一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩制造技术

一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，包括主MCU单元，且该主MCU单元通过总数据线分布连接有读卡单元、三相充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元，所述三相充电回路单元接入三相电网，所述三相电网连接有无功补偿装置。与现有技术相比，本发明专利技术的备用电源单元可有效的使充电桩进行正常工作，维护了充电的完整性，同时，当再次来电时，可对备用电源单元进行循环充电，以延长备用电源单元与车载电池寿命；且采用的无功补偿装置，使电网及时达到平衡状态，大大降低了无功功率的消耗，而且降低了传统补偿设备的高成本，也提高了充电效率以及电能利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交流充电桩三相电补偿设备
，特别涉及一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩。
技术介绍
汽车曾被誉为改变世界的机器，在给我们带来快捷交通方式的同时，也产生了能源安全、环境污染和全球气候变暖等一系列问题。目前，节能减排已成为全球汽车产业的首要任务，发展新能源汽车已成为全球汽车工业的战略方向，新能源汽车有望成为再次改变世界的机器。电动汽车作为新能源开发的突出代表，已经成为取代传统动力汽车、引领汽车行业新时代的重要发展方向。当下，世界汽车行业正积极投身于电动汽车的开发和推广过程中，各国政府和企业在电动汽车领域投入了大量人力、物力和财力。中国在三纵三横研发布局的政策引导下，电动汽车事业发展也十分迅速。电池和充电技术是电动汽车开发的瓶颈，其商业开发及其运营方式在某种意义上决定了电动汽车的推广程度和商业化的空间。同时，充电站也是新能源汽车时代的先声。在新能源政策支持下，预计2011-2015年我国年均新能源汽车需求量将达到35万辆，2015年需求量将达97万辆。作为新能源汽车的基础设施，电动汽车充电站有望先于新能源汽车市场爆发。交流充电桩作为电动汽车的运行提供能源补给，是电动汽车发展所必须的重要配套基础设施。交流充电桩对具有车载充电机的电动乘用车辆提供交流充电电源，交流充电桩一般建设在停车场或路边，具有功率较小、占地面积不大，建设容易，布点灵活、一次性投入小等特点。虽然建设单个交流充电桩很简单，但交流充电桩要形成网络才能满足电动汽车普及的需要。但整个充电设施行业也处于起步及技术摸索阶段，目前市面上的交流充电桩从外观结构、电气设计、控制机理都存大很大的改进空间。尤其是三相充电回路单元连接的三相电网，现有的充电桩几乎都是单相负载，且用户的用电具有不同时性，这使得配变系统极易出现三相不平衡的情形，且不平衡度严重超标，不平衡度过高达到34％，同时使得无功功率居高不下，造成严重的电力浪费。现有的充电桩低压配电系统普通采用的是投切电容器，其存在补偿台阶，极易出现过补或者欠补，补偿效果差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，能够对现有的充电桩所连接的配电端出现的不平衡进行补偿，使各相电流或者电压基本达到平衡状态，以使其无功功率明显降低，提高充电效率以及电能利用率。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，包括主MCU单元，且该主MCU单元通过总数据线分布连接有读卡单元、三相充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元，所述读卡单元、充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元分别与主MCU单元连接，所述的显示单元包括操作显示模块和设备状态显示模块，所述三相充电回路单元接入三相电网，所述三相电网连接有无功补偿装置。优选地，所述无功补偿装置包括控制器；信号采集器，电连接于电网的三相母线，检测三相母线的电压/电流信号，并通讯连接于所述控制器；IGBT驱动，电性连接于所述控制器并由其驱动；两串联的链节，每个链节均包括有两个以上并联的逆变电路以及末端与各逆变电路并联的直流电容；三相母线分别通过一连接线路连接至两链节之间的串联线路，各相线路中均包括有串联的电抗器与断路器。优选地，无功补偿装置还包括有三避雷器，分别电性连接于各所述断路器与各所述电抗器之间的线路。优选地，所述控制器、所述IGBT驱动、各所述电抗器以及各所述链节封装于一个SPC柜体内，形成一SPC模块。优选地，其特征在于，所述SPC柜体设置有XA～XN多个接线端子，以与各相母线电性连接。优选地，所述信号采集器通过无线或有线的方式通讯连接于所述控制器。优选地，所述的备用电源单元包括充电电路子单元、放电电路子单元与12V/5A的铅酸电池。优选地，通讯单元包括上行通讯单元和下行通讯单元，所述交流充电桩通过上行通讯单元与后台监控系统进行通讯，所述交流充电桩通过下行通讯单元与车载充电机进行通讯。优选地，所述的上行通讯单元包括以太网、GPRS/CDMA、RS232、红外中的一种或多种。优选地，所述的下行通讯单元包括PWM信号总线、CAN总线、RS485之间的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：本专利技术的基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，备用电源单元可有效的使充电桩进行正常工作24小时，维护了充电的完整性，减少因停电引发的充电投诉，同时，当再次来电时，可对备用电源单元进行循环充电，以延长备用电源单元与车载电池寿命；另外它还解决了原来金属键盘防水、与充电桩整机衔接的问题、充电桩人机交互防水问题、以及键盘使用寿命的问题；且采用的无功补偿装置，使电网及时达到平衡状态，大大降低了无功功率的消耗，而且降低了传统补偿设备的高成本，同时提高了充电效率以及电能利用率。附图说明图1为本专利技术基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩的电路框图；图2是本专利技术的封装后的连接示意图；图3是本专利技术的电流补偿原理示意图；图4为本专利技术的电压支撑原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，包括主MCU单元，且该主MCU单元通过总数据线分布连接有读卡单元、三相充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元，所述读卡单元、充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元分别与主MCU单元连接，所述的显示单元包括操作显示模块和设备状态显示模块，所述三相充电回路单元接入三相电网，所述三相电网连接有无功补偿装置。下面分别介绍充电桩各单元的组成与功能：读卡单元：兼容各种接触及非接触式IC卡，有效的对用户卡进行读写，将用户信息反馈给充电机充主MCU；输入单元：“电容式触摸感应式键盘”置于亚克力面板后面，通过触摸亚克力面板，有效的将人机交互的信息传送到充电桩主MCU；电磁仓单元：电磁仓主要是用于连接充电插头，并确认充电插头是否完全连接，并且在整个充电的过程中，将仓门闭锁，以确保整个充电过程的安全，同时防止充电枪被人盗走；语音引导单元：根据整个充电过程，对任何一个阶段的工作进行语音引导，以便用户更简便的完成整个充电过程；显示单元：主要由一个7寸液晶屏，三个“运行”、“充电”、“故障”指示灯构成，显示充电记录、报警信息、电池信息、系统信息、蓄电池的电量。也可以设置设备参数、单价。指示灯在充电时：“运行”、“充电”指示灯会常亮，液晶屏幕上显示“正在充电”。待机时：“运行”指示灯会常亮；液晶屏幕上显示“待机”。故障状态：“故障”指示灯会常亮，液晶屏幕上显示“故障”；计量单元：根据现行的时段费率，对用户的充电电量进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，其特征在于，包括主MCU单元，且该主MCU单元通过总数据线分布连接有读卡单元、三相充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元，所述读卡单元、充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元分别与主MCU单元连接，所述的显示单元包括操作显示模块和设备状态显示模块，所述三相充电回路单元接入三相电网，所述三相电网连接有无功补偿装置，SPC柜体设置有XA～XN多个接线端子，以与各相母线电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，其特征在于，包括主MCU单元，且该主MCU单元通过总数据线分布连接有读卡单元、三相充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元，所述读卡单元、充电回路单元、输入单元、显示单元、计量单元、电磁仓单元、语音引导单元、备用电源单元、防雷漏电单元、通讯单元、倾角检测单元分别与主MCU单元连接，所述的显示单元包括操作显示模块和设备状态显示模块，所述三相充电回路单元接入三相电网，所述三相电网连接有无功补偿装置，SPC柜体设置有XA～XN多个接线端子，以与各相母线电性连接。2.如权利要求1所述的基于三相负荷不平衡自动补偿的交流充电桩，其特征在于，所述无功补偿装置包括控制器；信号采集器，电连接于电网的三相母线，检测三相母线的电压/电流信号，并通讯连接于所述控制器；IGBT驱动，电性连接于所述控制器并由其驱动；两串联的链节，每个链节均包括有两个以上并联的逆变电路以及末端与各逆变电路并联的直流电容；三相母线分别通过一连接线路连接至两链节之间的串联线路，各相线路中均包括有串联的电抗器与断路器。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海东，
申请(专利权)人：苏州迈力电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32