供电电流可超载采集分段控制与有序充电制造技术

本发明专利技术供电电流可超载采集分段控制与有序充电。我们把供电变压器运行电流采集分多个时段，第一时段是没有达到额定电流时段，充电桩可以直充或预约充电，属低负荷无序充电时段，当高峰用电达到额定电流或超过额定电流满载时进入第二时段，供电电流采集开始对小区内所有汽车充电桩统一调度进行有序充电，属满载有序充电时段，将供电变压器运行电流控制在额定电流内，在设定的延缓时间内如两个小时内用电负载仍然不能平衡时自动转入第三时段，第三时段是根据供电变压器允许超载20％2小时的规定，设定延缓时间不得超过两小时，相当于小区供电容量在两小时内增加了20％，属超载有序充电时段，超载有序充电应该很快使小区高峰用电得到缓解。得到缓解。得到缓解。

【技术实现步骤摘要】
供电电流可超载采集分段控制与有序充电


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电领域，特别是供电电流可超载采集分段控制与有序充电。

技术介绍

[0002]随着我国汽车产销量飞速增长，实现节能减排的重要手段是电动汽车已经广泛的应用于全国各地，并且保有量也持续增加，现在大都选择在居民小区停车场安装充电桩，是最便捷的充电方式。但老旧居民小区的配电容量有限，由于线路和规划原因，扩容困难。有序充电将在居民小区发辉优势，使用户通过互联网移动终端将电动汽车充电桩与充电中心平台连接，支持集中协调控制实现电动汽车有序充电，即不增加小区配电容量还能平衡峰谷负荷，满足了车主用车充电需求，实现有序充电必须对小区供电变压器每相输出的实时运行电流值进行采集，当实时运行电流值达到或超过额定电流值属满载高峰用电时段，开始对小区内所有汽车充电桩统一调度进行有序充电，达到小区供电用电安全的目的。现有的实时运行电流值的采集电路比较复杂，大都是购买芯片附带的电路图属已有技术，有序充电应该探索研究多种电流采集方法，使电路结构和处理方法更简单。还没有看到利用供电变压器允许超载的范围用于有序充电系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对上述所叙的缺陷专利技术一种与众不同的供电电流可超载采集分段控制与有序充电。我们把供电变压器运行电流采集分三个时段，第一时段是没有达到额定电流时段，充电桩可以直充或预约充电，属低负荷无序充电时段，当高峰用电达到额定电流或超过额定电流满载时进入第二时段，供电电流采集开始对小区内所有汽车充电桩统一调度进行有序充电，属满载有序充电时段，将供电变压器运行电流控制在额定电流内，在设定的延缓时间内如两个小时内用电负载仍然不能平衡时自动转入第三时段，第三时段是根据供电变压器允许超载20％2小时的规定，设定延缓时间不得超过两小时，相当于小区供电容量在两小时内增加了20％，属超载有序充电时段，超载有序充电应该很快使小区高峰用电得到缓解。电流互感器包括二次电流互感器是所有供电系统检测电流的必须使用的，应该也不作为本申请的权利要求内容。或将供电变压器允许超载20％2小时作为第二时段可继续直充或预约充电，属满载或超载无序充电时段，当供电变压器任意一相运行电流达到超载20％的临界时自动转入第三时段，属超载有序充电时段，直到计时达到2小时时自动转入第四时段，设定延缓锁定时间如两个小时，将供电变压器运行电流控制在额定电流以内，属满载有序充电时段，直到延缓锁定时间结束并达到低负荷时完成有序充电时段，如此周期性循环。
[0004]本专利技术的技术方案是供电电流可超载采集分段控制与有序充电，包括供电电流采集分三时段控制，采集供电电流方法与电路结构，采集供电电流的计算及调试方法，供电电流采集三时段控制与电路结构原理，额定基准电压值与单片机，供电电流可超载采集分段
控制与有序充电的电路，汽车充电桩用电负载的平衡，其特征在于供电电流采集分三时段控制是把供电变压器运行电流采集分三个时段，第一时段是供电变压器运行电流没有达到额定电流时段，充电桩可以直充或预约充电，属低负荷无序充电时段，当用电高峰供电变压器运行电流达到额定电流或超过额定电流满载时进入第二时段，采集到的实时运行电流信息值进入单片机开始由单片机和4G模块软件编程配合平台实现对小区内所有汽车充电桩统一调度进行有序充电，可能会关断一部分充电桩另安排推迟时间充电，属满载有序充电时段，将供电变压器运行电流控制在额定电流内，在设定的延缓锁定时间内如两个小时内关断的那部分充电桩还不能安排继续充电，这时会自动转入第三时段，第三时段是根据供电变压器允许超载20％2小时的规定，设定延缓时间不超过两小时，相当于小区供电容量在两小时内可以增加20％，属超载有序充电时段，超载有序充电应该很快使小区高峰用电得到缓解，在满足要求的情况下硬件放大电路简易节材，实现有序充电依靠软件编程部分不屬本申请保护的内容，在此不详细叙述。
[0005]所述供电电流可超载采集分段控制与有序充电，其特征在于采集供电电流方法与电路结构是用三个一次5A的开口式电流互感器分别卡在供电变压器三相电流互感器的二次5A的电路中，A相5A开口式电流互感器La卡套在A相互感器LA二次线圈的一根接线上，B相5A开口式电流互感器Lb卡套在B相互感器LB二次线圈的一根接线上，C相5A开口式电流互感器Lc卡套在C相互感器LC二次线圈的一根接线上，可在不停电状态下操作，三个一次5A开口式电流互感器的二次电流分别就是供电变压器每相输出的实时运行电流信息值，电路结构是供电变压器BT的高压A相电源Ag连接高压A相一次绕组ALg，高压B相电源Bg连接高压B相一次绕组BLg，高压C相电源Cg连接高压C相一次绕组CLg，A相一次绕组ALg、B相一次绕组BLg和C相一次绕组CLg的另一端连接一起构成供电变玉器BT的一次绕组为星形接法，低压A相二绕组ALd、低压B相二绕组BLd和低压C相二绕组CLd的尾端连接一起为供电变压器BT的零线输出端N，A相二绕组ALd的另一端贯穿A相互感器LA为A相电源UA，B相二绕组BLd的另一端贯穿B相互感器LB为B相电源UB，C相二绕组CLd的另一端贯穿C相互感器LC为C相电源UC，A相互感器LA二次线圈的两个接线端、B相互感器LB二次线圈的两个接线端和C相互感器LC二次线圈的两个接线端分别连接总电度表的各接线端，A相5A开口式电流互感器La卡套在A相互感器LA二次线圈的一根接线上，B相5A开口式电流互感器Lb卡套在B相互感器LB二次线圈的一根接线上，C相5A开口式电流互感器Lc卡套在C相互感器LC二次线圈的一根接线上。
[0006]所述供电电流可超载采集分段控制与有序充电，其特征在于采集供电电流的计算及调试方法是例如供电变压器容量S＝630KVA，低压侧额定电压U＝400V，S＝√3
×
U
×
I，额定电流值就是I＝630KVA/(1.732
×
400)＝910A，采用的是1000比5的三个电流互感器，我们电流采集采用的是A相5A开口式电流互感器La、B相5A开口式电流互感器Lb和C相5A开口式电流互感器Lc，这三个电流互感器都是5000比20，根据上述额定电流I＝910A，可以算出供电变压器每相额定电流I＝910A时电流采集器的三个电流互感器每相二次电流值是I＝910A/(1000/5)/(5000/20)＝18.2mA，A相5A开口式电流互感器La、B相5A开口式电流互感器Lb和C相5A开口式电流互感器Lc这三个电流互感器的二次线圈两端分别连接在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3的两端，相当于供电变压器负载在额定电流时A相信号电阻R1，B相信号电阻R2和C相信号电阻R3上的电流都是18.2mA，调试电路的方法是在三
个开口电流互感器断开的情况下分别在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3上各施加18.2mA交流电流，或者设A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3的电阻值分别都为11欧姆，分别在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3的两端施加0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.供电电流可超载采集分段控制与有序充电，包括供电电流采集分三时段控制，采集供电电流方法与电路结构，采集供电电流的计算及调试方法，供电电流采集三时段控制与电路结构原理，额定基准电压值与单片机，汽车充电桩用电负载的平衡，供电电流可超载采集分段控制与有序充电的电路，其特征在于供电电流采集分三时段控制是把供电变压器运行电流采集分三个时段，第一时段是供电变压器运行电流没有达到额定电流时段，充电桩可以直充或预约充电，属低负荷无序充电时段，当用电高峰供电变压器运行电流达到额定电流或超过额定电流满载时进入第二时段，采集到的实时运行电流信息值进入单片机开始由单片机和4G模块软件编程配合平台实现对小区内所有汽车充电桩统一调度进行有序充电，可能会关断一部分充电桩另安排推迟时间充电，属满载有序充电时段，将供电变压器运行电流控制在额定电流内，在设定的延缓锁定时间内如两个小时内关断的那部分充电桩还不能安排继续充电，这时会自动转入第三时段，第三时段是根据供电变压器允许超载20％2小时的规定，设定延缓时间不超过两小时，相当于小区供电容量在两小时内可以增加20％，属超载有序充电时段，超载有序充电应该很快使小区高峰用电得到缓解，在满足要求的情况下硬件放大电路简易节材，实现有序充电依靠软件编程部分不屬本申请保护的内容，在此不详细叙述。2.根据权利要求1所述供电电流可超载采集分段控制与有序充电，其特征在于采集供电电流方法与电路结构是用三个一次5A的开口式电流互感器分别卡在供电变压器三相电流互感器的二次5A的电路中，A相5A开口式电流互感器La卡套在A相互感器LA二次线圈的一根接线上，B相5A开口式电流互感器Lb卡套在B相互感器LB二次线圈的一根接线上，C相5A开口式电流互感器Lc卡套在C相互感器LC二次线圈的一根接线上，可在不停电状态下操作，三个一次5A开口式电流互感器的二次电流分别就是供电变压器每相输出的实时运行电流信息值，电路结构是供电变压器BT的高压A相电源Ag连接高压A相一次绕组ALg，高压B相电源Bg连接高压B相一次绕组BLg，高压C相电源Cg连接高压C相一次绕组CLg，A相一次绕组ALg、B相一次绕组BLg和C相一次绕组CLg的另一端连接一起构成供电变玉器BT的一次绕组为星形接法，低压A相二次绕组ALd、低压B相二次绕组BLd和低压C相二次绕组CLd的尾端连接一起为供电变压器BT的零线输出端N，A相二次绕组ALd的另一端贯穿A相互感器LA为A相电源UA，B相二次绕组BLd的另一端贯穿B相互感器LB为B相电源UB，C相二次绕组CLd的另一端贯穿C相互感器LC为C相电源UC，A相互感器LA二次线圈的两个接线端、B相互感器LB二次线圈的两个接线端和C相互感器LC二次线圈的两个接线端分别连接总电度表的各接线端，A相5A开口式电流互感器La卡套在A相互感器LA二次线圈的一根接线上，B相5A开口式电流互感器Lb卡套在B相互感器LB二次线圈的一根接线上，C相5A开口式电流互感器Lc卡套在C相互感器LC二次线圈的一根接线上。3.根据权利要求1所述供电电流可超载采集分段控制与有序充电，其特征在于采集供电电流的计算及调试方法是例如供电变压器容量S＝630KVA，低压侧额定电压U＝400V，S＝√3
×
U
×
I，额定电流值就是I＝630KVA/(1.732
×
400)＝910A，采用的是1000比5的三个电流互感器，我们电流采集采用的是A相5A开口式电流互感器La、B相5A开口式电流互感器Lb和C相5A开口式电流互感器Lc，这三个电流互感器都是5000比20，根据上述额定电流I＝910A，可以算出供电变压器每相额定电流I＝910A时电流采集器的三个电流互感器每相二次电流值是I＝910A/(1000/5)/(5000/20)＝18.2mA，A相5A开口式电流互感器La、B相5A开
口式电流互感器Lb和C相5A开口式电流互感器Lc这三个电流互感器的二次线圈两端分别连接在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3的两端，相当于供电变压器负载在额定电流时A相信号电阻R1，B相信号电阻R2和C相信号电阻R3上的电流都是18.2mA，调试电路的方法是在三个开口电流互感器断开的情况下分别在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3上各施加18.2mA交流电流，或者设A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3的电阻值分别都为11欧姆，分别在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3的两端施加0.2V的电压，相当于通过信号电阻上的电流为18.2mA电流，再分别调整微调电阻RW1改变A相运算放大器Q1的放大倍数，使A相运算放大器Q1输出端连接二极管D1的负极经滤波为2V，调整微调电阻RW2改变B相运算放大器Q2的放大倍数，使B相运算放大器Q2输出端连接二极管D2的负极经滤波为2V，调整微调电阻RW3改变C相运算放大器Q3的放大倍数，使C相运算放大器Q3输出端连接二极管D3的负极经滤波为2V，调整好后三个开口电流互感器恢复连接状态，调整好的2V就是变压器负载在额定电流值时的电流数值转换为电压值表示，称作实时电压信息值，是随负载变化而变化的数据信息，当然不一定是2V，也可以调整为1V或其它的一个数值，工作原理是供电变压器输出的三相实时运行电流信号分别施加在A相信号电阻R1、B相信号电阻R2和C相信号电阻R3上，又分别经过运算放大器Q1、运算放大器Q2、运算放大器Q3放大，运算放大器Q1输出端的放大信号经二极管D1整流和电解电容器C1滤波，输出A相实时电压信息值，B相运算放大器Q2输出端的放大信号经二极管D2整流和电解电容器C2滤波，输出B相实时电压信息值，C相运算放大器Q3输出端的放大信号经二极管D3整流和电解电容器C3滤波，输出C相实时电压信息值。4.根据权利要求1所述供电电流可超载采集分段控制与有序充电，其特征在于供电电流采集三阶段控制与电路结构原理是变压器负载在额定电流值时的电流数值转换为实时电压信息值2V，分别输出A相实时电压信息值进入单片机Q8，B相实时电压信息值进入单片机Q8，C相实时电压信息值进入单片机Q8，每相实时电压信息值是都是随负载变化而变化的数据信息，第一时段是没有达到额定电流时段，实时电压信息值0至小于2V变化，充电桩可以直充或预约充电，属低负荷无序充电时段，第二时段是当某一相进入高峰用电达到额定电流或超过额定电流满载时，该相实时电压信息值达到2V或超过2V临界时，单片机Q8立即对该相设定延缓锁定时间如两个小时，延缓锁定时间内该相实时电压信息值不起控制作用，由单片机Q8编程通过4G模块Q9通知有序充电平台控制使该相供电的汽车充电桩进入有序充电状态，同理当某两相或三相都进入高峰用电达到额定电流或超过额定电流满载时，单片机Q8立即对某两相或三相都设定延缓锁定时间如两个小时，由单片机Q8编程通过4G模块Q9通知有序充电平台控制使某两相或三相供电的汽车充电桩都进入有序充电状态，属满载有序充电时段，将供电变压器运行电流控制在额定电流内，第三时段是第二时段的延缓锁定时间内如两个小时内用电负载还不能平衡时，单片机Q8编程控制会自动转入第三时段，自动转入第三时段的工作原理分方案一是A相实时电压信息值经过二极管D4、B相实时电压信息值经过二极管D5和C相实时电压信息值经过二极管D6一起连接运算放大器比较器Q7正输入端和电阻R17，为最高一相实时电压信息值，又经过电阻R17的另一端进入单片机Q8与超载基准电压V5为2.4V比较超过2.4V时自动转入第三时段，方案二是最高一相实时电压信息值与超载基准电压V5通过运算放大器比较器Q7进行比较超过2.4V时，运算放大器比较器Q7输出端为高电位经过电阻R18的另一端进入单片机Q8就是自动转入第三时段的信
号，由单片机Q8编程通过4G模块Q9通知有序充电平台控制小区内所有汽车充电桩统一调度进行有序充电，第三时段是根据供电变压器允许超载20％2小时的规定，立即同时对三相都设定不超过两小时的延缓锁定时间，相当于小区供电容量在两小时内可以增加20％，属超载有序充电时段，超载有序充电应该很快使小区高峰用电得到缓解，延缓锁定时间内实时电压信息值不起控制作用，由单片机Q8编程通过4G模块Q9通知有序充电平台控制使三相供电的汽车充电桩都进入有序充电状态，属超载有序充电时段，将供电变压器运行电流控制在允许超载20％2小时的规定范围内，使三相供电实时电压信息值都不会超过2.4V，电路结构是A相5安培开口式电流互感器La的二次线圈一端连接A相信号电阻R1、微调电阻RW1滑动触点一端和A相运算放大器Q1正输入端，微调电阻RW1的另一端连接电阻R4，A相运算放大器Q1输出端连接二极管D1的正极和二极管D4的正极，二极管D1的负极连接电阻R4的另一端、电阻R7、电阻R10和电解电容器C1的正极，电阻R10的另一端为A相实时运行电流输出的电压值，进入单片机Q8，A相信号电阻R1的另一端、A相运算放大器Q1负输入端、电阻R7的另一端和电解电容器C1的负极连...

【专利技术属性】
技术研发人员：介国安，王宇，
申请(专利权)人：介国安，
类型：发明
国别省市：