[發(fā)明專利]用于管理電網(wǎng)電力供應(yīng)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310109608.3
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103384088A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃朗·甘澤爾;艾麗·堪赫尼;莫迪·科恩;亞龍·斯特拉施納維
• 申請（專利權(quán)）人: 佳境有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J7/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)電力管理領(lǐng)域，涉及一種用于管理針對充電點(diǎn)的電網(wǎng)電力供應(yīng)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明提供用于管理在住宅設(shè)施中工作的充電點(diǎn)的技術(shù)。

背景技術(shù)

電力通常以單相或者三相電力供應(yīng)的形式通過主電力系統(tǒng)供應(yīng)給住宅、商業(yè)和工業(yè)區(qū)中的用電站點(diǎn)(cites)和設(shè)施。電力通過服務(wù)引入電力線路從電網(wǎng)供應(yīng)給這樣的工業(yè)和住宅設(shè)施，并且通常通過電力服務(wù)面板(即，主電力板)分配到各個用電支路，每個用電支路用于供應(yīng)特定的用電區(qū)域或者公共設(shè)施。

通常，使用諸如配置為檢測短路、接地故障(泄露)或者過量電流消耗(drawing)(即，過載電流)的剩余電流裝置(RCD)和電路斷路器之類的保護(hù)裝置，并且該保護(hù)裝置在這種狀況下斷開(切斷)供應(yīng)給用電支路的電力。電力服務(wù)面板通常包括主斷路器，該主斷路器被設(shè)計(jì)為斷開由將電力中繼到數(shù)個支路斷路器的面板接收的總電力供應(yīng)。每個支路斷路器被設(shè)計(jì)為切斷對耦合到特定支路的電力供應(yīng)。給住戶、住宅和商業(yè)設(shè)施供應(yīng)的電力通常用于起動和操作通常被認(rèn)為是低功率電器的家用電器和裝置(例如，洗滌器、烘干機(jī)、爐、烤箱、加熱器、空調(diào)，等等)。

例如，典型的主電路斷路器(MCB)可以被設(shè)計(jì)為每當(dāng)由支路電路消耗的總電流超過25安培到40安培時斷開電力供應(yīng)，并且典型的支路斷路器應(yīng)每當(dāng)由支路電路消耗的電流超過10到20安培時跳閘。這種斷路器電路通常適用于供給給典型的住戶消耗支路，而不適用于需要更高電流的更加耗電的電器。

發(fā)明內(nèi)容

住宅設(shè)施現(xiàn)在通常可配備有用于為(例如用于電動車輛中的)重載電池再充電的充電點(diǎn)。由于充電點(diǎn)需要相對較高的電功耗才能在可接受的時段內(nèi)將電池完全充電，故而操作住宅設(shè)施中的這種充電點(diǎn)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

與家用電器和裝置相比，設(shè)置在住宅設(shè)施中的充電點(diǎn)可能會導(dǎo)致更大量的電流被消耗。另一方面，住宅的可用電量(electical?capacity)受限，其可用電量通常由引入電力線路(drop?power?line)的導(dǎo)線容量設(shè)定。對于一些住宅來說，當(dāng)多種電力裝置(例如，洗滌器、烘干機(jī)、空調(diào)，爐、烤箱、電熱器，等等)正同時使用時，在電力負(fù)載上增加充電點(diǎn)可能會引起住宅里的主斷路器跳閘。

本領(lǐng)域需要一種新型汽車充電技術(shù)(并且該技術(shù)是有用的)，該技術(shù)能夠監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)由安裝在住宅設(shè)施中的充電點(diǎn)消耗的電能，以允許在不使從中為該充電點(diǎn)饋電的斷路器跳閘的前提下動態(tài)地調(diào)整由充電點(diǎn)吸取的充電電流。

住宅充電點(diǎn)用于允許電動車輛的用戶在使用期之后或使用期中間，當(dāng)停泊在其住宅附近時，對其車輛進(jìn)行充電。在很多情況下，充電點(diǎn)安裝在住戶的現(xiàn)有設(shè)施連接中，這主要是由于部署專用于充電點(diǎn)的額外的、新的連接需要相對高的成本。因此，在很多情況下，充電點(diǎn)與其余的家用支路電路和電器共用同一主饋電電路。

這種重載充電點(diǎn)相對而言為一大消耗體，其標(biāo)稱功耗的范圍在3KW(針對正常充電)到(最高達(dá))22KW(針對快速充電)之間，其中最小充電功率為1.4KW。由于電動車輛的完全充電會話(session)通常為一耗時的過程，可能需要好幾個小時，因此期望的是，在從同一個饋電支路饋電的其他電器操作期間，使由這種住宅充電點(diǎn)進(jìn)行的充電會話能夠在不使支路斷路器電路跳閘的前提下，吸取最大可用電功率。

典型地，由安裝在現(xiàn)有家用設(shè)施連接中的住宅充電點(diǎn)對電動車輛充電明顯地增加了由過載事件導(dǎo)致的超過準(zhǔn)許連接功率以及主電路斷路器跳閘的可能性。盡管可以通過限制充電點(diǎn)在任意時刻可吸取的最大充電功率來避免主電路斷路器跳閘，但是由于這種配置將導(dǎo)致充電過程極其耗時，故而是不可取的。

本發(fā)明旨在提供一種住宅充電點(diǎn)，其能夠在住戶中的所有電器和電路都在全力工作的最壞狀況下調(diào)節(jié)所吸取的充電功率，該住宅充電點(diǎn)根據(jù)其它電器所消耗的電流，在不超過最大設(shè)施連接功率從而避免電路斷路器跳閘的前提下，調(diào)配所吸取的充電功率。

因此，本發(fā)明提供通過如下方式來優(yōu)化對現(xiàn)有家用設(shè)施連接的部署：在任何給定時間調(diào)節(jié)電動車輛可吸取的最大充電功率(電動車輛標(biāo)準(zhǔn)所固有地支持的特征)，提供現(xiàn)有住戶設(shè)施連接的最優(yōu)化布置，由此避免過載事件和消除將導(dǎo)致對于整個住戶的電力斷開的主饋電電路斷路器的跳閘。

根據(jù)一些實(shí)施例，充電點(diǎn)可以安裝在現(xiàn)有的電力基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)。充電點(diǎn)安裝在主電路斷路器的下游。相應(yīng)地，充電點(diǎn)可以與其他的家用負(fù)載和電器并聯(lián)連接，所述其他的家用負(fù)載和電器禁止充電點(diǎn)直接感測經(jīng)上游支路通過主電路斷路器饋送的總電流。