CN113258594B - 智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置 - Google Patents

智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置。所述智能充电能源路由器三相平衡调控方法包括：智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率，计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相相功率进行两两比较；根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令和/或充电引导指令，按照指令执行充电允许和/或接受充电引导。通过所述调控方法使得智能充电能源路由器的三相电路向平衡方向调节，有效减少三相供电不平衡或者三相交流电不平衡带来的系统无功功率增大的问题，有效减少无功补偿的压力和无功功率的损耗，减少电力资源的巨大浪费。

Description

智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置
技术领域
本发明涉及充电桩的技术领域，尤其涉及智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置。
背景技术
随着国家对新能源规划的逐步落实，以及日益增长的对新能源的实施和应用的需求，新能源充电站需要不断满足日益增长的对新能源汽车充电桩的需求。
目前使用的交流桩大部分为单相交流桩，在单相上输出大功率会对三相交流电网带来很大的负担，会严重影响电网的平衡和大大增加无功功率，大大增加电网的负担和三相平衡调控的压力。
三相上的交流桩负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流，电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。
电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。
配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高甚至发热。配变的绕组绝缘也可能因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存在也会增加配变的损耗。
三相不平衡将导致旋转电机附加发热和振动,变压器漏磁增加和局部过热,电网线损增大以及多种保护和自动装置误动等等。
总之，目前的充电场站对于交流充电过程中，交流供电存在三相供电不平衡或者三相交流电不平衡，即某一相的交流充电桩输出功率较大或者较小，而同时另外两相的交流充电桩输出功率较小或者较大的状况，该问题导致系统无功功率增大，并且导致无功补偿的压力和无功功率的损耗增大。
对于运用规模不断增大的交流充电桩应用场景，三相不平衡问题将加重供电系统的无功功率损耗问题，加重旋转电机附加发热和振动的问题，加重变压器漏磁和局部过热的问题，加重电网线损的问题，加重多种保护和自动装置误动的问题。所有这些问题将不能充分利用变压器交流配电资源，不能充分发挥智能充电能源路由器有效利用变压器功率的作用，给供电系统带来沉重的压力，因而三相供电不平衡问题，随着不断增大的交流充电桩应用场景的投入，愈发成为亟待解决的问题。
发明内容
交流充电桩由于一般为单相充电桩，经常会有三相不平衡的情况出现，对系统的无功功率补偿压力较大，需要对同一相上已经被较多使用的充电桩做限制，引导用户在某相输出较少的桩上充电。本发明的主要目的在于提供智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置，以减少系统三相不平衡情况出现，减少变压器漏磁和局部过热的问题、减少电网线损的问题，以及减少多种保护和自动装置误动出现的问题。
为实现上述目的，本发明提供智能充电能源路由器三相平衡调控的方法， 所述智能充电能源路由器三相平衡调控方法，具体包括：
智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率，计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相相功率进行两两比较；
根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡，若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令；
所述充电指令包括一般充电指令、按一定限制功率的充电指令、及充电不允许指令一种或多种；
所述充电引导指令用于引导用户到充电允许的充电桩充电；
交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令和/或充电引导指令，按照指令执行充电允许和/或接受充电引导。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡，若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令，具体包括：
如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，判断为三相不平衡，则对该相进行三相平衡调节，向该相上尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；
如果三相中存在一相的相功率小于其他两相任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，判断为三相不平衡，则对该相不进行三相平衡调节，而对其他两相进行三相平衡调节，对其他两相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；
如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，则对这前两相不进行三相平衡调节，判断为三相不平衡，对第三相进行三相平衡调节，对第三相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡具体还包括：
如果三相中任意两相中，每两相中的相功率的差值均小于功率相间差阈值，判断为三相平衡，则对这三相均不进行三相平衡调节，不下发三相平衡调节控制指令。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，所述若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令，具体包括：
如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，则向其他两相允许充电的交流充电桩下发充电引导指令，并向该相交流充电桩下发到其他两相的充电桩充电的充电引导指令；
如果三相中存在一相的相功率小于其他两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，则向该相允许充电的充电桩下发充电引导指令，向其他两相上的充电桩下发到该相的充电桩充电的充电引导指令；
如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，则对第三相的充电桩下发对其他两相允许充电的充电桩充电的充电引导指令。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，具体还包括：
交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令，按照指令执行充电，具体包括：
所述交流充电桩接收充电指令，按照指令中输出功率值换算成对应的PWM波占空比信号，通知电动汽车减少或增加对应的功率值。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，具体还包括：
所述交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电引导指令，按照指令接受充电引导，具体包括：
在当前不允许充电的相上安装的交流充电桩上，引导显示“由于三相均衡调节，此充电桩暂时停止充电，请到其他桩充电”，该充电桩的指示灯显示为不允许充电的状态；在允许充电的相上的空闲未启动充电的交流充电桩上执行指示灯闪烁，该充电桩的指示灯显示为允许充电的状态。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，具体还包括：
所述功率相间差阈值为三相功率中的每两相的相功率之差的许可上限；
所述三相平衡调控算法通过功率相间差阈值判断三相是否平衡；
当三相功率的每两相的相功率之差均小于功率相间差阈值，判断为三相平衡；否则，当存在两相的相功率之差不小于功率相间差阈值，判断为三相不平衡。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，具体还包括：
所述每相的交流充电桩上报的输出功率由每相上安装的交流充电桩的电流信息和对应的电压信息的乘积获得；所述功率相间差阈值基于电流相间差阈值和电压参数的乘积获得；所述每相额定最大输出功率基于每相额定最大输出电流和电压参数的乘积获得。
所述电流相间差阈值为三相电流中的每两相的相电流之的许可上限。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了智能充电能源路由器三相平衡调控装置，具体包括智能充电能源路由器，
所述智能充电能源路由器连接变压器及交流充电桩，智能充电能源路由器包括电气系统及管理调度系统，电气系统包括功率输入单元及功率输出单元，用于将变压器的输入功率输出供交流充电桩使用；管理调度系统包括与交流充电桩通讯连接的控制子系统，控制子系统用于执行上述任一所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法。
在其中一个实施例中，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控装置，具体还包括：
所述控制子系统包括CPU及用于存储数据的存储单元，所述CPU包括配置模块、接收模块、运算模块以及控制模块，其中，
配置模块，用于配置和保存系统的功率相间差阈值和每相额定最大输出功率，或者用于配置和保存系统的电流相间差阈值和每相额定最大输出电流；
接收模块，用于接收交流充电桩所发送的消息；
运算模块，用于将接收模块接收的信息中每相的交流充电桩上报的输出功率，并计算出三相上每一相的相功率，并执行比较算法和控制三相平衡调控算法；
控制模块，用于根据功率运算结果向交流充电桩下发控制指令，下发给连接的交流充电桩充电允许指令或者充电引导指令，以使交流充电桩的实际功率按照控制指令执行。
本发明的有益效果：
本发明提供的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，对每相上的相功率进行两两比较，并基于三相平衡调控算法判断出是否三相平衡，从而下发充电指令或充电引导指令给交流充电桩，三相是否平衡引导，在不需增加空开等硬件设备的前提下，通过功率相间差的调控实现和引导三相平衡，下发充电命令调控三相功率平衡，调控三相功率的功率相间差在功率相间差阈值内，下发引导指令引导用户车辆到允许充电的充电桩充电，其解决了充电场站的三相不平衡问题，减少由于交流桩的大规模使用带来的三相不平衡问题,减少对电网配电调控造成的压力和电力资源的巨大浪费。
智能充电能源路由器三相平衡调控装置基于其智能充电能源路由器三相平衡调控方法，智能充电能源路由器设置电流相间差阈值或者功率相间差阈值；通过智能充电能源路由器三相平衡调控方法有效引导三相平衡。
附图说明
图1是本发明三相平衡调控方法的流程示意图 ；
图2 是本发明基于功率相间差实现三相平衡调控的一个实施例流程图；
图3 是本发明基于功率相间差实现三相平衡调控的另一个实施例流程图；
图4 是本发明基于电流相间差实现三相平衡调控的一个实施例流程图；
图5 是本发明基于电流相间差实现三相平衡调控的另一个实施例流程图；
图6 是本发明智能充电能源路由器三相平衡调控系统；
图7 是本发明智能充电能源路由器控制子系统结构图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为实现上述目的，本发明提供了智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置，其中，参照附图1 所示，智能充电能源路由器三相平衡调控方法具体为：
所述三相平衡调控算法通过功率相间差阈值判断三相是否平衡；所述功率相间差阈值为三相功率中的每两相的相功率之差的许可上限；
当三相功率的每两相的相功率之差均小于功率相间差阈值，判断为三相平衡；否则，当存在两相的相功率之差不小于功率相间差阈值，判断为三相不平衡；
所述三相平衡调控方法，智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率，计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相功率进行两两比较；
根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡，若判断为三相不平衡，则进行三相平衡调节，下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令；
所述充电指令包括一般充电指令、按一定限制功率的充电指令、及充电不允许指令一种或多种；
所述充电引导指令用于引导用户到充电允许的充电桩充电；
交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令和/或充电引导指令，按照指令执行充电允许和/或接受充电引导。
附图1为三相平衡调控方法的流程示意图，具体包括：
S0100智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率；
S0101计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相功率进行两两比较；
S0102根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡，若判断为三相不平衡，则进行三相平衡调节，下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令；
S0103交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令和/或充电引导指令；
S0104交流充电桩按照指令执行充电允许和/或接受充电引导；
通过以上智能充电能源路由器和交流充电桩的数据上报和数据处理控制，使得智能充电能源路由器系统减少系统的三相不平衡问题，减少由于交流桩的大规模使用带来的三相不平衡问题对电网配电调控造成的压力。
具体而言，智能充电能源路由器三相平衡调控方法的一个特例，是基于功率相间差实现的三相平衡调控方法，所述方法主要是对基于各相上安装的交流充电桩的功率信息，通过计算三相上每一相的功率之和得出每一相的相功率，对三相的相功率进行两两比较，按照比较结果，通过三相平衡的调控方法，对连接的交流充电桩下发充电指令和/或充电引导指令。
特别的，基于功率相间差的三相平衡调控方法的一个具体实施例流程参见附图2，具体包括：
S0300 智能充电能源路由器接收交流充电桩上报的消息，所述消息参数中包括交流充电桩的功率参数；
S0301 基于各相上安装的交流充电桩的功率信息，通过计算三相上每一相的功率之和得出每一相的相功率，对三相的相功率两两进行三相平衡比较；
S0302如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，进入S0303；否则，进入S0304；
S0303则为三相不平衡，对该相进行三相平衡调节，向该相上尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；进入S0310；
S0304如果三相中存在一相的相功率小于其他两相任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，则进入S0305；否则，进入S0306；
S0305则为三相不平衡，对该相不进行三相平衡调节，而对其他两相进行三相平衡调节，对其他两相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；进入S0310；
S0306如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，则进入S0307；否则，进入S0308；
S0307则对这前两相不进行三相平衡调节，判断为三相不平衡，对第三相进行三相平衡调节，对第三相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；进入S0310；
S0308如果三相中任意两相中，每两相中的相功率的差值均小于功率相间差阈值，则进入S0309；否则 ，进入S0310；；
S0309则为三相平衡，对这三相均不进行三相平衡调节，不下发三相平衡调节控制指令；
S0310 计算每相的输出的最大相功率是否大于智能充电能源路由器每相额定最大输出功率，如果不大于，进入S0311；否则 ，返回；
S0311 运算出接收充电指令的交流充电桩的充电功率，发送功率给连接的充电桩。
具体而言，智能充电能源路由器三相平衡调控方法的另一个特例，包括基于功率相间差的三相平衡的充电引导方法，所述方法主要是对基于各相上安装的交流充电桩的功率信息，通过计算三相上每一相的功率之和得出每一相的相功率，对三相的相功率进行两两三相平衡比较；按照比较结果，所述若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令。
特别的，基于功率相间差的三相平衡调控方法的另一个具体实施例流程参见附图3，具体包括：
S0400 智能充电能源路由器接收交流充电桩上报的消息，所述消息参数中包括交流充电桩的功率参数；
S0401 基于各相上安装的交流充电桩的功率信息，计算三相上每一相的功率之和得出该相的相功率，并和其他两相相功率进行两两三相平衡比较；
S0402如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，进入S0403；否则，进入S0404；
S0403则向该相交流充电桩下发到其他两相的充电桩充电的充电引导指令；进入S0410；
S0404如果三相中存在一相的相功率小于其他两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，则进入S0405；否则，进入S0406；
S0405则向该相允许充电的充电桩下发充电引导指令，向其他两相上的充电桩下发到该相的充电桩充电的充电引导指令；进入S0410；
S0406如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，则进入S0407；否则，进入S0408；
S0407则对第三相的充电桩下发对其他两相允许充电的充电桩充电的充电引导指令；进入S0410；
S0408如果三相中任意两相中，每两相中相功率的差值均小于功率相间差阈值，则进入S0409；否则 ，进入S0410；
S0409 对这三相均不进行三相平衡调节，不下发三相平衡调节充电引导指令；
S0410 计算每相输出的最大相功率是否大于智能充电能源路由器每相额定最大输出功率，如果不大于，进入S0411；否则 ，返回；
S0411 运算出接收充电指令的交流充电桩的充电功率，发送功率给连接的充电桩。
具体而言，智能充电能源路由器三相平衡调控方法，还包括基于电流相间差的三相平衡调控方法，所述方法主要是通过存储单元或者配置单元，配置和保存智能充电能源路由系统的电流相间差阈值和每相额定最大输出电流；所述每相的交流充电桩上报的输出功率由每相上安装的交流充电桩的电流信息和对应的电压信息的乘积获得；所述功率相间差阈值基于电流相间差阈值和电压参数的乘积获得；所述每相额定最大输出功率基于每相额定最大输出电流和电压参数的乘积获得；
具体的，基于每相上安装的交流充电桩的电流信息和电压信息，通过交流充电桩电流和电压的乘积得出每相的交流充电桩上报的输出功率，通过计算三相上每一相的功率之和得出该相的相功率，对三相的相功率进行两两比较，按照比较结果，通过三相平衡的调控方法，对连接的交流充电桩下发充电指令和/或充电引导指令。
特别的，基于电流相间差的三相平衡调控方法的一个具体实施例流程参见附图4，具体包括：
S0500智能充电能源路由器接收交流充电桩上报的消息，所述消息参数中包括交流充电桩的电流参数和电压参数；
S0501基于每相上安装的交流充电桩的电流信息和电压信息，通过计算交流充电桩电流和电压的乘积得出每相的功率，通过计算三相上每一相的功率之和得出每一相的相功率，对三相的相功率两两进行三相平衡比较；
S0502如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，进入S0503；否则，进入S0504；
S0503则为三相不平衡，对该相进行三相平衡调节，向该相上尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；进入S0510；
S0504如果三相中存在一相的相功率小于其他两相任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，进入S0505；否则，进入S0506；
S0505则为三相不平衡，对该相不进行三相平衡调节，而对其他两相进行三相平衡调节，对其他两相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令； 进入S0510；
S0506如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，进入S0507；否则，进入S0508；
S0507则对这前两相不进行三相平衡调节，判断为三相不平衡，对第三相进行三相平衡调节，对第三相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令，进入S0510；
S0508如果三相中任意两相中，每两相中的相功率的差值均小于功率相间差阈值，进入S0509；否则，进入S0510；
S0509则为三相平衡，对这三相均不进行三相平衡调节，不下发三相平衡调节控制指令；
S0510计算每相的输出的最大相功率是否大于智能充电能源路由器每相额定最大输出功率，如果不大于，进入S0511；否则 ，返回；
S0511运算出接收充电指令的交流充电桩的充电功率，发送功率给连接的充电桩。
具体而言，智能充电能源路由器三相平衡调控方法的另一个特例，包括基于电流相间差的三相平衡的充电引导方法，所述方法主要是通过存储单元或者配置单元，配置和保存智能充电能源路由系统的电流相间差阈值和每相额定最大输出电流；所述每相的交流充电桩上报的输出功率由每相上安装的交流充电桩的电流信息和对应的电压信息的乘积获得；所述功率相间差阈值基于电流相间差阈值和电压参数的乘积获得；所述每相额定最大输出功率基于每相额定最大输出电流和电压参数的乘积获得；
具体的，基于每相上安装的交流充电桩的电流信息和电压信息，通过交流充电桩电流和电压的乘积得出每相的交流充电桩上报的输出功率，通过计算三相上每一相的功率之和得出该相的相功率，对三相的相功率进行两两比较，按照比较结果，通过三相平衡的调控方法，对连接的交流充电桩下发充电指令和/或充电引导指令；
特别的，基于电流相间差的三相平衡调控方法的另一个具体实施例流程参见附图5，具体包括：
S0600智能充电能源路由器接收交流充电桩上报的消息，所述消息参数中包括交流充电桩的电流参数和电压参数；
S0601基于每相上安装的交流充电桩的电流信息和电压信息，通过交流充电桩电流和电压的乘积得出每相交流充电桩的功率，进而计算三相上每一相所述功率之和得出该相的相功率，并和其他两相的相功率进行两两三相平衡比较；
S0602如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，进入S0603；否则，进入S0604；
S0603则向该相交流充电桩下发到其他两相的充电桩充电的充电引导指令；进入S0610；
S0604如果三相中存在一相的相功率小于其他两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，进入S0605；否则，进入S0606；
S0605则向该相允许充电的充电桩下发充电引导指令，向其他两相上的充电桩下发到该相的充电桩充电的充电引导指令； 进入S0610；
S0606如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，进入S0607；否则，进入S0608；
S0607则对第三相的充电桩下发对其他两相允许充电的充电桩充电的充电引导指令，进入S0610；
S0608如果三相中任意两相中，每两相中相功率的差值均小于功率相间差阈值，进入S0609；否则，进入S0610；
S0609对这三相均不进行三相平衡调节，不下发三相平衡调节充电引导指令；
S0610计算每相输出的最大相功率是否大于智能充电能源路由器每相额定最大输出功率，如果不大于，进入S0611；否则 ，返回；
S0611运算出接收充电指令的交流充电桩的充电功率，发送功率给连接的充电桩。
具体而言，交流充电桩三相平衡的充电引导方法还有，
所述交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电引导指令，按照指令接受充电引导，具体包括：
在当前不允许充电的相上安装的交流充电桩上，引导显示“由于三相均衡调节，此充电桩暂时停止充电，请到其他桩充电”，该充电桩的指示灯显示为不允许充电的状态；
在允许充电的相上的空闲未启动充电的交流充电桩上执行指示灯闪烁，一般为绿色灯，该充电桩的指示灯显示为允许充电的状态；进一步的，充电引导动作在不允许充电的交流充电桩上，提供允许充电的充电桩位置信息作为充电引导指示。
具体而言，所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法还包括，
交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令，按照指令执行充电，具体包括：
所述交流充电桩接收充电指令，按照指令中输出功率值换算成对应的PWM波占空比信号，通知电动汽车减少或增加对应的功率值。
具体而言，为实现上述目的，参照附图6 所示，智能充电能源路由器三相平衡调控系统，具体包括，
所述智能充电能源路由器连接变压器及交流充电桩，智能充电能源路由器包括电气系统及管理调度系统，电气系统包括功率输入单元及功率输出单元，用于将变压器的输入功率输出供交流充电桩使用；管理调度系统包括与交流充电桩通讯连接的控制子系统，控制子系统用于执行上述实施例所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法。
具体的，结合附图6及附图7，附图6为智能充电能源路由器三相平衡调控装置示意图，附图7为智能充电能源路由器的控制子系统结构图。
所述控制子系统包括CPU及用于存储数据的存储单元，所述CPU包括配置模块、接收模块、运算模块以及控制模块，其中，
配置模块，用于配置和保存系统的功率相间差阈值和每相额定最大输出功率，或者用于配置和保存系统的电流相间差阈值和每相额定最大输出电流；
接收模块，用于接收交流充电桩所发送的消息；
运算模块，用于将接收模块接收的信息中每相的交流充电桩上报的输出功率，并计算出三相上每一相的相功率，并执行比较算法和控制三相平衡调控算法；
控制模块，用于根据功率运算结果向交流充电桩下发控制指令，下发给连接的交流充电桩充电允许指令或者充电引导指令，以使交流充电桩的实际功率按照控制指令执行。
本发明提供的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，对每相上的相功率进行两两比较，并基于三相平衡调控算法判断出是否三相平衡，从而下发充电指令或充电引导指令给交流充电桩，三相是否平衡引导，在不需增加空开等硬件设备的前提下，通过功率相间差的调控实现和引导三相平衡，下发充电命令调控三相功率平衡，调控三相功率的功率相间差在功率相间差阈值内，下发引导指令引导用户车辆到允许充电的充电桩充电。其
智能充电能源路由器三相平衡调控装置基于其三相平衡调控方法，设置电流相间差阈值或者功率相间差阈值；通过智能充电能源路由器三相平衡调控方法有效引导三相平衡。
本发明解决了充电场站的三相不平衡问题，降低了三相不平衡问题带来的无功功率损耗和无功补偿压力，减少由于交流桩的大规模使用带来的三相不平衡问题，降低了三相不平衡问题对电网配电造成的压力和对电力资源的巨大浪费，充分提高了充电场站交流供电资源的效率和利用率，对于运用规模不断增大的交流充电桩应用场景，该专利的应用价值非常大。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.智能充电能源路由器三相平衡调控方法，其特征在于，包括：
智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率，计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相相功率进行两两比较；其中，所述每相的交流充电桩上报的输出功率由每相上安装的交流充电桩的电流信息和对应的电压信息的乘积获得；
根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡，若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令；
所述充电指令包括一般充电指令、按一定限制功率的充电指令、及充电不允许指令一种或多种；
所述充电引导指令用于引导用户到充电允许的充电桩充电；
交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令和/或充电引导指令，按照指令执行充电允许和/或接受充电引导；
还包括：
在根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡的步骤中，包括：所述三相平衡调控算法通过功率相间差阈值判断三相是否平衡；其中，所述功率相间差阈值为三相功率中的每两相的相功率之差的许可上限，所述功率相间差阈值基于电流相间差阈值和电压参数的乘积获得，所述电流相间差阈值为三相电流中的每两相的相电流之的许可上限；
当三相功率的每两相的相功率之差均小于功率相间差阈值，判断为三相平衡；否则，当存在两相的相功率之差不小于功率相间差阈值，判断为三相不平衡；
所述按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡，若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令，具体包括：
如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，判断为三相不平衡，向该相上尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；如果三相中存在一相的相功率小于其他两相任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，判断为三相不平衡，对其他两相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令；如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，判断为三相不平衡，对第三相尚未启动充电的交流充电桩下发充电不允许的指令。
2.根据权利要求1所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，其特征在于，所述按照一定的三相平衡调控算法，判断是否三相平衡具体还包括：
如果三相中任意两相中，每两相中的相功率的差值均小于功率相间差值，判断为三相平衡，不下发三相平衡调节控制指令。
3.根据权利要求1所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，其特征在于：所述若判断为三相不平衡，则下发指令给连接的交流充电桩，所下发的指令包括充电指令和/或充电引导指令，具体包括：
如果三相中存在一相的相功率大于另外两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，则向其他两相允许充电的交流充电桩下发充电引导指令，并向该相交流充电桩下发到其他两相的充电桩充电的充电引导指令；
如果三相中存在一相的相功率小于其他两相的任意一相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，则向该相允许充电的充电桩下发充电引导指令，向其他两相上的充电桩下发到该相的充电桩充电的充电引导指令；
如果三相中存在两相中的任意一相的相功率均小于第三相的相功率，并且差值大于功率相间差阈值，而且这前两相中，每相的相功率之间的差值小于功率相间差阈值，则对第三相的充电桩下发对其他两相允许充电的充电桩充电的充电引导指令。
4.根据权利要求1所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，其特征在于：所述交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令，按照指令执行充电，具体包
交流充电桩接收充电指令，按照指令中输出功率值换算成对应的PWM波占空比信号，通知电动汽车减少或增加对应的功率值。
5.根据权利要求3所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法，其特征在于：所述交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电引导指令，按照指令接受充电引导，具体包括：
在当前不允许充电的相上安装的交流充电桩上，引导显示“由于三相均衡调节，此充电桩暂时停止充电，请到其他桩充电”，该充电桩的指示灯显示为不允许充电的状态；在允许充电的相上的空闲未启动充电的交流充电桩上执行指示灯闪烁，该充电桩的指示灯显示为允许充电的状态。
6.一种智能充电能源路由器三相平衡调控装置，其特征在于：包括智能充电能源路由器，所述智能充电能源路由器连接变压器及交流充电桩，智能充电能源路由器包括电气系统及管理调度系统，电气系统包括功率输入单元及功率输出单元，用于将变压器的输入功率输出供交流充电桩使用；管理调度系统包括与交流充电桩通讯连接的控制子系统，控制子系统用于执行如权利要求1-5任一所述的智能充电能源路由器三相平衡调控方法。
7.根据权利要求6所述的智能充电能源路由器三相平衡调控装置，其特征在于：
所述控制子系统包括CPU及用于存储数据的存储单元，所述CPU包括配置模块、接收模块、运算模块以及控制模块，其中，
配置模块，用于配置和保存系统的功率相间差阈值和每相额定最大输出功率，或者用于配置和保存系统的电流相间差阈值和每相额定最大输出电流；
接收模块，用于接收交流充电桩所发送的消息；
运算模块，用于将接收模块接收的信息中每相的交流充电桩上报的输出功率，并计算出三相上每一相的相功率，并执行比较算法和控制三相平衡调控算法；
控制模块，用于根据功率运算结果向交流充电桩下发控制指令，下发给连接的交流充电桩充电允许指令和/或者充电引导指令，以使交流充电桩的实际功率按照控制指令执行。
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