一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，包括配电柜、初级配电箱、次级配电箱、多台充电桩、充电枪、三相互锁开关、电压传感器、电流传感器、控制器、充电触发开关。利用三相互锁开关和电压传感器选取末端电压较高的相序作为充电相序，其具有使得配电网始终维持三相平衡的有益效果。还包括用于统计同时处于充电状态充电桩数量的计数系统，当设置一个同时在线数量阈值后，该充电系统具有同时在线设备不过载的有益效果。还包括用于采集每台电动汽车充电等待时间的计时系统，当有电动汽车已完成充电后，还处于充电等待中的电动汽车会顺序接入充电，因此具有顺序排队充电的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统
本技术涉及建筑电气技术，特别是涉及一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统。
技术介绍
随着居民小区品质的不断提升，电动汽车充电桩已成小区建筑的标配，另一方面，在国家大力鼓励制造电动汽车的政策导向下，未来小区将必定规模化建设电动汽车充电桩。可以预见，规模化电动汽车进入小区后，小区的配电压力将大大增加，尤其是，基于人们出行习惯的电动汽车充电会造成小区配电网用电负荷“峰上加峰”的不利因素。另外，由于人们出行都是随机的，即电动汽车回小区充电是随机行为，而这种随机性有可能造成小区配电系统某时段出现三相负载不平衡的现象，如果负载不平衡现象十分严重就会进一步影响配电系统的可靠性和稳定性，甚至造成小区配电系统崩溃。因此，如何在解决小区电动汽车配电网“峰上加峰”现象的同时还能消除三相不平衡的不利影响，是未来小区电动汽车配电网建设将要面临的问题。
技术实现思路
本技术要解决未来小区规模化电动汽车接入小区配电网后会产生“峰上加峰”和三相不平衡的问题，本技术提供了考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统。本技术采用以下技术方案：一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，包括配电柜、初级配电箱、次级配电箱、多台充电桩、充电枪、三相互锁开关、电压传感器、电流传感器、控制器、充电触发开关。其中，配电柜、初级配电箱、次级配电箱采取三相四线制电气连接。次级配电箱火线与三相互锁开关电气连接后再与充电桩连接，其零线直接与充电桩电气连接，而充电桩与充电枪电气连接。电压传感器安装在最末端充电桩对应三相互锁开关前端的火线上，电流传感器安装在充电桩火线上。控制器接收充电触发开关闭合信号、电压传感器检测信号、电流传感器检测信号，并将执行信号发送给三相互锁开关。进一步，还包括用于统计同时处于充电状态充电桩数量的计数系统，计数系统接收电流传感器检测信号，并将处理后的数据信号传送给控制器。进一步，还包括用于采集每台电动汽车充电等待时间的计时系统，计时系统接收充电触发开关闭合信号，并将处理后的信号传送给控制器。优选地，初级配电箱有多个，各初级配电箱线路相互并联。优选地，次级配电箱有多个，各次级配电箱线路相互并联。优选地，还包括连接在次级配电箱上的电气设备。优选地，充电触发开关安装在充电枪枪头上。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，从配电柜到末端配电箱均采用三线四线制电气连接，并利用充电桩电气线路前端连接的三相互锁开关选择电压传感器检测到的末端电压较高相序作为电动汽车充电相序，该方案具有保持小区电动汽车充电系统三相平衡的有益效果。2、本技术考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，在电动汽车充电系统里安装用于统计电动汽车同时在线充电汽车的数量，控制电动汽车同时充电数量不超于阈值，具有防止配电网过负荷的有益效果。3、本技术考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，在电动汽车充电系统里安装计时系统，对于超出同时在线电动汽车数量阈值而处于等待充电状态的电动汽车，虽然已经连上充电枪，但其三相互锁开关未闭合。当同时充电电动汽车数量低于阈值时，优先闭合等待时长最长的电动汽车。该技术方案具有自动排序充电的有益效果。4、本技术考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，通过三相互锁开关、计数系统、计时系统的设置，既能控制同时在线电动汽车充电容量不过负荷，又能主动排队充电，还能使得配电网保持三相平衡。因此，具有很强的工程实际意义，市场应用前景广阔。附图说明：为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本技术各设备电气线路图。图2是本技术控制系统框图。具体实施方式现在结合说明书附图对本技术做进一步的说明。参考图1，一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，包括配电柜1、初级配电箱2、次级配电箱3、多台充电桩4、充电枪5、三相互锁开关6、电压传感器7、电流传感器8、控制器9、充电触发开关10。其中，配电柜1、初级配电箱2、次级配电箱3采取三相四线制电气连接。次级配电箱3的火线与三相互锁开关6电气连接后再与充电桩4连接，其零线直接与充电桩4电气连接，充电桩4又与充电枪5电气连接。电压传感器7安装在最末端充电桩4对应三相互锁开关6前端的火线上，电流传感器8安装在充电桩4火线上。参考图2，所述控制器9接收充电触发开关10闭合信号、电压传感器7检测信号、电流传感器8检测信号，并将执行信号发送给三相互锁开关6。继续参考图1和图2，进一步，还包括用于统计同时处于充电状态充电桩数量的计数系统11，计数系统11接收电流传感器8检测信号，并将处理后的数据信号传送给控制器9。更进一步，还包括用于采集每台电动汽车充电等待时间的计时系统12，计时系统12接收充电触发开关10闭合信号，并将处理后的信号传送给控制器9。以上实施时，初始状态充电触发开关10处于断开状态、三相互锁开关6各相序都处于断开状态，假设同时充电的充电桩4个数阈值为N，则主体实现步骤如下：S1:充电触发开关10闭合。S2:计数系统11采集正在同时充电的充电桩4个数，并且计时系统12中该台充电桩4等待时间开始计时。S3:判断个数是否小于N，如果为真，则进行步骤S3；如果为假，则转到步骤S8。S4:末端电压传感器7采集电压最高相序。S5:三相互锁开关6闭合对应的相序(三相互锁开关具有选择相序后保持的功能)。S6:电流传感器8采集充电枪5电缆电流。S7:判断电流是否为零，如果为零为真，则断开三相互锁开关6；如果为假，则跳转执行步骤S6。S8:比较各充电桩4等待时长。S9:如果该台充电桩4等待时长最长为真，则计时系统12中该台充电桩4等待计时归零，并执行步骤S3；如果为假，则执行步骤S8。优选方案，初级配电箱2有多个，各初级配电箱2的电气线路互相并联；次级配电箱3有多个，各初级配电箱3的电气线路互相并联。优选方案，还包括连接在次级配电箱3上的电气设备13。实施时，最佳方案是充电触发开关10安装在充电枪5枪头上，当充电枪5插入电动汽车充电口时，充电触发开关10就会自动闭合。综上所述，本技术考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，首先，通过建立包括配电柜1、初级配电箱2、次级配电箱3、多台充电桩4、充电枪5、三相互锁开关6、电压传感器7、电流传感器8、控制器9、充电触发开关10的充电系统，利用三相互锁开关6和电压传感器7选取末端电压较高的相序作为充电相，具有实现配电网始终保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，其特征在于：包括配电柜(1)、初级配电箱(2)、次级配电箱(3)、多台充电桩(4)、充电枪(5)、三相互锁开关(6)、电压传感器(7)、电流传感器(8)、控制器(9)、充电触发开关(10)；/n其中，所述配电柜(1)、初级配电箱(2)、次级配电箱(3)采取三相四线制电气连接；所述次级配电箱(3)火线与三相互锁开关(6)电气连接后再与充电桩(4)连接，其零线直接与充电桩(4)电气连接，而充电桩(4)与充电枪(5)电气连接；所述电压传感器(7)安装在最末端充电桩(4)对应三相互锁开关(6)前端的火线上；所述电流传感器(8)安装在充电桩(4)火线上；/n所述控制器(9)接收充电触发开关(10)闭合信号、电压传感器(7)检测信号、电流传感器(8)检测信号，并将执行信号发送给三相互锁开关(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，其特征在于：包括配电柜(1)、初级配电箱(2)、次级配电箱(3)、多台充电桩(4)、充电枪(5)、三相互锁开关(6)、电压传感器(7)、电流传感器(8)、控制器(9)、充电触发开关(10)；
其中，所述配电柜(1)、初级配电箱(2)、次级配电箱(3)采取三相四线制电气连接；所述次级配电箱(3)火线与三相互锁开关(6)电气连接后再与充电桩(4)连接，其零线直接与充电桩(4)电气连接，而充电桩(4)与充电枪(5)电气连接；所述电压传感器(7)安装在最末端充电桩(4)对应三相互锁开关(6)前端的火线上；所述电流传感器(8)安装在充电桩(4)火线上；
所述控制器(9)接收充电触发开关(10)闭合信号、电压传感器(7)检测信号、电流传感器(8)检测信号，并将执行信号发送给三相互锁开关(6)。


2.根据权利要求1所述的考虑小区配电网三相平衡的电动汽车有序充电系统，其特征在于：还包括用于统计同时处于充电状态充电桩数量的计数系统(11)，计数系统(11)接收所述电流传感器(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：于兵，胡望社，赵志杰，骆尚聪，黄麟，万理洪，
申请(专利权)人：中衡卓创国际工程设计有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50