電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車無序隨機(jī)充電時(shí)引起的三相電壓不平衡和電流不平衡的技術(shù)問題。所述充電電路包括三相交流電源，換相電路，和監(jiān)控電路；所述監(jiān)控電路連接所述換相電路，發(fā)送控制命令給所述換相電路；所述換相電路輸入端連接所述三相交流電源，根據(jù)所述控制命令選擇所述三相交流電源中的一相交流電源輸出。通過設(shè)置換相電路和監(jiān)控電路，由監(jiān)控電路判斷當(dāng)前三相電源的使用情況，并控制換相電路切換到遠(yuǎn)低于安全限制的充電回路為電動汽車充電，達(dá)到了電動汽車無序充電時(shí)也能保證電網(wǎng)三相電壓的平衡利用的技術(shù)效果。
【專利說明】
電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及新能源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國已經(jīng)把電動汽車列為戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)，并大力推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
[0003]大量的分散/集中式充放電設(shè)施和經(jīng)電力變換后的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的接入，對微電網(wǎng)電能質(zhì)量會產(chǎn)生一定程度的影響。但對二者集成后的微電網(wǎng)電能質(zhì)量問題的研究還十分有限。在電動汽車不同滲透率條件下，其充電過程可能導(dǎo)致配電網(wǎng)母線電壓處于安全限制之外，電動汽車無序隨機(jī)充電，導(dǎo)致三相電壓不平衡和電流不平衡的現(xiàn)象要引起重視。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請實(shí)施例通過提供一種電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車無序隨機(jī)充電時(shí)引起的三相電壓不平衡和電流不平衡的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]本申請實(shí)施例提供了一種電動汽車充電電路，包括三相交流電源，監(jiān)控電路和換相電路；所述監(jiān)控電路連接所述換相電路，發(fā)送控制命令給所述換相電路；所述換相電路輸入端連接所述三相交流電源，根據(jù)所述控制命令選擇所述三相交流電源中的一相交流電源輸出。
[0007]進(jìn)一步的，所述換相電路包括主回路，控制回路和接觸器；所述主回路包括串聯(lián)于每相電源與零線之間的接觸器主觸頭；所述控制回路包括串聯(lián)于每相電源與零線之間的的開關(guān)和接觸器輔助觸頭。
[0008]進(jìn)一步的，所述電動汽車充電電路還包括充電檢測電路，所述充電檢測電路的輸入端連接所述換相電路的輸出端，所述充電檢測電路的輸出端連接所述監(jiān)控電路的輸入端。通過對汽車無序充電時(shí)的每路充電電流進(jìn)行檢測，并將每路電流的檢測結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控電路，監(jiān)控電路根據(jù)每條充電支路上的電流的情況，結(jié)合電網(wǎng)中每相支路的使用情況，若某相電源的使用率高并接近安全限制，則分配其他相電源，并通過換相電路切換到所述相電源，為當(dāng)前請求充電的電動汽車充電，從而實(shí)現(xiàn)三相電源的平均分配使用，避免了其中某路單相電源的充電電壓高于安全限制的技術(shù)問題，保證了三相電壓平衡以及電流的平衡使用。
[0009]進(jìn)一步的，所述換相電路與監(jiān)控電路之間還連接有反饋信號線。
[0010]本申請實(shí)施例還提供一種電動汽車群充電系統(tǒng)，包括N路根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電動汽車充電電路和N部充電槍，每路所述電動汽車充電電路的輸出端連接一部所述充電槍。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案，具有的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)是:本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電電路，能夠由監(jiān)控電路判斷當(dāng)前三相電源的使用情況，并通過監(jiān)控電路的控制，由換相電路將當(dāng)前需要充電的電動汽車的充電電源切換到指定的相電壓回路上，那么，當(dāng)某相電壓將超過安全使用限制時(shí)，可以由監(jiān)控電路控制換相電路，將充電電壓切換到別的相電壓回路，從而起到調(diào)節(jié)電網(wǎng)三相平衡的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電電路圖；
[0013]圖2為本申請實(shí)施例提供的又一電動汽車充電電路圖；
[0014]圖3為本申請實(shí)施例提供的換相電路的電路圖；
[0015]圖4為本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電系統(tǒng)框架圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本申請實(shí)施例通過提供一種電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車無序隨機(jī)充電時(shí)引起的三相電壓不平衡和電流不平衡的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)電動汽車無序充電時(shí)電網(wǎng)三相平衡的技術(shù)效果。
[0017]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式，對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0018]實(shí)施例一
[0019]如圖1所示，為本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電電路的電路圖，包括三相電源(A相電源，B相電源，C相電源和零線N)，以及換相電路11和監(jiān)控電路12。
[0020]A相電源，B相電源和C相電源連接換相電路11的輸入端,換相電路11還連接監(jiān)控電路12，根據(jù)監(jiān)控電路12輸出的切換控制信號CTL，選擇切換三相電源中的一相電源輸出，充電槍可以連接在換相電路11的輸出端，用切換出的一相電源為電動汽車充電。
[0021 ] 本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電電路，能夠由監(jiān)控電路判斷當(dāng)前三相電源的使用情況，并通過監(jiān)控電路的控制，由換相電路將當(dāng)前需要充電的電動汽車的充電電源切換至IJ指定的相電壓回路上，那么，當(dāng)某相電壓將超過安全使用限制時(shí)，可以由監(jiān)控電路控制換相電路，將充電電壓切換到別的相電壓回路，從而起到調(diào)節(jié)電網(wǎng)三相平衡的作用。
[0022]如圖2所示，本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電電路還包括充電檢測電路13 ;充電檢測電路13連接在換相電路11的輸出端，用于檢測輸出相電源的電流電壓，并將檢測的電流電壓值輸出給監(jiān)控電路12，以使監(jiān)控電路12根據(jù)檢測結(jié)果判斷該切換的相電源，并將切換控制信號發(fā)送給換相電路11。
[0023]通過設(shè)置充電檢測電路，對汽車無序充電時(shí)的每路充電電流進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將每路電流的檢測結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控電路，監(jiān)控電路根據(jù)每條充電支路上的電流的情況，結(jié)合電網(wǎng)中每相支路的使用情況，若某相電源的使用率高并接近安全限制，則分配其他相電源，并通過換相電路切換到所述相電源，為當(dāng)前請求充電的電動汽車充電，從而實(shí)現(xiàn)利用監(jiān)測結(jié)果調(diào)節(jié)電網(wǎng)的三相電源的使用，達(dá)到三相電源的平均分配使用，避免了其中某路單相電源的充電電壓高于安全限制的技術(shù)問題，保證了三相電壓平衡以及電流的平衡使用，使整個(gè)電動汽車充電電路更利于實(shí)際使用，適合社會推廣。
[0024]如圖3，為本申請實(shí)施例中換相電路11的一個(gè)電路圖實(shí)施例，包括主回路111和控制回路112，以及交流接觸器KM1，KM2和KM3。其中，主回路111包括串聯(lián)于A相電源與零線之間的交流接觸器KMl的主觸頭，串聯(lián)于B相電源與零線之間的交流接觸器KM2的主觸頭，以及串聯(lián)于C相電源與零線之間的交流接觸器KM3的主觸頭；控制回路112包括串聯(lián)于A相電源與零線之間的開關(guān)Kl和交流接觸器KMl的常開輔助觸頭、交流接觸器KM I線圈、交流接觸器KM2和交流接觸器KM3的常閉輔助觸頭，串聯(lián)于B相電源與零線之間的開關(guān)K2和交流接觸器KM2的常開輔助觸頭、交流接觸器K M 2線圈、交流接觸器KMl和交流接觸器KM3的常閉輔助觸頭，以及串聯(lián)于C相電源與零線之間的開關(guān)K3和交流接觸器KM3的常開輔助觸頭、交流接觸器K M 3線圈、交流接觸器KMl和交流接觸器KM2的常閉輔助觸頭。交流接觸器KMl的常開輔助觸頭上并聯(lián)有開關(guān)SB1，交流接觸器K M 2的常開輔助觸頭上并聯(lián)有開關(guān)S B 2，交流接觸器K M 3的常開輔助觸頭上并聯(lián)有開關(guān)S B 3。
[0025]電路的初始狀態(tài)是，開關(guān)K1、K2和K3閉合，而開關(guān)SB1，SB2和SB3斷開。工作時(shí)，還是以上述舉例為例，當(dāng)一部電動汽車提出充電需求時(shí)，監(jiān)控電路12根據(jù)當(dāng)前計(jì)算的三相電源負(fù)荷，發(fā)送切換控制信號CTL切換A相電源，則A相電路串聯(lián)的開關(guān)SBl閉合，因?yàn)樵摶芈分械慕涣鹘佑|器K M 2和交流接觸器KM3的輔助常閉觸頭，故交流接觸器K M I所在回路(A-N)導(dǎo)通，則K M I線圈吸合，進(jìn)而自鎖回路中的KMl的輔助常開觸頭由常開變?yōu)槌ｉ]，保持了 KMl線圈的吸合狀態(tài)，進(jìn)而主回路中的KMl主觸頭吸合，保證A相電源的充電回路連接充電槍，從而為電動汽車充電。而由于B相電源回路和C相電源回路因?yàn)榇?lián)了 KMl的常閉觸頭，當(dāng)KM I保持吸合的時(shí)候，KMl的常閉輔助觸頭使得B、C相回路處于斷開狀態(tài)，完成了 A相和B、C相的互鎖功能。
[0026]在監(jiān)控電路和換相電路之間還可以設(shè)置有反饋信號線FB，用于將換相電路的開關(guān)狀態(tài)和當(dāng)前投入相信號等信息反饋給監(jiān)控電路，以使得監(jiān)控電路能夠利用所述信息更好的判斷電網(wǎng)的使用情況，從而能夠更準(zhǔn)確的判斷出該切換哪一相充電回路為電動汽車充電。
[0027]實(shí)施例二
[0028]本申請實(shí)施例適用的情況是:1、充電的電動汽車為多輛(統(tǒng)稱汽車群)；2、有一個(gè)為汽車群集中充電的集中管理式的充電系統(tǒng)，該充電系統(tǒng)中具有一個(gè)汽車群充電監(jiān)控后臺(通常是集成在箱變的控制系統(tǒng)內(nèi))，該充電監(jiān)控后臺能統(tǒng)一統(tǒng)計(jì)充電信息，并控制充電狀態(tài)；還具備能為汽車群分別充電的多部充電槍；3、每部充電槍連接三相電源中的一相電源；4、汽車群里的每輛電動汽車隨機(jī)選取充電槍充電。這種充電狀態(tài)下，可能會出現(xiàn)的情況是:多部電動汽車無序狀態(tài)下充電時(shí)，其選取的充電槍恰好連接的都是(或者大部分)一相電源，則會造成三相電源中，其中一相電源使用度高，造成該相電源的充電電壓高于安全限制，而其余兩相電源閑置，從而造成三相電源電壓的不平衡以及電流不平衡的問題。
[0029]本申請實(shí)施例提供的電動汽車群充電系統(tǒng)旨在解決上述技術(shù)問題,如圖4所示，假設(shè)汽車群中有a，b.c, d四部電動汽車(對應(yīng)a，b.c, d四部充電槍)正在充電，當(dāng)?shù)谖宀侩妱悠噀隨機(jī)選取一個(gè)充電槍預(yù)備充電時(shí)，發(fā)送充電請求至監(jiān)控電路12 (該電路可以為上述的汽車群充電監(jiān)控后臺)，監(jiān)控電路12根據(jù)充電檢測電路13(該電路可以為現(xiàn)有技術(shù)中任何一種電流采樣電路或者單片機(jī)等控制芯片)檢測到的為a，b, c, d四部車充電的充電槍的電流電壓情況，分配一相電源為電動汽車e充電。例如,a車使用的是A相電源充電，b車使用的是B相電源充電，使用電流而c，d兩部車同時(shí)使用C相電源充電，此時(shí)C相電源的充電電流電壓較高，為保證三相電壓平衡和電流平衡，則監(jiān)控電路12向換相電路11發(fā)送切換控制信號CTL，選取A相或者B相電源為汽車e充電。統(tǒng)計(jì)汽車群中每部電動汽車的充電情況，并根據(jù)充電情況分配相電源，這種方式避免了其中某路單相電源的充電電壓高于安全限制的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)三相電源的平均分配使用，保證了三相電壓平衡以及電流的平衡使用。
[0030]本申請實(shí)施例的電動汽車充電電路，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車群的充電狀態(tài)，在汽車群充電過程中，若由于區(qū)域內(nèi)用電導(dǎo)致的三相不平衡現(xiàn)象，能實(shí)時(shí)接收監(jiān)控電路的控制，自動改變汽車群中任意電動汽車的充電回路，以達(dá)到三相平衡的技術(shù)效果。
[0031 ] 綜上可見，本申請實(shí)施例提供的電動汽車充電電路及電動汽車群充電系統(tǒng)，通過設(shè)置換相電路、充電檢測電路和監(jiān)控電路，根據(jù)充電檢測電路檢測到的充電狀態(tài)，由監(jiān)控電路判斷出充電的回路，并控制換相電路切換到判斷出的充電回路為電動汽車充電，達(dá)到了電動汽車無序充電時(shí)也能保證電網(wǎng)三相電壓的平衡利用的技術(shù)效果。
[0032]應(yīng)當(dāng)指出的是，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改性、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.電動汽車充電電路，包括三相交流電源，其特征在于，所述電動汽車充電電路還包括:監(jiān)控電路和換相電路；所述監(jiān)控電路連接所述換相電路，發(fā)送控制命令給所述換相電路；所述換相電路輸入端連接所述三相交流電源，根據(jù)所述控制命令選擇所述三相交流電源中的一相交流電源輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電電路，其特征在于，所述換相電路包括主回路，控制回路和接觸器；所述主回路包括串聯(lián)于每相電源與零線之間的接觸器主觸頭；所述控制回路包括串聯(lián)于每相電源與零線之間的開關(guān)和接觸器輔助觸頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車充電電路，其特征在于，所述電動汽車充電電路還包括充電檢測電路，所述充電檢測電路的輸入端連接所述換相電路的輸出端，所述充電檢測電路的輸出端連接所述監(jiān)控電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電電路，其特征在于，所述換相電路與監(jiān)控電路之間還連接有反饋信號線。
5.電動汽車群充電系統(tǒng)，其特征在于，包括N路根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電動汽車充電電路和N部充電槍，每路所述電動汽車充電電路的輸出端連接一部所述充電槍。
【文檔編號】H02J7/02GK203984064SQ201420392272
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】魏曉晨, 畢孝輝, 由恒遠(yuǎn), 景海榮, 趙廷發(fā) 申請人:青島特銳德電氣股份有限公司