CN110783926A - 一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统 - Google Patents

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徐维军
郭凌
张亮
胡红琼
伍科
张伦瑞
杨帆
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Abstract

本发明公开了一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，所述系统包括：电源，用于向充电桩供电；有源电力滤波器，用于消除电源中的电力谐波；无功补偿配置，用于对电源进行无功补偿；负载三相不平衡补偿装置，用于在电源负载三相不平衡时进行补偿；第一检测装置，用于对充电桩的运行状态进行检测，当检测到充电桩运行异常时进行报警，并中断电源对充电桩的供电。本系统能够提高充电站供电电源的电能质量。

Description

一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统
技术领域
本发明涉及供电系统领域，具体地，涉及一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统。
背景技术
随着科技的进步和发展，新能源汽车逐渐走进人们的生活，新能源汽车具有节能环保，使用方便的效果，普及率正在逐渐提高。
新能源汽车在使用时需要进行充电，因此，目前充电站也在大规模的建立之中来满足新能源汽车的充电需求。
现有技术中的充电桩的充电桩直接使用现有电力系统进行供电，由于现有电力系统的电能质量较差，容易导致充电系统损坏或出现安全事故。
发明内容
本发明提供了一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，目的是提高充电站供电电源的电能质量。
为实现上述发明目的，本申请提供了一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，所述系统包括：
电源，用于向充电桩供电；
有源电力滤波器，用于消除电源中的电力谐波；
无功补偿配置，用于对电源进行无功补偿；
负载三相不平衡补偿装置，用于在电源负载三相不平衡时进行补偿；
第一检测装置，用于对充电桩的运行状态进行检测，当检测到充电桩运行异常时进行报警，并中断电源对充电桩的供电。
其中，本发明的原理为，本系统中设有有源电力滤波器能够消除电源中的电力谐波；还设有无功补偿配置能够对电源进行无功补偿；还设有负载三相不平衡补偿装置能够在电源负载三相不平衡时进行补偿；并且还设有第一检测装置用于对充电桩的运行状态进行检测，当检测到充电桩运行异常时进行报警，并中断电源对充电桩的供电，本系统从4个方面保障了电源的供电质量，能够提高充电站供电电源的电能质量。
优选的，有源电力滤波器包括指令电流运算电路和补偿电流发生电路；指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，消除电力谐波。
优选的，所述系统还包括第二检测装置，用于对正在充电的新能源电动汽车的电池进行检测，当发现电池异常时系统停止对该充电桩进行供电。
优选的，电池异常包括电池温度超过温度阈值、电池输入电流大于电流阈值和电池电量超过阈值。
优选的，所述系统还包括管理单元，管理单元用于同时对若干个充电桩的供电进行管理，当其中某个充电桩出现异常时，管理单元切断该充电桩的供电，将该充电桩从供电电网中剔除。
优选的，所述系统还包括统计单元，用于统计系统中充电桩的数量，每个充电桩在预设时间段内的累积充电电量，以及整个充电站在预设时间段内的累积使用电量。
优选的，所述系统还包括计费单元，用于基于整个充电站在预设时间段内的累积使用电量以及实时的电价，生成充电站在预设时间段内的电费表。
优选的，所述系统还包括通讯单元，用于将电费表发送到预设终端。
优选的，所述系统还包括报警器，用于在第一检测装置检测到充电桩运行异常时进行报警。
优选的，所述系统包括显示器，用于实时显示每个充电桩的充电电流大小和电压大小。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本系统能够提高充电站供电电源的电能质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请中用于新能源电动汽车充电桩的供电系统的组成示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1，本申请提供了一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，所述系统包括：
电源，用于向充电桩供电；
有源电力滤波器，用于消除电源中的电力谐波；
无功补偿配置，用于对电源进行无功补偿；
负载三相不平衡补偿装置，用于在电源负载三相不平衡时进行补偿；
第一检测装置，用于对充电桩的运行状态进行检测，当检测到充电桩运行异常时进行报警，并中断电源对充电桩的供电。
其中，本发明的原理为，本系统中设有有源电力滤波器能够消除电源中的电力谐波；还设有无功补偿配置能够对电源进行无功补偿；还设有负载三相不平衡补偿装置能够在电源负载三相不平衡时进行补偿；并且还设有第一检测装置用于对充电桩的运行状态进行检测，当检测到充电桩运行异常时进行报警，并中断电源对充电桩的供电，本系统从4个方面保障了电源的供电质量，能够提高充电站供电电源的电能质量。
其中，在本发明实施例中，有源电力滤波器包括指令电流运算电路和补偿电流发生电路；指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，消除电力谐波。
随着新能源电动汽车的推广以及配套充电桩的大量建设，低压配电网中的谐波含量、功率因数和三相负载不平衡等问题日益严重。本发明开发一套多功能电能质量治理系统，将有源滤波、无功补偿和负载三相不平衡补偿三种功能集成在同一套设备中，从而提高低压配电网的供电质量。
本发明试制开发一套多功能统一电能质量治理设备，同时具备有源滤波、无功补偿和三相不平衡负载补偿的功能。
其中，在本发明实施例中，所述系统还包括第二检测装置，用于对正在充电的新能源电动汽车的电池进行检测，当发现电池异常时系统停止对该充电桩进行供电，利用第二检测装置能够发现电池异常时系统停止对该充电桩进行供电，提高充电站的安全性。
其中，在本发明实施例中，电池异常包括电池温度超过温度阈值、电池输入电流大于电流阈值和电池电量超过阈值。
其中，在本发明实施例中，所述系统还包括管理单元，管理单元用于同时对若干个充电桩的供电进行管理，当其中某个充电桩出现异常时，管理单元切断该充电桩的供电，将该充电桩从供电电网中剔除。
其中，在本发明实施例中，所述系统还包括统计单元，用于统计系统中充电桩的数量，每个充电桩在预设时间段内的累积充电电量，以及整个充电站在预设时间段内的累积使用电量，利用统计单元可以便于管理人员快速了解充电站的充电情况。
其中，在本发明实施例中，所述系统还包括计费单元，用于基于整个充电站在预设时间段内的累积使用电量以及实时的电价，生成充电站在预设时间段内的电费表，利用计费单元可以快速生成每月的电费，便于充电站实现无人管理。
其中，在本发明实施例中，所述系统还包括通讯单元，用于将电费表发送到预设终端。
其中，在本发明实施例中，所述系统还包括报警器，用于在第一检测装置检测到充电桩运行异常时进行报警。
其中，在本发明实施例中，所述系统包括显示器，用于实时显示每个充电桩的充电电流大小和电压大小。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统包括：
电源，用于向充电桩供电；
有源电力滤波器，用于消除电源中的电力谐波；
无功补偿配置，用于对电源进行无功补偿；
负载三相不平衡补偿装置，用于在电源负载三相不平衡时进行补偿；
第一检测装置，用于对充电桩的运行状态进行检测，当检测到充电桩运行异常时进行报警，并中断电源对充电桩的供电。
2.根据权利要求1所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，有源电力滤波器包括指令电流运算电路和补偿电流发生电路；指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，消除电力谐波。
3.根据权利要求1所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统还包括第二检测装置，用于对正在充电的新能源电动汽车的电池进行检测，当发现电池异常时系统停止对该充电桩进行供电。
4.根据权利要求3所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，电池异常包括电池温度超过温度阈值、电池输入电流大于电流阈值和电池电量超过阈值。
5.根据权利要求1所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统还包括管理单元，管理单元用于同时对若干个充电桩的供电进行管理，当其中某个充电桩出现异常时，管理单元切断该充电桩的供电，将该充电桩从供电电网中剔除。
6.根据权利要求1所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统还包括统计单元，用于统计系统中充电桩的数量，每个充电桩在预设时间段内的累积充电电量，以及整个充电站在预设时间段内的累积使用电量。
7.根据权利要求6所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统还包括计费单元，用于基于整个充电站在预设时间段内的累积使用电量以及实时的电价，生成充电站在预设时间段内的电费表。
8.根据权利要求7所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统还包括通讯单元，用于将电费表发送到预设终端。
9.根据权利要求1所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统还包括报警器，用于在第一检测装置检测到充电桩运行异常时进行报警。
10.根据权利要求1所述的用于新能源电动汽车充电桩的供电系统，其特征在于，所述系统包括显示器，用于实时显示每个充电桩的充电电流大小和电压大小。
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