CN107589323A - 一种充电桩电能质量监测及充电管控系统 - Google Patents

一种充电桩电能质量监测及充电管控系统 Download PDF

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侯军
王萌
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Abstract

本发明公开了一种充电桩电能质量监测及充电管控系统,通过采集充电桩充电接口的电压和电流数据,对电动汽车动力电池的充电储能数据进行计算,能够根据充电电流值和电压值在充电异常情况下,控制充电机做出合理动作,并以电动汽车充电相关电能质童国标要求为基准,对电动汽车充电桩接入配电后充电设备对配电网侧电网电能质量进行监测,保证电动汽车接入充电站充电机后,正常充电过程中配电网侧电能质量参数中的电压有效值、电流有效值、功率、功率因数、电压偏差、频率偏差、电压崎变率等电能质量参数指标均符合国标要求。

Description

一种充电粧电能质量监测及充电管控系统
技术领域
[0001] 本发明属于充电设备技术领域,涉及一种充电粧系统,具体是一种充电桩电能质 量监测及充电管控系统。
背景技术
[0002] 随着当代电动汽车的快速发展和大型电动汽车充电站的大规模建设与应用,电动 汽车充电站充电设备自动化程度日益提高,无人监守的自助式电动汽车充电装質在电动汽 车充电站中广泛配备。作为智能电网中的重要部分,智能电网实际应用对电动汽车充电站 提出了更高可靠性及更高自动化程度的要求,使其达到完备的服务功能和免维护运行的目 的。在此研宄领域中电动汽车充电站自动化充电管控系统和电能质童标准的多参数监测是 其研究重点。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种充电粧电能质量监测及充电管控系统。
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0005] 一种充电粧电能质量监测及充电管控系统,包括通过以太网连接的监控装置和上 位机,所述监控装置连接充电桩,通过采集充电桩的充电电压、电流计算电池的充电储能数 据并对充电粧工作参数进行管控,所述充电桩通过配电柜接入电网,给电动汽车进行充电, 所述监控装置连接配电柜,实时采集电网的电压、电流数据并上传到上位机,监测电网的电 能质量。
[0006] 进一步地,所述监控装置包括微处理器以及与微处理器连接的模数转换模块、控 制模块、通信模块、显示模块、电源模块、时钟模块、复位模块和调试模块,所述模数转换模 块连接有交流监测模块和直流监测模块;
[0007] 所述交流监测模块,采集配电柜侧电网的电压和电流数据;
[0008] 所述直流监测模块,采集充电桩充电接口处的电压和电流数据;
[0009] 所述模数转换模块,将交流监测模块和直流监测模块采集的模拟信号转换为数字 信号,发送到微处理器;
[0010] 所述时钟模块,采集当前的时间数据,并发送到微处理器;
[0011] 所述微处理器,将配电柜侧电网的电压和电流数据上传到上位机,实现对电网的 电能质量监测;对充电粧充电接口处的电压和电流数据进行计算,根据时钟模块采集的时 间数据,计算充电电池的充电储能数据,并通过控制模块对充电粧的充电参数进行管控;
[0012] 所述控制模块,连接充电粧,根据微处理器输出的控制指令,管理和控制充电粧的 工作参数;
[0013] 所述通信模块,实现微处理器与上位机之间的实时通信,将采集的数据上传到上 位机中;
[0014] 所述显示模块,实时显示充电桩当前的充电电压、电流数据以及充电电池的充电 储能数据;
[0015] 所述电源模块,用于给监控装置进行供电;
[0016] 所述复位模块,用于对监控装置执行复位操作;
[0017] 所述调试模块,用于调试微处理器的内部计算程序。
[0018]本发明的有益效果:本发明提供的充电粧电能质量监测及充电管控系统,通过采 集充电桩充电接口的电压和电流数据,对电动汽车动力电池的充电储能数据进行计算,能 够根据充电电流值和电压值在充电异常情况下,控制充电机做出合理动作,并以电动汽车 充电相关电能质童国标要求为基准,对电动汽车充电桩接入配电后充电设备对配电网侧电 网电能质量进行监测,保证电动汽车接入充电站充电机后,正常充电过程中配电网侧电能 质量参数中的电压有效值、电流有效值、功率、功率因数、电压偏差、频率偏差、电压崎变率 等电能质量参数指标均符合国标要求。
附图说明
[0019] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0020] 图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0022]如图1所不,本发明提供了 一种充电粧电能质量监测及充电管控系统,包括通过以 太网连接的监控装置和上位机,监控装置连接充电桩,通过采集充电桩的充电电压、电流计 算电池的充电储能数据并对充电粧工作参数进行管控,充电粧通过配电柜接入电网,给电 动汽车进行充电,监控装置连接配电柜,实时采集电网的电压、电流数据并上传到上位机, 监测电网的电能质量。
[0023]监控装置包括微处理器以及与微处理器连接的模数转换模块、控制模块、通信模 块、显示模块、电源模块、时钟模块、复位模块和调试模块,模数转换模块连接有交流监测模 块和直流监测模块。
[0024]交流监测模块,采用交流电压传感器和交流电流传感器,采集配电柜侧电网的电 压和电流数据。
[0025] 直流监测模块,采用直流电压传感器和直流电流传感器,采集充电粧充电接口处 的电压和电流数据。
[0026] 模数转换模块,将交流监测模块和直流监测模块采集的模拟信号转换为数字信 号,发送到微处理器。
[0027] 时钟模块,采集当前的时间数据,并发送到微处理器。
[0028]微处理器,采用S3C2440单片机,将配电柜侧电网的电压和电流数据上传到上位 机,实现对电网的电能质量监测;对充电桩充电接口处的电压和电流数据进行计算,根据时 钟模块采集的时间数据,计算充电电池的充电储能数据,并通过控制模块对充电桩的充电 参数进行管控。
[0029]控制模块,采用控制电路,连接充电粧,根据微处理器输出的控制指令,管理和控 制充电桩的工作参数。
[0030]通信模块,实现微处理器与上位机之间的实时通信,将采集的数据上传到上位机 中。
[0031]显示模块,采用LCD显示屏,实时显示充电桩当前的充电电压、电流数据以及充电 电池的充电储能数据。
[0032]电源模块,用于给监控装置进行供电。
[0033]复位模块,用于对监控装置执行复位操作。
[0034]调试模块,采用JTAG电路,用于调试微处理器的内部计算程序。
[0035]本发明提供的充电桩电能质量监测及充电管控系统,通过采集充电桩充电接口的 电压和电流数据,对电动汽车动力电池的充电储能数据进行计算,能够根据充电电流值和 电压值在充电异常情况下,控制充电机做出合理动作,并以电动汽车充电相关电能质童国 标要求为基准,对电动汽车充电粧接入配电后充电设备对配电网侧电网电能质量进行监 测,保证电动汽车接入充电站充电机后,正常充电过程中配电网侧电能质量参数中的电压 有效值、电流有效值、功率、功率因数、电压偏差、频率偏差、电压崎变率等电能质量参数指 标均符合国标要求。
[0036] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指 结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施 例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。 而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合 适的方式结合。
[0037] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对 所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的 结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1. 一种充电桩电能质量监测及充电管控系统,其特征在于:包括通过以太网连接的监 控装置和上位机,所述监控装置连接充电桩,通过采集充电桩的充电电压、电流计算电池的 充电储能数据并对充电粧工作参数进行管控,所述充电桩通过配电柜接入电网,给电动汽 车进行充电,所述监控装置连接配电柜,实时采集电网的电压、电流数据并上传到上位机, 监测电网的电能质量。
2. 根据权利要求1所述的一种充电桩电能质量监测及充电管控系统,其特征在于:所述 监控装置包括微处理器以及与微处理器连接的模数转换模块、控制模块、通信模块、显示模 块、电源模块、时钟模块、复位模块和调试模块,所述模数转换模块连接有交流监测模块和 直流监测模块; 所述交流监测模块,采集配电柜侧电网的电压和电流数据; 所述直流监测模块,采集充电桩充电接口处的电压和电流数据; 所述模数转换模块,将交流监测模块和直流监测模块采集的模拟信号转换为数字信 号,发送到微处理器; 所述时钟模块,采集当前的时间数据,并发送到微处理器; 所述微处理器,将配电柜侧电网的电压和电流数据上传到上位机,实现对电网的电能 质量监测;对充电桩充电接口处的电压和电流数据进行计算,根据时钟模块采集的时间数 据,计算充电电池的充电储能数据,并通过控制模块对充电粧的充电参数进行管控; 所述控制模块,连接充电桩,根据微处理器输出的控制指令,管理和控制充电桩的工作 参数; 所述通信模块,实现微处理器与上位机之间的实时通信,将采集的数据上传到上位机 中; 所述显示模块,实时显示充电粧当前的充电电压、电流数据以及充电电池的充电储能 数据; 所述电源模块,用于给监控装置进行供电; 所述复位模块,用于对监控装置执行复位操作; 所述调试模块,用于调试微处理器的内部计算程序。
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