一种电动汽车的有序充电管控装置的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车充电领域，尤其涉及一种电动汽车的有序充电管控装置。


背景技术：

2.随着电动汽车产业的快速发展，电动汽车数量大幅增加，作为电动汽车配套设施的充电桩需求量也在高速发展。然而，在一些居民小区、商业区等集中区域，由于线路及规划原因，配电变压器容量普遍具有容量限制。当大量的电动汽车涌入电网，将造成配电变压器长时间处于满载甚至过载状态，威胁区域用电安全。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提出了一种电动汽车的有序充电管控装置，所述有序充电管控装置包括有序充电控制单元、通信单元以及充电桩控制单元；
4.有序充电控制单元连接到电网的配变终端上，用于获取配变终端的负荷情况并生成控制信号；
5.通信单元连接在有序充电控制单元和充电桩控制单元之间，用于将有序充电控制单元发出的控制信号传输给充电桩控制单元；
6.充电桩控制单元用于通过断路器控制充电桩的投切状态，包括mcu控制器、第一控制开关、第二控制开关、电能计量表、断路器以及插座，第一控制开关的第一端连接供电电源，第一控制开关的第二端依次经过电能计量表、第二控制开关、断路器以及插座连接充电桩，mcu控制器的输入端通过rs485串口与电能计量表连接，mcu控制器的第一输出端与第二控制开关连接。
7.可选的，所述第一控制开关用于控制供电电源为充电桩供电。
8.可选的，所述第二控制开关用于控制断路器的工作状态。
9.可选的，所述充电桩控制单元还包括急停继电器和第三控制开关，第三控制开关的第一端连接mcu控制器的第二输出端，第三控制开关的第二端连接急停继电器的线圈，急停继电器的触点端连接第二控制开关。
10.可选的，所述充电桩控制单元还包括读卡器，读卡器连接mcu控制器的第三输出端，用于存储充电桩的充电数据。
11.可选的，所述充电桩控制单元还包括按键模块，所述按键模块与mcu控制器的第四输出端连接，用于设置充电桩控制单元的充电参数。
12.可选的，所述充电桩控制单元与充电桩一一对应。
13.可选的，所述有序充电控制单元为基于linux系统平台进行开发的控制系统。
14.可选的，所述通信单元为lora无线通信模块。
15.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
16.通过有序充电控制单元能够获取配变终端的负荷情况，并进一步通过充电桩控制单元对充电桩的投切状态进行切换，削弱了电动汽车无序充电时对电网的冲击，保证了配变的稳定运行，平衡了电动汽车充电需求。同时，有序充电控制单元与充电桩控制单元之间通过lora同通信方式实现数据的传输与交互，降低了各个控制单元的耦合度，无需对区域原有充电桩进行重大改造，降低了改造成本。
17.除此之外，充电控制单元内部设有多个控制开关，分别控制充电控制单元的供电、断路器的工作状态以及急停模式，能够满足充电桩管控的多种需求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型一实施例提出的一种电动汽车的有序充电管控装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型一实施例提出的充电桩控制单元内部结构的连接示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。
22.实施例一
23.如图1和图2所示，本实用新型提出了一种电动汽车的有序充电管控装置，所述有序充电管控装置包括有序充电控制单元、通信单元以及充电桩控制单元；
24.有序充电控制单元连接到电网的配变终端上，用于获取配变终端的负荷情况并生成控制信号；
25.通信单元连接在有序充电控制单元和充电桩控制单元之间，用于将有序充电控制单元发出的控制信号传输给充电桩控制单元；
26.充电桩控制单元用于通过断路器控制充电桩的投切状态，包括mcu控制器、第一控制开关k1、第二控制开关k2、电能计量表wh、断路器以及插座，第一控制开关k1的第一端连接供电电源，第一控制开关k1的第二端依次经过电能计量表wh、第二控制开关k2、断路器以及插座连接充电桩，mcu控制器的输入端通过rs485串口与电能计量表连接，mcu控制器的第一输出端与第二控制开关k2连接。
27.在本实施例中，获取的配变终端的负荷情况包括每台配变中每相的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、总相有功功率、总相无功功率、总相视在功率、总相功率因数、频率及表内温度等基础负荷数据，上述数据可通过rs-485通讯接口、lora无线通信功能、开关量输入/输出等通讯方式发送到有序充电控制单元。
28.在本实施例中，所述通信单元为lora无线通信模块，所述有序充电控制管理单元为基于linux系统平台进行开发的控制系统，可跨平台运行，内部载有相关有序充电算法策略，根据配变终端的负荷情况获取当前线路下的配电输出负荷，同时对充电桩进行数据采
集，获取当前充电桩的充电状态，通过lora无线通讯方式与充电桩控制单元连接，发送控制指令控制充电桩控制单元的投切状态。
29.在本实施例中，所述第一控制开关k1用于控制供电电源为充电桩供电，所述第二控制开关k2用于控制断路器的工作状态。当第一控制开关k1闭合时，供电电源接入有序充电控制单元，此时若第二控制开关k2与断路器均为闭合状态，则与此充电桩控制单元连接的充电桩处于可充电状态；若第二控制开关k2断开，则无论断路器处于何种状态，充电桩均处于失电状态，无法为电动汽车充电。当第一控制开关k1断开时，充电桩控制单元将整体断电，此时无论第二控制开关k2和断路器处于何种状态，充电桩均处于失电状态，无法为电动汽车充电。
30.由此可见，在本实施例中，第二控制开关k2起到双重保护的作用，当第一控制开关k1失效而无法使充电桩控制单元断电时，依然可以通过mcu控制器控制第二控制开关k2断开，从而切断相应的充电桩，以降低配电负荷。
31.当第一控制开关k1和第二控制开关k2均闭合时，mcu控制器可根据有序充电控制单元发出的控制信号生成脉冲电压，所述脉冲电压经第二控制开关k2传送至断路器，当脉冲电压的电压值高于预设阈值时断路器断开，从而实现充电桩的切断，当脉冲电压的电压值不高于预设阈值时断路器处于闭合状态，此时充电桩处于可充电状态。
32.通过断路器控制对充电桩的投切状态进行切换，削弱了电动汽车无序充电时对电网的冲击，保证了配变的稳定运行，平衡了电动汽车充电需求。断路器对于新旧充电桩均适用，本实施例中所述充电桩控制单元与充电桩一一对应，即一台充电桩安装一个断路器，所述断路器经插座安装于充电桩供电电源输入侧，无需对充电桩原有设备硬件进行较大改动，降低了改造成本。
33.在本实施例中，所述充电桩控制单元还包括急停继电器和第三控制开关k3，第三控制开关k3的第一端连接mcu控制器的第二输出端，第三控制开关k3的第二端连接急停继电器的线圈，急停继电器的触点端连接第二控制开关k2。
34.第三控制开关k3用于控制充电桩控制单元的急停模式，即当第三控制开关k3闭合时，mcu控制器可自行生成一个急停信号，所述急停信号经急停继电器的线圈的电磁作用后，使急停继电器的的触电闭合，急停继电器的的触电带动第二控制开关k2断开，从而使充电桩失电，实现急停效果。
35.在本实施例中，所述充电桩控制单元还包括读卡器，读卡器连接mcu控制器的第三输出端，用于存储充电桩的充电数据，所述充电数据包括充电桩的实用时间、充电桩在各个时刻的充电参数以及电能计量表采集到的数据，便于运维人员后续查看充电桩的工作情况。
36.在本实施例中，所述充电桩控制单元还包括按键模块，所述按键模块与mcu控制器的第四输出端连接，用于设置充电桩控制单元的充电参数，所述充电参数由运维人员进行人工设置，如充电桩的额定输出功率、额定充电电流、待机功率等。
37.上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
38.以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范
围之内。