一种充电桩电网平衡自动选相装置制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种充电桩电网平衡自动选相装置，包括台区变压器，所述台区变压器的输出端分别与多个电动汽车交流充电桩连接；所述台区变压器的出口侧设置有信号采集模块，每个所述电动汽车交流充电桩的电源进线处分别设置有自动选相开关。本发明专利技术有效解决了充电桩引起的电力系统三相不平衡问题；可以使充电桩在充电时，减少大电流负载对电网三相不平衡的影响，减小充电桩在使用过程中对电力配电网系统危害。

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩电网平衡自动选相装置
本专利技术涉及一种充电桩电网平衡自动选相装置。
技术介绍
目前，充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。目前国内市场上安装的交流充电桩百分之九十以上是额定电流在32A及以下功率的单相供电交流充电桩。在单相充电桩启动充电时，需要供电的那一相电流瞬间提供大电流，引起电力系统中三相电流幅值不一致。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。特别是充电站级别的充电桩系统，三相电压不平恒现象更为严重。三相不平衡的危害：1.增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。2.增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。3.配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。4.配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高甚至发热。配变的绕组绝缘也可能因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存在也会增加配变的损耗。5.影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电设备的安全运行。6.电动机效率降低。配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种充电桩电网平衡自动选相装置。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案：一种充电桩电网平衡自动选相装置，包括台区变压器，所述台区变压器的输出端分别与多个电动汽车交流充电桩连接；所述台区变压器的出口侧设置有信号采集模块，每个所述电动汽车交流充电桩的电源进线处分别设置有自动选相开关。进一步的，所述自动选相开关安装在所述电动汽车交流充电桩的箱体内部或者外部。进一步的，所述信号采集模块和自动选相开关之间采用电力载波或无线模块或GPRS通信。本专利技术的有益效果：本专利技术有效解决了充电桩引起的电力系统三相不平衡问题；可以使充电桩在充电时，减少大电流负载对电网三相不平衡的影响，减小充电桩在使用过程中对电力配电网系统危害。且在单相供电的电动汽车充电桩供电侧加装自动选相开关，充电桩消耗大功率电量时，自动选择负荷较轻的那一相电源给充电桩供电。附图说明图1本专利技术的功能示意图。具体实施方式图1所示，涉及一种充电桩电网平衡自动选相装置，包括台区变压器，所述台区变压器的输出端分别与多个电动汽车交流充电桩连接；所述台区变压器的出口侧设置有信号采集模块，每个所述电动汽车交流充电桩的电源进线处分别设置有自动选相开关。根据现场情况，所述自动选相开关可安装在所述电动汽车交流充电桩的箱体内部或者外部。另外，所述信号采集模块和自动选相开关之间采用电力载波或无线模块或GPRS通信。每个台区变压器里面的全部充电桩系统只需要配置1台信号采集模块，每个充电桩配置一个自动选相开关。工作时，信号采集模块负责实时采集台区变压器三相电的运行负荷电流，并以广播的方式发送出去。自动选相开关实时接收信号采集模块的各相电流信号，当充电桩启动充电时，自动选相开关的负荷电流会立即增大，自动选相开关立刻自动切换台区变压器输出侧电流最小的那一相电源给充电桩供电，以实现变压器台区的自动平衡。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电桩电网平衡自动选相装置，包括台区变压器，所述台区变压器的输出端分别与多个电动汽车交流充电桩连接；其特征在于，所述台区变压器的出口侧设置有信号采集模块，每个所述电动汽车交流充电桩的电源进线处分别设置有自动选相开关。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩电网平衡自动选相装置，包括台区变压器，所述台区变压器的输出端分别与多个电动汽车交流充电桩连接；其特征在于，所述台区变压器的出口侧设置有信号采集模块，每个所述电动汽车交流充电桩的电源进线处分别设置有自动选相开关。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海滨，
申请(专利权)人：南京宇辰电力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32