CN104698268A - 电动汽车充电机电能集成监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电机电能集成监测系统，主要由三相交流程控模块、交流测量分析模块、直流测量分析模块、直流模拟负载和工控机组成，针对交流测量中的无功电流和谐波电流，提出了一种适合不平衡供电电压时的复合检测方法。
Description
技术领域
本发明属于充电机电能集成监测系统，属于电机控制领域。
背景技术
在石油、天然气等传统化石燃料逐渐枯竭和汽车尾气污染日益严重的形势下，各国政府和各大汽车公司、科研院所等都加大了电动汽车的研制力度。随着电动汽车本身关键技术的突破，随之配套的电动汽车充电站的建设项目也开始试点实施和逐步推广。非车载型充电机是充电站的核心设备，可以对电动汽车进行快速充电。有的研究从电动汽车充电系统容量需求人手，建立了单台及多台充电机容量需求分析模型。随着检测技术及数据信号处理技术的进步，各种新的方法，如：小波变换、重采样和均值滤波等理论都被应用到无功及谐波电流的检测上，取得了较好的检测效果，同时，也为电动汽车充电机无功及谐波电流的检测提供了有益启发。随着国内外对电动汽车充电机诸多方面的深入研究，目前市场上出现了多种充电机产品，其性能参数参差不齐，尚无一种功能全、准确度高的测试系统来对充电机的研制、试验、维护提供全套的测试数据。
发明内容
本发明提出并设计了一种模块化、专用的电动汽车充电机电能集成监测系统，整个系统的结构如图1所示。整套系统可分成三相程控交流源、交流测量分析模块、直流电子负载(用于模拟电动汽车动力电池性能)i直流测量模块和工控机5大部分，模块之间采用RS485总线进行通讯。
交流测量分析模块包括有三相交流电压、电流、功率、功率因数等的测量和谐波分析功能，可实时监测三相电量参数并及时将数据传送到主控计算机。
直流测量分析模块包括有直流电压、电流、功率等测量和直流电能计量准确度校验及纹波分析计算等功能，可实时监测直流电参数并及时将数据传送到主控计算机。直流电子负载为大功率程控电子负载，可模拟恒压或恒流模式，以模拟电动汽车充电过程中负载的各种变化情况。它是本系统的关键技术所在。工控机采用高性能的计算机，并带有与其它功能模块和充电机进行通讯的扩展卡，它控制整套测量系统的运行、分析计算其它模块采集的数据(如计算整机转换效率)，并通过显示器指示所有过程和测量值。系统软件采用Delphi6．0开发和模块化编程设计。
附图说明
图1是本集成检测系统框图。
具体实施方式
电动汽车充电机实际所带负载通常为非线性负载，再者在为充电机供电的三相低压配电系统中，经常会出现电网电压不对称和发生畸变的情况。针对电动汽车充电机在低压配电系统中同样存在由于低压配电系统电压不平衡造成的无功及谐波检测不准的问题，提出了一种由改进ip-iq无功检测算法与自适应谐波电流分频检测算法相结合的复合检测方法。
使用改进的ip-iq算法实现不平衡电压下充电机无功的检测，并通过自适应谐波电流分频检测方法检测出充电机三相侧各次谐波电流。三相电压ea，eb，ec、三相电流ia，ib，ic中零序电压、电流的去除由一个加法器和三个减法器实现。正余弦函数用查表的方式产生，其中，电压的类ip-iq变换所需的正余弦值的地址由基准矢量的相位决定，电流的调整ip-iq变换所需的正余弦值的地址由基准矢量的相位加上基值来决定。在无功检测上，本发明提出的复合检测方法不需要用PLL来进行系统电压相位的锁定，基准相位是由检测系统自己精确给定的。特别对于三相电压不平衡和畸变的系统，此方法避开了对不平衡和畸变电压的锁相、滤波和对称分解，从而提高了最终检测结果的准确性。在谐波检测上，使用自适应谐波电流分频检测方法与传统的ip-iq。谐波电流检测方法相比，该方法不仅能检测出各次谐波而且还减少了滤波器的数量，改善了数字低通滤波器响应速度慢的缺点，具有较短的动态响应时间和较高的检测精度。
Claims (5)
1.一种电动汽车充电机集成监测系统，其特征在于：整个系统分成三相程控交流源、交流测量分析模块、直流电子负载(用于模拟电动汽车动力电池性能直流测量模块和工控机5大部分，模块之间采用RS485总线进行通讯。
2.根据权利要求1所述一种电动汽车充电机集成监测系统，其特征在于：所述5大部分是集成于一个独立模块之上的。
3.根据权利要求1所述一种电动汽车充电机集成监测系统，其特征在于，所述监控系统为全自动智能监控，没有手动测量环节。
4.根据权利要求1所述一种电动汽车充电机集成监测系统，其特征在于，所述三相程控交流源为分相自动调压方式，通过驱动步进电机以实现细微的电压调节，调压输出值通过交流测量分析模块反馈。
5.根据权利要求1所述一种电动汽车充电机集成监测系统，其特征在于，交流测量分析模块包括有三相交流电压、电流、功率、功率因数等的测量和谐波分析功能，可实时监测三相电量参数并及时将数据传送到主控计算机。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104898002A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 天津市三源新能源电动汽车服务有限公司 | 一种便携式充电模块电能转换效率检测装置 |
| CN105974243A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-28 | 国网山东省电力公司 | 一种应用于现场的供电及充电设备的检测系统及方法 |
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2013
- 2013-12-10 CN CN201310662124.1A patent/CN104698268A/zh active Pending
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| CN104898002A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 天津市三源新能源电动汽车服务有限公司 | 一种便携式充电模块电能转换效率检测装置 |
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| CN105974243B (zh) * | 2016-06-29 | 2020-02-14 | 国网山东省电力公司 | 一种应用于现场的供电及充电设备的检测系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150610 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |