CN105896693A - 智能交流充电桩的充电电路及充电方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源技术领域，特别涉及智能交流充电桩的充电电路及充电方法。本发明的智能交流充电桩的充电电路，具有输入端A和对应的输出端L1，输入端A接多相交流电网的一相，输出端L1接负载，输入端A和输出端L1之间串接有开关K1，还具有连接多相交流电网另一相的输入端B，输入端B通过开关K5跨接到输出端L1。该充电电路在用于从多相交流电网取电供给单相负载时，能够让多相交流电网各相的载重趋于平衡。本发明还给出智能交流充电桩的充电方法。对于充电电路中的操作步骤和充电方法，可以建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实施。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别涉及智能交流充电桩的充电电路及充电方法。充电电路中的操作步骤和充电方法，可以通过建立功能模块，组合成功能模块构架，由存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实施。
背景技术
面对日益严峻的节能减排压力，汽车产业进入能源转型时期，电动车产业进入了加速发展的新阶段。为便于电动车充电，在小区、停车场等地方建设了配套的充电桩。充电桩分为交流慢充和直流快充两种方式，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端装有充电插头用于为电动车充电。交流充电桩分为单相交流充电桩和多相交流充电桩，其中单相交流充电桩应用较多，但目前的多相交流电网系统，由于实际负载是不均衡的，这会导致多相交流电网各相的电压也不是相等的，负载较重相的电压会较低，如果单相充电桩连接的是多相交流电网中电压较低的相，电动车充电时会导致该相的电压更低。而且单相交流充电桩只能为使用单相电的电动车充电，充电桩的输入端固定地连接到多相交流电网的某一相，当这一相断电或多相交流电网电压、频率超过允许值时，电动车将无法充电。
发明内容
本发明的目的在于：
一、提供一种智能交流充电桩的充电电路，在用于从多相交流电网取电供给单相负载时，能够让多相交流电网各相的载重趋于平衡；
二、提供一种智能交流充电桩的充电方法，使多相交流电网在供电给单相负载时各相的载重趋于平衡；
三、提供一种智能交流充电桩的充电方法，给单相负载供电时，使充电桩的输入端能够可选择地连通多相交流电网的各相；
四、提供一种智能交流充电桩的取相充电方法，使充电桩能够适应使用不同相数电的负载。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一、本发明给出一种智能交流充电桩的充电电路，具有输入端A和对应的输出端L1，输入端A接多相交流电网的一相，输出端L1接负载，输入端A和输出端L1之间串接有开关K1，还具有连接多相交流电网另一相的输入端B，输入端B通过开关K5跨接到输出端L1。
优选地，具有与输入端B对应的输出端L2接负载，输入端B和输出端L2之间串接有开关K2。
优选地，还具有连接多相交流电网又一相的输入端C，输入端C通过开关K6跨接到输出端L1。
优选地，具有与输入端C对应的输出端L3接负载，输入端C与输出端L3之间串接有开关K3。
优选地，包括电压采样电路，其用于采样多相交流电网中分别连接本充电电路各输入端的各相的电压。
优选地，包括控制器，其输入端连接电压采样电路，输出端连接各个开关。
优选地：包括相数检测电路，用于检测接入到本充电电路的输出端的负载的相数；包括控制器，其根据所测得的负载相数接通相应的开关，从而从多相交流电网中取相应相数的电，通过相应的输出端供电给负载。
单相负载接入到充电桩的输出端L1，若多相交流电网与输入端A连接的一相负载较轻，则可以闭合开关K1且断开开关K5，让输入端A连通输出端L1，若多相交流电网与输入端B连接的一相负载较轻，则可以闭合开关K5且断开开关K1，让输入端B连通输出端L1，如此则能够取多相交流电网中负载较轻的相供电给单相负载，从而让多相交流电网各相的载重趋于平衡。若多相交流电网与输入端A连接的一相不再能够正常供电给该单相负载，则可以在断开开关K1的基础上闭合开关K5，让输入端B作为输入端A的备用端，连通输出端L1，取多相交流电网的B相供电给单相负载；输入端A、B的地位也可以对调，把输入端A作为输入端B的备用端。
二、本发明给出一种智能交流充电桩的充电方法，包括选相步骤：从多相交流电网的各相当中选择负载较轻的一相供电给单相负载；进一步地，不允许将各相当中的异常者供电给单相负载；更进一步地，若正在供电给单相负载的一相不再能够正常供电给该单相负载，则执行选相步骤。本发明所给出的充电方法优选地，选相步骤在单相负载接入时执行。本发明所给出的充电方法优选地，根据所接入的负载的相数从多相交流电网中取相应相数的电供电给该负载。本发明给出的充电方法能够取多相交流电网中负载较轻的相供电给单相负载，从而让多相交流电网各相的载重趋于平衡。
三、本发明给出另一种智能交流充电桩的充电方法，若正在供电给单相负载的一相不再能够正常供电给该单相负载，则从多相交流电网的各相当中选择另一相供电给该单相负载，从而持续为单相负载供电，保证对该单相负载的供电不会终断。
四、本发明给出又一种智能交流充电桩的充电方法，其根据所接入的负载的相数从多相交流电网中取相应相数的电供电给该负载，使充电桩能够给使用不同相数电的负载供电。
对于充电电路中的操作步骤和充电方法中的步骤，可以建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实施。
附图说明
图1为智能交流充电桩的充电电路示意图。
具体实施方式
本实施例的智能交流充电桩的充电电路如图1所示，充电桩连接的多相交流电网为常规的三相交流电网，三相交流电网的A、B、C相分别连接该充电电路的输入端A、B、C，三相交流电网的中性线N和保护线PE分别连接该充电电路的中性线N和保护线PE，该充电电路的中性线N上串接有开关K4。本智能交流充电桩提供三个接负载的输出端L1、L2、L3，输出端L1、L2、L3分别与输入端A、B、C对应。输入端A和输出端L1之间串接有开关K1，输入端B和输出端L2之间串接有开关K2，输入端C与输出端L3之间串接有开关K3。开关K1、K2、K3各自导通，则输出端L1、L2、L3分别由三相交流电网的A、B、C相供电。为了使输出端L1能够可选择地连通三相交流电网的B相和C相，把输入端B通过开关K5跨接到输出端L1，把输入端C通过开关K6跨接到输出端L1。开关K1、K2、K3、K4、K5、K6可以采用继电器或接触器等来实现。
该充电电路还包括分别用于采样三相交流电网A、B、C相电压的电压采样电路VS1、VS2、VS3，这三个电压采样电路连接到作为控制器的充电桩控制系统(已编入控制操作所需的计算机程序)的输入端，而充电桩控制系统的输出端与开关K1、K2、K3、K4、K5、K6相连。充电桩控制系统根据电压采样电路VS1、VS2、VS3的采样值，判断各相的电压幅值或频率等是否在允许的范围内，从而防止充电桩的充电电路把有异常的相供电给负载（下文举例说明）。该充电电路还包括相数检测电路，该相数检测电路通过CP端口检测接入到输出端L1的负载的相数，并输出给充电桩控制系统，充电桩控制系统若据此得知接入的负载相数是单相，就闭合开关K1、K2、K3当中的一个，例如要连通三相交流电网A相给单相负载供电，就闭合开关K1，让输出端L1供电给该使用单相电的负载；充电桩控制系统若据此得知接入的负载相数是双相，就闭合开关K1、K2、K3当中的两个，例如要连通三相交流电网A、B两相给单相负载供电，就闭合开关K1和开关K2，让输出端L1和输出端L2供电给该使用双相电的负载；充电桩控制系统若据此得知接入的负载相数是三相，就闭合开关K1、K2、K3，让全部三个输出端L1、L2、L3供电给三相电的负载。因此，本实施例中的智能交流充电桩可以给使用单相电、双相电或三相电的负载充电，提高了充电桩的通用性，降低了建设成本。
车主把使用单相电的电动车接入到本智能交流充电桩的输出端L1，相数检测电路通过CP端口检测到该电动车是使用单相电，充电桩控制系统就知道需选择三相交流电网的其中一相给输出端L1供电，此时电压采样电路VS1测得的电压较高，说明三相交流电网中负载较轻的相为A相，充电桩控制系统就闭合开关K1和开关K4，使三相交流电网的A相连通输出端L1为电动车供电，如此就从三相交流电网的各相当中选择了负载较轻的一相供电给电动车，让三相交流电网各相的载重趋于平衡。此后，如果充电过程中A相出现异常，例如电压采样电路VS1测得的电压幅值或频率超出了电动车的允许范围，或者如果A相给电动车的供电因故中断，使得A相不再能够正常供电给该单相负载，则充电桩控制系统断开开关K1，并从余下的B、C相当中选择一相供电给该电动车，为此测得电压采样电路VS2的电压高于电压采样电路VS3，说明B、C两相当中负载较轻的相是B相，控制系统就闭合开关K5，使三相交流电网的B相连通输出端L1为电动车供电。
Claims (18)
1.一种智能交流充电桩的充电电路，具有输入端A和对应的输出端L1，输入端A接多相交流电网的一相，输出端L1接负载，输入端A和输出端L1之间串接有开关K1，其特征在于，还具有连接多相交流电网另一相的输入端B，输入端B通过开关K5跨接到输出端L1。
2.根据权利要求1所述的一种智能交流充电桩的充电电路，其特征在于，具有与输入端B对应的输出端L2接负载，输入端B和输出端L2之间串接有开关K2。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能交流充电桩的充电电路，其特征在于，还具有连接多相交流电网又一相的输入端C，输入端C通过开关K6跨接到输出端L1。
4.根据权利要求3所述的一种智能交流充电桩的充电电路，其特征在于，具有与输入端C对应的输出端L3接负载，输入端C与输出端L3之间串接有开关K3。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的一种智能交流充电桩的充电电路，其特征在于，包括电压采样电路，其用于采样多相交流电网中分别连接本充电电路各输入端的各相的电压。
6.根据权利要求5所述的一种智能交流充电桩的充电电路，其特征在于，包括控制器，其输入端连接电压采样电路，输出端连接所述的各个开关。
7.根据权利要求2或4所述的一种智能交流充电桩的充电电路，其特征在于，包括：
相数检测电路，用于检测接入到本充电电路的输出端的负载的相数；
控制器，根据所测得的负载相数接通相应的所述开关，从而从多相交流电网中取相应相数的电，通过相应的所述输出端供电给负载。
8.一种智能交流充电桩的充电方法，其特征在于，包括选相步骤：从多相交流电网的各相当中选择负载较轻的一相供电给单相负载。
9.根据权利要求8所述的一种智能交流充电桩的充电方法，其特征在于，不允许将所述各相当中的异常者供电给所述单相负载。
10.根据权利要求9所述的一种智能交流充电桩的充电方法，其特征在于，若正在供电给单相负载的一相不再能够正常供电给该单相负载，则执行所述选相步骤。
11.根据权利要求8所述的一种智能交流充电桩的充电方法，其特征在于，所述选相步骤在所述单相负载接入时执行。
12.一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括：选相装置，其从多相交流电网的各相当中选择负载较轻的一相供电给单相负载。
13.根据权利要求12所述的一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括禁止装置，其不允许将所述各相当中的异常者供电给所述单相负载。
14.根据权利要求13所述的一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括持续供电装置，若正在供电给单相负载的一相不再能够正常供电给该单相负载，则该持续供电装置调用所述选相装置。
15.根据权利要求12所述的一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括接入调用装置，其在所述单相负载接入时调用所述选相装置。
16.根据权利要求12所述的一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括取相装置，其根据所接入的负载的相数从多相交流电网中取相应相数的电供电给该负载。
17.一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括择相装置，若多相交流电网中正在供电给单相负载的一相不再能够正常供电给该单相负载，则该择相装置从多相交流电网的各相当中选择另一相供电给该单相负载。
18.一种智能交流充电桩的充电装置，其特征在于，包括取相装置，其根据所接入的负载的相数从多相交流电网中取相应相数的电供电给该负载。
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