CN109318751A - 一种电动车智能交流充电*** - Google Patents

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荣校
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Abstract

本发明公开了一种电动车智能交流充电***，包括功率采集装置和控制装置，功率采集装置设置在公共电网的输入端，公共电网的输入端为三相四线制，公共电网的用电用户包括至少一个外部交流充电桩；功率采集装置与控制装置连接，用于对公共电网的三相及零线进行功率采集，以确定每一相的负荷情况，并将负荷情况发送给控制装置；控制装置用于根据负荷情况生成控制信号，并将控制信号发送给外部交流充电桩，以控制外部交流充电桩从负荷较重的相线上切换到负荷较轻的相线上运行。本发明提供的技术方案，在优先满足小区生活用电和生产用电的基础上，将剩余的可用电量动态的分配给各个充电桩，充分利用电源资源，为充点桩进小区扫清了障碍。

Description

一种电动车智能交流充电***
技术领域
本发明实施例涉及电力技术领域，尤其涉及一种电动车智能交流充电***。
背景技术
目前，电动汽车获得了广泛的发展，为便于充电，电动汽车上配备有交流充电端口和直流充电端口。对应的有交流充电桩和直流充电桩，直流充电桩充电较快，但价格较贵，更适合于公共充电场合；而交流充电桩充电速度较慢，但价格便宜，更适用于住宅停车场或工业园区停车场，因为在这些停车场汽车停车时间较长。
但在建成时间较早的住宅小区或工业园区，在当初设计时其电网供电容量只是为满足小区生活用电或生产用电而设计，并未预留多少裕量。比如在住宅小区，车主晚上开车到家后，第一时间会把充电枪***到电动汽车，充电桩开始为电动汽车充电，而此时正是小区生活用电的高峰，大量电动汽车此时充电会增加小区用电负荷，导致电网电压降低，甚至会引起小区配电设施过载保护导致小区供电中断。为避免出现此类现象，小区物业一般不允许建设大量充电桩，或者限制小区业主为电动汽车的充电时间。这会为电动车的推广和使用带来许多不便。
另一方面，目前小区的生活用电基本上都是单相负荷，由于连接到每相的负荷是不确定的，用电时间也是不确定的，每时每刻都可能有负荷的接入或断开，这会导致三相负荷的不平衡，造成负荷过重相的电压偏低及中性线电流增大。
而目前的交流充电桩也属于单相负荷，若充电桩连接到的是负荷较重的相线，即使其他两相负荷有剩余，充电桩也无法使用。
发明内容
本发明提供一种电动车智能交流充电***，以解决现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种电动车智能交流充电***，包括功率采集装置和控制装置，所述功率采集装置设置在公共电网的输入端，所述公共电网的输入端为三相四线制，所述公共电网的用电用户包括至少一个外部交流充电桩；
所述功率采集装置与所述控制装置连接，用于对所述公共电网的三相及零线进行功率采集，以确定每一相的负荷情况，并将所述负荷情况发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述负荷情况生成控制信号，并将所述控制信号发送给所述外部交流充电桩，以控制所述外部交流充电桩从负荷较重的相线上切换到负荷较轻的相线上运行。
进一步地，所述电动车智能交流充电***，还包括通信模块，所述通信模块用于建立所述控制装置与外部交流充电桩的无线通信连接。
进一步地，所述电动车智能交流充电***，还包括通信线，所述通信线用于连接所述控制装置与外部交流充电桩。
进一步地，所述电动车智能交流充电***中，每一个所述外部交流充电桩的输入端通过可控开关连接到所述公共电网的三相及零线上，所述可控开关接收所述控制装置的控制，将所述外部交流充电桩的输入端连接到所述公共电网的三相中的一相，作为单相负荷。
进一步地，所述电动车智能交流充电***中，所述功率采集装置可以替换为电流检测装置或电压检测装置。
进一步地，所述电动车智能交流充电***中，所述公共电网的用电用户还包括小区或园区的用户群；
小区或园区的用户群按照用户数量平均分配在所述公共电网的三相上。
本发明实施例提供的一种电动车智能交流充电***，通过设置电流检测装置和控制***，在优先满足小区生活用电和生产用电的基础上，将剩余的可用电量动态的分配给各个充电桩，剩余电量越多，每个电动汽车充电桩分配的份额就多；同时，交流充电桩可以根据每相线的负荷情况，调整输入连接，将充电桩连接到负荷较轻的相线。这样就保证了小区的正常用电，同时可以调节三相负荷情况，保持三相负荷平衡，也避免了在小区正常用电低峰时期富裕电量的浪费，充分利用电源资源，为充点桩进小区扫清了障碍。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种电动车智能交流充电***的结构示意图。
附图标记：
功率采集装置10，控制装置20。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
请参阅附图1，为本发明实施例一提供的一种电动车智能交流充电***的结构示意图，该***具体包括：
功率采集装置10和控制装置20，所述功率采集装置10设置在公共电网的输入端，所述公共电网的输入端为三相四线制，包括三相线分别为A相、B相和C相，以及中性线N线(零线)，所述公共电网的用电用户包括至少一个外部交流充电桩，在实际情况中往往还包括小区或园区的用户群；
所述功率采集装置10与所述控制装置20连接，用于对所述公共电网的三相及零线进行功率采集，以确定每一相的负荷情况，并将所述负荷情况发送给所述控制装置20；
所述控制装置20用于根据所述负荷情况生成控制信号，并将所述控制信号发送给所述外部交流充电桩，以控制所述外部交流充电桩从负荷较重的相线上切换到负荷较轻的相线上运行。
其中，所述控制装置20与外部交流充电桩的连接可以是无线或有线的方式。
在一种实施方式中，优选的，所述***还包括通信模块，所述通信模块用于建立所述控制装置20与外部交流充电桩的无线通信连接。
在另一种实施方式中，优选的，所述***还包括通信线，所述通信线用于有线连接所述控制装置20与外部交流充电桩。
具体的，每一个所述外部交流充电桩的输入端通过可控开关连接到所述公共电网的三相及零线上，所述可控开关接收所述控制装置20的控制，将所述外部交流充电桩的输入端连接到所述公共电网的三相中的一相，作为单相负荷。
而小区或园区的用户群则是按照用户数量平均分配在所述公共电网的三相上。
可以理解的是，所述功率采集装置10可以替换为电流检测装置或电压检测装置。只要能实现此功能，也可以采用其它任何等同的手段，但都应落入本发明实施例的保护范围。
在实际使用时，控制装置20根据目前负荷P2及配电设备的最大允许负荷P1，计算出剩余可使用负荷P3，即P3＝P1-P2。控制装置20根据P3动态调节充电桩的可允许充电电流，将控制信号传递到每个充电桩。
依据GBT18487(电动汽车传导充电***)，交流充电机的最大输出电流为63A，充电桩能够提供的具体电流由充电机控制***通过充电枪CP端口发送相应的PWM波表示，可提供的最大电流由PWM波的占空比确定，具体如下：
10％≤D≤85％，Imax＝D×100×0.6A，可计算出电流范围为：6A≤Imax≤51A；
85％＜D≤85％，Imax＝(D×100-64)×2.5A且Imax≤63A，可计算出电流范围为：52.5A＜Imax≤63A。
控制装置20根据采样到的信息将剩余可用负荷P3按PA3，PB3，PC3三相分别计算，三相相电压分别为UA，UB，UC，则每相电流分别为：
A相：
B相：
C相：
连接到A、B、C三相的正在充电的交流充电桩数量分别为n1、n2、n3，控制装置20分别根据IA3、IB3、IC3的大小及充电桩的数量计算出充电桩可用的电流，并转换为对应的占空比发送到充电桩。
A相：当时，
当时，
B相：当时，
当时，
C相：当时，
当时，
当某一相线假如是A相所连接的充点桩均工作在最大可充电流时，仍有较多的可用功率，而另一相，假如是B相可用功率较少，则控制连接到B相的充电桩，使B相上的充电桩部分转移到A相上。控制***动态的调节充电桩的输入开关，使A、B、C相的负荷保持平衡。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电动车智能交流充电***，其特征在于，包括功率采集装置和控制装置，所述功率采集装置设置在公共电网的输入端，所述公共电网的输入端为三相四线制，所述公共电网的用电用户包括至少一个外部交流充电桩；
所述功率采集装置与所述控制装置连接，用于对所述公共电网的三相及零线进行功率采集，以确定每一相的负荷情况，并将所述负荷情况发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述负荷情况生成控制信号，并将所述控制信号发送给所述外部交流充电桩，以控制所述外部交流充电桩从负荷较重的相线上切换到负荷较轻的相线上运行。
2.根据权利要求1所述的电动车智能交流充电***，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块用于建立所述控制装置与外部交流充电桩的无线通信连接。
3.根据权利要求1所述的电动车智能交流充电***，其特征在于，还包括通信线，所述通信线用于连接所述控制装置与外部交流充电桩。
4.根据权利要求1所述的电动车智能交流充电***，其特征在于，每一个所述外部交流充电桩的输入端通过可控开关连接到所述公共电网的三相及零线上，所述可控开关接收所述控制装置的控制，将所述外部交流充电桩的输入端连接到所述公共电网的三相中的一相，作为单相负荷。
5.根据权利要求1所述的电动车智能交流充电***，其特征在于，所述功率采集装置可以替换为电流检测装置或电压检测装置。
6.根据权利要求1所述的电动车智能交流充电***，其特征在于，所述公共电网的用电用户还包括小区或园区的用户群；
小区或园区的用户群按照用户数量平均分配在所述公共电网的三相上。
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