CN106970263A - 一种电动汽车交流充电桩的能效计量系统与计量方法 - Google Patents

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刘建
徐晴
田正其
钱立军
祝宇楠
周超
欧阳曾恺
龚丹
穆小星
夏国芳
刘金权
郝金伟
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Henan Xuji Instrument Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Henan Xuji Instrument Co Ltd
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

本发明所述的是电动汽车交流充电桩的能效计量系统与计量方法。电动汽车充电设备主要有配电变压器、电力线路以及充电机，对电动汽车充电的能效计量主要是对这三种充电设备进行能效计量，分别得到配电变压器的损耗、电力线路的损耗以及充电机的损耗。本方法将两个电能表分别接与变压器一次侧、交流充电机出口，通过比较输入输出的电压、电流等信息实现能效的计量。

Description

一种电动汽车交流充电桩的能效计量系统与计量方法
技术领域
本发明是涉及电动汽车交流充电桩领域，具体是一种交流充电桩的能效计量方法。
背景技术
为保障能源安全以及温室气体减排，我国将电动汽车列入国家“十二五”规划，作为向产业化推进的战略性新兴产业予以扶持。按照国家规划，至2020年新能源汽车要达到500万辆。而新能源汽车以电动汽车为主，如此超常规的电动汽车规模化发展需要大量配套的充电站支撑。电动汽车充电所用充电机属于新型大功率非线性设备，会对充电站的电能质量和电网运行产生影响。同时，在不同充电模式和方法下的动态特性对计量产生的影响也有待深入研究。
鉴于此，本发明提供了一种交流充电桩的能效计量方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车交流充电桩的能效计量方法，以降低充电过程中的能源损耗及对电网运行的影响。
本发明采用的技术方案：
一种电动汽车交流充电桩的能效计量系统，其特征在于，利用现有的交流充电桩设备，在其已有的采集电压电流信号接口的基础上，在变压器一次侧以及充电桩输出侧安装电能表，采集所有所需测量的电能数据，汇集到采集终端，进入集中器，传输至能效计量平台。
所述能量计量平台包括设备计量损耗单元和系统能效计量单元；
所述设备能耗计算单元，用于计算得到交流充电桩设备的能耗；
所述系统能效计量单元，用于根据所得交流充电桩设备能耗，分析电动汽车充电过程中整个系统能效计量情况。
所述设备能耗计算单元计算的能耗包括配电变压器、电力线路以及充电机的能耗。
所述采集终端通过以太网或者CAN总线与集中器连接。
所述集中器通过有线或无线网络与能效计量平台相连接。
一种电动汽车交流充电桩的能效计量方法，其特征在于，利用现有的交流充电桩的设备，在其已有的采集电压电流信号接口的基础上，在变压器一次侧以及充电桩输出侧安装电能表，采集所有所需测量的电能数据，汇集到采集终端，进入集中器，传输至能效计量平台；
所述能量计量平台包括设备计量损耗单元和系统能效计量单元；
所述设备能耗计算单元，用于计算得到交流充电桩设备的能耗；
所述系统能效计量单元，用于根据所得设备的能耗，分析电动汽车充电过程中整个系统能效计量情况。
所述设备能耗计算单元计算的能耗包括配电变压器、电力线路以及充电机的能耗。
当交流充电桩的设备内部自带有电能表时，省略外部接线安装的电能表，利用交流充电桩带有的采集电流电压的信号接口，直接将测量的电能数据信号传输至采集终端。
所述集中器通过有线或无线网络与能效计量平台相连接。
本发明的有益效果是：本发明利用交流充电桩内部表计以及安装在外部各处的电能表能够采集充电过程中电压、电流、有功功率、无功功率等实时测量数据，并通过以太网或者CAN总线经过各级传输至能效计量平台，数据准确、可靠且能够对充电的整个过程进行元件级、设备级和系统级三个层次的能效检测与计量，可以完整地分析交流充电桩各个阶段、各个元件设备的能耗情况以及对充电站电能质量和电网运行过程产生的影响，有利于节能降损工作的完成，并能够为电动汽车交流充电桩安装以及充电站的规划提供可靠依据。
附图说明
图1为交流充电桩能效计量的原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，电动汽车交流充电设备主要有配电变压器、电力线路以及车载充电机，对电动汽车充电的能效计量主要是对这三种充电设备进行能效计量，分别得到配电变压器的损耗、电力线路的损耗以及充电机的损耗。将两个电能表分别接与变压器一次侧、交流充电机出口，通过比较输入输出的电压、电流等信息实现能效的计量。
本发明依据交流充电桩的设备结构，在其已有的采集电压电流信号接口的基础上，于变压器一次侧以及充电桩输出侧安装电能表，采集所有充电过程中电压、电流、有功功率、无功功率等实时所需测量的数据，汇集到采集终端，通过以太网或者CAN总线进入集中器，通过以太网或者CAN总线传输至能效计量平台。所述能量计量平台包括设备计量损耗单元和系统能效计量单元，所述设备能耗计算单元，用于计算得到交流充电桩各设备的能耗情况，包括配电变压器、电力线路以及充电机的能耗；所述系统能效计量单元，用于根据所得设备能耗情况，分析电动汽车充电过程中整个系统能效计量情况，能够对充电的整个过程进行元件级、设备级和系统级三个层次的能效检测与计量，可以完整地分析交流充电桩各个阶段、各个元件设备的能耗情况以及对充电站电能质量和电网运行过程产生的影响，有利于节能降损工作的完成，并能够为电动汽车交流充电桩安装以及充电站的规划提供可靠依据。

Claims (9)

1.一种电动汽车交流充电桩的能效计量系统，其特征在于，利用现有的交流充电桩设备，在其已有的采集电压电流信号接口的基础上，在变压器一次侧以及充电桩输出侧安装电能表，采集所有所需测量的电能数据，汇集到采集终端，进入集中器，传输至能效计量平台。
2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩的能效计量系统，其特征在于，所述能量计量平台包括设备计量损耗单元和系统能效计量单元；
所述设备能耗计算单元，用于计算得到交流充电桩设备的能耗；
所述系统能效计量单元，用于根据所得交流充电桩设备能耗，分析电动汽车充电过程中整个系统能效计量情况。
3.根据权利要求2所述的电动汽车交流充电桩的能效计量系统，其特征在于，所述设备能耗计算单元计算的能耗包括配电变压器、电力线路以及充电机的能耗。
4.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩的能效计量系统，其特征在于，所述采集终端通过以太网或者CAN总线与集中器连接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩的能效计量系统，其特征在于，所述集中器通过有线或无线网络与能效计量平台相连接。
6.一种电动汽车交流充电桩的能效计量方法，其特征在于，利用现有的交流充电桩的设备，在其已有的采集电压电流信号接口的基础上，在变压器一次侧以及充电桩输出侧安装电能表，采集所有所需测量的电能数据，汇集到采集终端，进入集中器，传输至能效计量平台；
所述能量计量平台包括设备计量损耗单元和系统能效计量单元；
所述设备能耗计算单元，用于计算得到交流充电桩设备的能耗；
所述系统能效计量单元，用于根据所得设备的能耗，分析电动汽车充电过程中整个系统能效计量情况。
7.根据权利要求6所述的电动汽车交流充电桩的能效计量方法，其特征在于，所述设备能耗计算单元计算的能耗包括配电变压器、电力线路以及充电机的能耗。
8.根据权利要求6所述的电动汽车交流充电桩的能效计量方法，其特征在于，当交流充电桩的设备内部自带有电能表时，省略外部接线安装的电能表，利用交流充电桩带有的采集电流电压的信号接口，直接将测量的电能数据信号传输至采集终端。
9.根据权利要求6所述的电动汽车交流充电桩的能效计量方法，其特征在于，所述集中器通过有线或无线网络与能效计量平台相连接。
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