зарядки или быстрыми зарядными станциями.AC stations are standard charging stations, and DC stations are express charging stations or fast charging stations.
Известна система сети электрозарядной инфраструктуры, содержащая накопитель электроэнергии в виде зарядной станции и заряжаемый электроэнергией мобильный электротранспорт, соединенные устройством подключения, при этом зарядная станция включает в себя источник питания для подачи зарядной мощности на батарею электрического транспортного средства, измерительное устройство тока для контроля мощности, подаваемой источником питания и устройство управления (ЦП) входящей/исходящей информацией для выполнения генерации, сравнения и идентификации текущих изменений тока, включающее процессор и программное обеспечение (см. патент US №2013328525, МПК H02J 7/00, опубл. 12.12.2013 г.).There is a known system of an electric charging infrastructure network containing an electric energy storage device in the form of a charging station and a mobile electric vehicle charged with electricity, connected by a connection device, while the charging station includes a power source for supplying charging power to an electric vehicle battery, a current measuring device for monitoring the power supplied a power supply and a control device (CPU) for incoming / outgoing information for generating, comparing and identifying current changes in current, including a processor and software (see US patent No. 2013328525, IPC
Известная система для ее устройства и эксплуатации требует больших материальных затрат, занимает много места, требует сертификации и используется в основном в условиях городской застройки.The known system for its construction and operation requires large material costs, takes up a lot of space, requires certification and is used mainly in urban areas.
Обустройство известной системы в условиях эксплуатации на дорожно-транспортной инфраструктуре экономически не целесообразно.Arrangement of the known system under operating conditions on the road transport infrastructure is not economically feasible.
Известна система сети электрозарядной инфраструктуры, состоящая из центральной зарядной станции, включающей множество зарядных колонн, пространственно связанных между собой, и центра управления, при этом центральная зарядная станция оснащена центральным компьютером, который предназначен для управления одним пользователем зарядной станцией и для автоматического управления другими зарядными колоннами, а центральный компьютер снабжен коммуникационным блоком для связи с центром управления, при этом центр управления включает центр оператора и/или информационный центр и/или центр управления движением и/или центр управления энергией. При этом связь с центром управления может осуществляться по проводному или беспроводном) мобильному каналу связи.The known system of the network of the electric charging infrastructure, consisting of a central charging station, which includes a plurality of charging columns, spatially connected to each other, and a control center, while the central charging station is equipped with a central computer, which is designed to control one user of the charging station and to automatically control other charging columns and the central computer is equipped with a communication unit for communication with the control center, the control center including the operator center and / or the information center and / or the traffic control center and / or the energy control center. In this case, communication with the control center can be carried out via a wired or wireless) mobile communication channel.
Для передачи управляющих сигналов и программ передачи данных каждая зарядная станция или имеет контроллер и коммутационный модуль, которые находятся в коммуникационном соединении с базой данных, работающей по принципу Master-Slave. В качестве линии передачи данных для базы данных, используется линия питания энергосистемы, в которой на месте установки зарядной станции или находится промежуточный управляющий и коммутационный модуль (см. патент WO №2012041902. МПК B60L 11/1816; B60L 11/1824;, опубл. 05.04. 2012 г.).For the transmission of control signals and data transmission programs, each charging station either has a controller and a switching module, which are in communication connection with a database operating according to the master-slave principle. As a data transmission line for the database, the power supply line of the power system is used, in which an intermediate control and switching module is located at the installation site of the charging station (see patent WO No. 2012041902. IPC
Известная система также сложна для ее обустройства и эксплуатации в условиях ограничения места размещения, при этом требуемые затраты сужают возможности для ее широкого использования.The known system is also difficult for its arrangement and operation in conditions of limited location, while the required costs narrow the possibilities for its widespread use.
Известна система сети электрозарядной инфрастуктуры, включающая зарядную станцию для электрического транспортного средства, пользователь которого снабжен мобильным устройством для связи с облачным сервером и зарядной станцией.The known system of an electric charging infrastructure network includes a charging station for an electric vehicle, the user of which is equipped with a mobile device for communication with a cloud server and a charging station.
Известная система включает в себя: передачу от электрического транспортного средства на зарядную станцию сообщение о качестве электрического транспортного средства на мобильное устройство; передачу с мобильного устройства сообщения об электрическом транспортном средстве на облачный сервер, причем сообщение, переданное с мобильно1 о устройства, информацию идентификации и информацию о кредитном счете; авторизацию (сигнала управления зарядкой с использованием информации идентификации и информации о кредитном счете, принятой от мобильного устройства; прием зарядки управляющего сигналом от сервера облачного через мобильное устройство по одному сетевому каналу связи на электрическом транспортное средстве зарядку станции. При этом сигнал управления зарядки выполнен с возможностью регулировки параметра, используемого для потребления электрической энергии от электрического транспортного средства зарядки станции и регулировки передачи заряда на основе скорректированного параметра (см. патент US №2016364776. МПК B60L 11/18; G06Q 30/02; H04L 29/08; H04W 4/02, опубл. 15.12. 2016 г.).The known system includes: transmission from an electric vehicle to a charging station a message about the quality of the electric vehicle to a mobile device; transmitting from the mobile device a message about the electric vehicle to a cloud server, the message sent from the mobile1 about the device, identification information and information about a credit account; authorization (charging control signal using identification information and credit account information received from the mobile device; receiving the charging control signal from the cloud server via the mobile device via one network communication channel on the electric vehicle charging station. The charging control signal is configured to adjusting the parameter used for the consumption of electrical energy from the electric vehicle charging station and adjusting the charge transfer based on the adjusted parameter (see US patent No. 2016364776. IPC
Технологическая сложность известной системы и высокие затраты на ее устройство обуславливают бесперспективность и нетиражируемость ее использования, а ее эксплуатация экономически не выгодна.The technological complexity of the known system and the high costs of its device determine the futility and non-replicability of its use, and its operation is not economically profitable.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является система сети электрозарядной инфраструктуры автомобильного электротранспорта, включающая устройство, предоставляющее электроэнергию для зарядки электротранспорта в виде зарядной станции, пользователь которого снабжен мобильным устройством для связи с облачным сервером и зарядной станцией (см. патент US №2016364658, МПК G06Q 10/02; G06Q 10/10: G06Q 20/10; G06Q 20/40; H04L 25/20; H04L 29/08, опубл. 15.12. 2016 г.).The closest to the claimed technical solution is a network system for the electric charging infrastructure of automobile electric transport, including a device that provides electricity for charging electric vehicles in the form of a charging station, the user of which is equipped with a mobile device for communication with a cloud server and a charging station (see US patent No. 2016364658, IPC G06Q 10/02; G06Q 10/10: G06Q 20/10; G06Q 20/40; H04L 25/20; H04L 29/08, publ. 12/15/2016).
Мобильное устройство обеспечивает сетевую связь с зарядной станцией, т.е. мобильное устройство выступает в качестве сетевого посредника для облегчения связи между зарядной станцией и облачным сервером.The mobile device provides a network connection to the charging station, i.e. the mobile device acts as a network intermediary to facilitate communication between the charging station and the cloud server.
Облачный сервер может принимать идентификационную информацию, отчеты сеанса транзакций зарядки пользователя, статус зарядной станции обновления и другие данные по соединению с мобильным устройством.The cloud server can receive identification information, user's charging transaction session reports, charging station status updates, and other data on the connection with the mobile device.
Электрическое транспортное средство имеет соединение с зарядной станцией, которое может включать в себя зарядный соединитель для передачи зарядного тока на батарею электрического транспортного средства или связь с электрическим транспортным средством мобильное устройство может иметь пользовательский интерфейс для предоставления информации о тарификации, отчеты о статусе оплаты для электрического транспортного средства, о текущей стоимости транзакции зарядки и другой соответствующей информация для пользователя.The electric vehicle has a connection to a charging station, which may include a charging connector for transferring a charging current to an electric vehicle battery, or communication with an electric vehicle, the mobile device may have a user interface for providing charging information, payment status reports for the electric vehicle funds, the current value of the charging transaction and other relevant information to the user.
Зарядная станция также может иметь пользовательский интерфейс для ввода данных в зарядную станцию.The charging station can also have a user interface for entering data into the charging station.
Известная система сетевой электорозарядной инфраструктуры имеет сложную и избыточную конфигурацию, требующую больших затрат на ее устройство, содержание и эксплуатацию, что не выгодно с технологической и коммерческой точек зрения.The known system of electric charging infrastructure network has a complex and redundant configuration, requiring high costs for its construction, maintenance and operation, which is not profitable from the technological and commercial points of view.
Задача - снижение расходов на создание сетевой электрозарядной инфраструктуры для электромобильного транспорта.The challenge is to reduce the cost of creating a network of electric charging infrastructure for electric vehicles.
Техническим результатом является возможность обеспечения режима зарядки электромобиля непосредственно от имеющейся распределенной в пространстве системы электроснабжения, за счет использования режимов фазового состояния запитанного или не запитанного электрическим током кабеля электрического разъема.The technical result is the ability to provide a charging mode for an electric vehicle directly from an existing power supply system distributed in space, by using the modes of the phase state of the electric connector cable powered or not powered by electric current.
Поставленная задача достигается тем, что в системе распределенной сети электрозарядной инфраструктуры мобильного электротранспорта, включающей устройство, предоставляющее электроэнергию для зарядки электротранспорта, снабженного мобильным средством связи через удаленный центр управления системой зарядки с устройством, предоставляющим электроэнергию, при этом мобильное средство связи снабжено мобильным приложением, согласно технического решения, устройство, предоставляющее электроэнергию для зарядки электротранспорта, выполнено в виде комплекса, содержащего электроустановку приема/передачи, преобразования и распределения электрической энергии с удаленно управляемым автоматическим переключателем нагрузки электрической цепи, по крайней мере, один электрический силовой кабель и, по крайней мере, один удаленный электрический разъем, при этом каждый силовой кабель одним концом соединен с переключателем нагрузки электрической цепи, а другим концом посредством нормально разомкнутых контактов с соответствующим электрическим разъемом.The task is achieved by the fact that in the system of a distributed network of the electric charging infrastructure of a mobile electric transport, including a device that provides electricity for charging an electric vehicle equipped with a mobile communication device through a remote control center of the charging system with a device that provides electricity, while the mobile communication device is equipped with a mobile application, according to technical solution, a device providing electricity for charging electric vehicles is made in the form of a complex containing an electrical installation for receiving / transmitting, converting and distributing electrical energy with a remotely controlled automatic load switch of the electrical circuit, at least one electrical power cable and at least one remote electrical connector, with each power cable connected at one end to the load switch of the electrical circuit, and the other end through normally open contacts with appropriate electrical connector.
При этом удаленный центр управления системой зарядки может быть реализован в виде облачного сервера, микропроцессора или промышленного компьютера.In this case, the remote control center of the charging system can be implemented as a cloud server, microprocessor or industrial computer.
Кроме того, электроустановка приема/передачи, преобразования и распределения электрической энергии с удаленно управляемым автоматическим переключателем нагрузки электрической цепи может быть реализована в виде электрической подстанции, в виде шкафа распределительного электрического, (напольной или настенной компоновки), модульных контакторов, электросчетчиков с блоками хранения и передачи информации, силовых кабелей управления в электроустановках различного назначения.In addition, an electrical installation for receiving / transmitting, converting and distributing electrical energy with a remotely controlled automatic load switch of the electrical circuit can be implemented in the form of an electrical substation, in the form of an electrical distribution cabinet (floor or wall arrangement), modular contactors, electricity meters with storage units and information transmission, power control cables in electrical installations for various purposes.
Также электроустановка с удаленно управляемым автоматическим переключателем нагрузки электрической цепи включает автоматически управляемый задатчик поставляемого к электоромобилю напряжения.Also, an electrical installation with a remotely controlled automatic load switch of the electrical circuit includes an automatically controlled setter of the voltage supplied to the electric vehicle.
Помимо того, удаленные электрические разъемы выполнены в виде, например, штепсельной розетки с гнездовыми контактами, штыревыми контактами или и теми и другими, специализированных розеток по стандарту IEC62196 и размещены на имеющихся объектах дорожной, или транспортной, или торговой, или жилой, или инфраструктуры заправочной АЗС.In addition, remote electrical connectors are made in the form of, for example, a socket outlet with female contacts, pin contacts or both, specialized sockets according to the IEC62196 standard and are located at existing road, or transport, or commercial, or residential, or filling infrastructure Gas station.
Кроме этого, в качестве мобильного средства связи может быть использован сотовый телефон, iPad, персональный цифровой помощник, персональный компьютер, компонент/модуль электрического транспортного средства, устройство, использующее телематическое обслуживание и пр. и включает в себя мобильное приложение с программным обеспечением.In addition, a cell phone, an iPad, a personal digital assistant, a personal computer, a component / module of an electric vehicle, a device using a telematic service, etc. can be used as a mobile communication device, and includes a mobile application with software.
При этом, мобильное средство связи снабжено средством позиционирования в системах GPS или ГЛОНАСС.At the same time, the mobile communication device is equipped with a positioning device in GPS or GLONASS systems.
Заявляемая совокупность признаков технического решения позволяет использовать для зарядки электромобилей более простую технологическую схему сетевой пространственной электорозарядной инфраструктуры, тем самым снизить расходы на ее устройство, содержание и эксплуатацию.The claimed set of features of the technical solution makes it possible to use a simpler technological scheme of the network spatial electric charging infrastructure for charging electric vehicles, thereby reducing the cost of its construction, maintenance and operation.
Это обусловлено тем, что для обеспечения режима зарядки электромобиля используется фазовое состояние запитанного или не запитанного электрическим током кабеля, соединяющего уже имеющуюся систему электроснабжения, в виде электроподстанции, с удаленным электрическим разъемом, что позволяет исключить необходимость использования специализированных стационарных электрозарядных станций.This is due to the fact that to ensure the charging mode of an electric vehicle, the phase state of a cable powered or not powered by electric current is used, which connects an existing power supply system, in the form of an electrical substation, with a remote electrical connector, which eliminates the need to use specialized stationary electric charging stations.
Заявляемая совокупность признаков обеспечивает синергетический эффект от использования технического решения, заключающийся в возможности удаленного мониторинга и управления объектами системы электрозарядной инфраструктуры за счет использования в мобильном средстве связи приложения с информационной средой, обеспечивающей информационный обмен, регистрацию, аутентификацию и авторизацию пользователей и приложений, интеграцию со смежными системами, работу с личным счетом пользователяThe claimed set of features provides a synergistic effect from the use of a technical solution, which consists in the possibility of remote monitoring and control of objects of the electric charging infrastructure system due to the use of an application with an information environment in a mobile communication medium, which provides information exchange, registration, authentication and authorization of users and applications, integration with adjacent systems, work with the user's personal account
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображена схема системы сетевой электрозарядной инфраструктуры, на фиг. 2-4 примеры реализации системы.The claimed technical solution is illustrated by drawings, where Fig. 1 is a schematic diagram of a network electric charging infrastructure system; FIG. 2-4 examples of system implementation.
Позиции на чертеже означают следующее: 1 - устройство, предоставляющее электроэнергию для зарядки; 2 - электротранспорт; 3 - мобильное средство связи; 4 - удаленный центр управления системой зарядки; 5 - электроустановка приема/передачи, преобразования и распределения электрической энергии; 6 - удаленно управляемый автоматический переключатель нагрузки электрической цепи электроустановки 5; 7 - силовой кабель; 8 - удаленный электрический разъем; 9 - нормально разомкнутые контакты; 10 - задатчик поставляемого к электротранспорту 2 напряжения; 11 - беспроводное соединение с удаленным центром 4 управления системой зарядки.Positions in the drawing mean the following: 1 - device that provides electricity for charging; 2 - electric transport; 3 - mobile communication device; 4 - remote control center of the charging system; 5 - electrical installation for receiving / transmitting, converting and distributing electrical energy; 6 - remotely controlled automatic load switch of the electrical circuit of the
Заявляемая система сети электрозарядной инфраструктуры автомобильного электротранспорта, включает устройство 1, предоставляющее электроэнергию для зарядки электротранспорта 2, снабженного мобильным средством 3 связи через удаленный центр 4 управления системой зарядки с устройством 1, предоставляющим электроэнергию (фиг. 1).The claimed system of a network of an electric charging infrastructure of a motor vehicle includes a
Устройство 1, предоставляющее электроэнергию для зарядки электротранспорта 2, выполнено в виде комплекса, включающего электроустановку 5 приема/передачи, преобразования и распределения электрической энергии с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи, по крайней мере, один электрический силовой кабель 7 и, по крайней мере, один удаленный электрический разъем 8.The
При этом каждый силовой кабель 7 одним концом соединен с переключателем 6 нагрузки электрической цепи, а другим концом посредством нормально разомкнутых контактов 9 с соответствующим электрическим разъемом 8 (фиг. 1).In this case, each
Удаленный центр 4 управления системой зарядки предназначен для формирования (расчета) режима зарядки (времени, напряжения), передачи управляющего сигнала па автоматический переключатель нагрузки электрической цепи электроподстанции и информационных сигналов о начале и окончании режима зарядки, а также согласование тарифа оплаты с владельцем транспортного средства и передачи сигналов об оплате в расчетный центр.The
Удаленный центр 4 управления системой зарядки может быть реализован в виде облачного сервера, расположенного удаленно от устройства 1, предоставляющего электроэнергию, и подключенный посредством глобальной сети (WAN), такой как, например, Интернет (фиг. 2).The
Облачный сервер состоит из массива памяти накопления, обработки, форматирования и преобразования и анализа данных, а также из модели и расчетных программ определения параметра режима зарядки.The cloud server consists of an array of storage, processing, formatting and data conversion and analysis, as well as a model and calculation programs for determining the charging mode parameter.
Удаленный центр 4 управления системой зарядки может быть реализован аппаратной средой в виде, по меньшей мере, одного процессора, включающего множество модулей - модуль 41 формирования (расчета) режима зарядки (времени, напряжения), модуль 42 передачи управляющего сигнала на автоматический переключатель нагрузки электрической цепи электроподстанции и информационных сигналов о начале и окончании режима зарядки, модуль 43 согласования тарифа оплаты с владельцем транспортного средства, модуль 44 передачи сигналов об оплате в расчетный центр и др. (фиг. 3).The
Удаленный центр 4 управления системой зарядки может быть реализован в виде промышленного компьютера, который может содержать, например, системную шину 45 для передачи информации и процессор 46, соединенный с шиной 45 для обработки информации (фиг. 4).The
Компьютерная система может включать оперативное (динамическое) запоминающее устройство (основную память) 47, соединенное с шиной 45 для хранения информации и команд, которые должны выполняться процессором. Основная память 47 также может использоваться для хранения временных переменных или другой промежуточной информации во время выполнения команд процессором. Компьютерная система также может включать в себя постоянное запоминающее устройство 48 (ПЗУ) и/или другое статическое запоминающее устройство, соединенное с шиной 45 для хранения статической информации и инструкций, используемых процессором.The computer system may include a random access memory (main memory) 4 7 connected to the
Компьютерная система может включать устройство связи 49 для доступа к другим компьютерам (серверам или клиентам) или серверам с помощью различных типов сетей.The computer system may include a
Электроустановка 5 приема/передачи, преобразования и распределения электрической энергии с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи может быть реализована в виде электрической подстанции, состоящей из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройствAn
Электроустановка 5 с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи может быть реализована в виде шкафа распределительного электрического (напольной или настенной компоновки).The
Шкаф распределительный представляет собой металлический или пластиковый короб, в котором размещена коммутационная аппаратура, счетчики и другие элементы сети.The switch cabinet is a metal or plastic box containing switching equipment, meters and other network elements.
В зависимости от места установки шкаф может быть уличного или внутреннего исполнения. Шкафы уличного исполнения отличаются повышенной степенью влагоустойчивости, герметичностью, что позволяет их эксплуатировать в суровых зимних условиях.Depending on the place of installation, the cabinet can be outdoor or indoor. Outdoor cabinets are distinguished by a high degree of moisture resistance, tightness, which allows them to be operated in harsh winter conditions.
По компоновке шкаф распределительный может быть настенный или напольный.According to the layout, the distribution cabinet can be wall-mounted or floor-standing.
Настенный шкаф крепится к вертикальной поверхности посредством специальных монтажных скоб через предусмотренные для этой цели отверстия и используется в основном для монтажа оборудования на улице или в промышленных помещениях. Эти массивные изделия подходят для организации многочисленных потоков электроэнергии.The wall cabinet is fixed to a vertical surface by means of special mounting brackets through the holes provided for this purpose and is mainly used for mounting equipment outdoors or in industrial premises. These massive products are suitable for organizing multiple power flows.
Напольные шкафы обеспечивают повышенные меры безопасности от поражения электрическим током при транспортировке энергии по проводам, находящимся под высоким напряжением.Floor-standing cabinets provide increased safety measures against electric shock when transporting energy along high-voltage wires.
Встраиваемые конструкции наиболее предпочтительно использовать для монтажа оборудования внутри помещений или жилых домов.Built-in structures are most preferable for installation of equipment indoors or in residential buildings.
Электроустановка 5 с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи может быть реализована в виде модульных контакторов.
Модульные контакторы для удаленного управления схемой электроцепи могут быть различных конструкций, например, пускатели, в которых предусмотрено наличие вспомогательных контактов, специального реле, системы автозапуска, при этом автоматическая система может также подразделяться на реверсивную, нереверсивную, предусматривающую и не предусматривающую переключение обмоток.Modular contactors for remote control of an electrical circuit can be of various designs, for example, starters, which provide for auxiliary contacts, a special relay, an auto-start system, while the automatic system can also be subdivided into reversible, non-reversible, providing and not providing for switching windings.
Электроустановка 5 с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи может быть реализована в виде электросчетчиков с блоками хранения и передачи информации, которые укомплектованы удаленной системой считывания поставляемой энергии и осуществляют передачу информации в дистанционном режиме с помощью сетевых информационно-измерительных систем.The
Электроустановка 5 с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи может быть реализована в виде, например, силовых кабелей управления в электроустановках различного назначения, конструктивно представляющих собой кабели с токопроводящими медными жилами, защищенные изоляционным слоем и оболочкой из ПВХ-пластиката и ПВХ-композиций повышенной огнестойкости.An
Электроустановка 5 с удаленно управляемым автоматическим переключателем 6 нагрузки электрической цепи включает автоматически управляемый задатчик 10 поставляемого к электромобилю напряжения для определения времени и подаваемого напряжения в зависимости от величины оплаты и передаваемого от владельца электотранспортного средства ограничения по времени зарядки.The
Электрический силовой кабель 7 может быть реализован в виде металлического, например, медного провода, с возможностью передачи напряжения от 220-500 В. (с не менее чем тремя дискретными (например, 220 В, 380 В и 500 В) и (или) изменяемыми (промежуточными) уровнями выходного напряжения).The
Удаленные электрические разъемы 8 выполнены в виде типовых разъемов по международным, межгосударственным и национальным стандартам, например, штепсельной розетки с гнездовыми контактами, штыревыми контактами или и теми и другими, специализированных розеток по стандарту IEC62196 и размещены на имеющихся объектах дорожной, или транспортной, или торговой, или жилой, или инфраструктуры заправочной АЗС.Remote
В качестве мобильного средства 3 связи может быть использован сотовый телефон, iPad, персональный цифровой помощник, персональный компьютер, компонент/модуль электрического транспортного средства, устройство, использующее телематическое обслуживание и пр.As the mobile communication means 3, a cell phone, an iPad, a personal digital assistant, a personal computer, a component / module of an electric vehicle, a device using a telematic service, etc. can be used.
Мобильной средство связи 4 включает в себя мобильное приложение, посредством которого оно осуществляет беспроводное соединение 11 с удаленным центром 4 управления системой зарядки посредством, например, WiFi, сотовая технология (например, CDMA. GPRS, HSDPA, EDGE, LTE и т.д.) или сети Интернет.The mobile communication means 4 includes a mobile application by means of which it makes a
Мобильное приложение может быть реализовано посредством, например, программного обеспечения мобильного средства связи 4.The mobile application can be implemented by means of, for example, the software of the
Мобильное средство связи 4 снабжено средством позиционирования в системах GPS или ГЛОНАСС.Mobile communication means 4 is equipped with positioning means in GPS or GLONASS systems.
Пример функционирования заявляемой системы распределенной сети электрозарядной инфраструктуры мобильного электротранспорта.An example of the functioning of the claimed system of a distributed network of electric charging infrastructure of mobile electric transport.
Пользователь электротранспорта 2 посредством мобильного средства 3 связи через мобильное приложение подключается к системе сети электрозарядной инфраструктуры, при этом навигационное устройство мобильного средства 3 связи идентифицирует местоположение автомобильного электротранспорта и электрического разъема 8.The user of the
Пользователь 3 электротранспорта 2 отправляет в удаленный центр 5 управления системой зарядки запрос на разрешение зарядки электротранспорта 2.The
В удаленном центре 4 управления системой зарядки осуществляется расчет стоимости и времени зарядки, результат которого отправляется на согласование оплаты с владельцем транспортного средства.In the
После оплаты пользователем электротранспорта 2 тарифа удаленный центр 4 управления системой зарядки осуществляет передачу сигнала об оплате в расчетный центр (на схеме не показан) и управляющего сигнала на автоматический переключатель 6 нагрузки электрической цепи, который, в свою очередь, подает сигнал на замыкание нормально разомкнутых контактов 9 и подачу питания через силовой кабель 7 на соответствующий электрический разъем 8.After the user pays for the tariff of the
Пользователь электротранспорта 2 получает информацию о готовности системы сети электрозарядной инфраструктуры к зарядке автомобильного электротранспорта 2.The user of the
По окончании сеанса зарядки удаленный центр 4 управления системой зарядки подает сигнал автоматическому переключателю 6 нагрузки электрической цепи на отключение питания электрического разъема 8.At the end of the charging session, the
Использование заявляемой динамической системы сетевой электрозарядной инфраструктуры на различных объектах транспортных систем, жилых и общественных комплексах позволит решить следующие актуальные проблемы:The use of the claimed dynamic system of network electric charging infrastructure at various objects of transport systems, residential and public complexes will allow solving the following urgent problems:
- исключить жесткую привязку электромобиля к существующей сети зарядных станций;- to exclude the rigid binding of the electric vehicle to the existing network of charging stations;
- снизить затраты времени на подзарядку электромобиля;- reduce the time spent on recharging an electric vehicle;
- минимизировать затраты на обслуживание процесса зарядки электромобиля.- to minimize the cost of servicing the charging process of an electric vehicle.
В пределах заявленной совокупности признаков настоящее техническое решение не ограничивается приведенными примерами его выполнения и охватывает любые иные варианты, попадающие в объем прилагаемой формулы для достижения заявленного технического результата.Within the claimed set of features, the present technical solution is not limited to the given examples of its implementation and covers any other options that fall within the scope of the attached formula to achieve the claimed technical result.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114400A RU2727221C1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Distributed electric power grid system of mobile electric transport infrastructure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114400A RU2727221C1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Distributed electric power grid system of mobile electric transport infrastructure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2727221C1 true RU2727221C1 (en) | 2020-07-21 |
Family
ID=71741464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019114400A RU2727221C1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Distributed electric power grid system of mobile electric transport infrastructure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2727221C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080084644A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-04-10 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Internal intelligence for remote operated relay |
US20120041902A1 (en) * | 2007-04-04 | 2012-02-16 | Abo Enterprises, Llc | System and method for assigning user preference settings for a category, and in particular a media category |
US20120262104A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Charge methods for vehicles |
US20130328525A1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Schneider Electric USA, Inc. | Auto detection of vehicle type connected to an evse |
US20160364658A1 (en) * | 2011-10-19 | 2016-12-15 | Zeco Systems Pte Ltd | Methods and apparatuses for charging of electric vehicles |
-
2018
- 2018-10-22 RU RU2019114400A patent/RU2727221C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080084644A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-04-10 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Internal intelligence for remote operated relay |
US20120041902A1 (en) * | 2007-04-04 | 2012-02-16 | Abo Enterprises, Llc | System and method for assigning user preference settings for a category, and in particular a media category |
US20120262104A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Charge methods for vehicles |
US20160364658A1 (en) * | 2011-10-19 | 2016-12-15 | Zeco Systems Pte Ltd | Methods and apparatuses for charging of electric vehicles |
US20130328525A1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Schneider Electric USA, Inc. | Auto detection of vehicle type connected to an evse |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10675979B2 (en) | In-cable control box mounted on electric vehicle charging cable and method for charging electric vehicle using the same | |
Mwasilu et al. | Electric vehicles and smart grid interaction: A review on vehicle to grid and renewable energy sources integration | |
US11535111B2 (en) | Mobile charging unit, particularly for electric vehicles, and a management system thereof for the delivery of charges on request | |
JP6019222B2 (en) | Multi-function charger for electric vehicle for DC distribution network using large capacity DC-DC converter | |
KR102131275B1 (en) | Method for supplying power of electric vehicle charging device | |
CN105322583A (en) | Electric automobile group charging device and system | |
US20120025759A1 (en) | Electric Charger for Vehicle | |
US11376988B2 (en) | Method and apparatus for modular charging station | |
CN112671015B (en) | power supply system | |
KR20120111819A (en) | A multi-functional electric vehicle charging device for dc distribution networks using high capacity dc/dc converter | |
KR20180003996A (en) | In-cable control box mounted in electric vehicle charging cable and method for charging electric vehicle using the same | |
CN105337331A (en) | Electromobile group charging method and system | |
Pang et al. | Electric vehicles as configurable distributed energy storage in the smart grid | |
Gjelaj et al. | DC Fast-charging stations for EVs controlled by a local battery storage in low voltage grids | |
RU2727221C1 (en) | Distributed electric power grid system of mobile electric transport infrastructure | |
KR20120005848U (en) | Charging post for Electric Vehicles and Lighting Pole Comprising the Same | |
Hutchinson et al. | Power supply for an electric vehicle charging system for a large parking deck | |
Palanisamy et al. | Fast-Charging Infrastructure for Electric and Hybrid Electric Vehicles: Methods for Large-Scale Penetration into Electric Distribution Networks | |
CN209169969U (en) | Distribution system, capacity shared system, main website and substation | |
CN113386610A (en) | Shared charging adapter, system and shared charging method for electric vehicle | |
KR20210108857A (en) | Electric vehicle sharing charging device and method using Home Energy Management System | |
Engel et al. | Technology and Challenges with Fleet Grid Integration | |
Carbo et al. | Design and location analysis of fast charging hybrid vehicle stations. A case study from Ecuador | |
Atmaja et al. | V2G development on public vertical parking lot to support community energy management system | |
CN210350846U (en) | Hybrid power supply device and distribution automation terminal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201023 |