CN205657496U - 电动汽车充电站应急电源自投装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动汽车充电站的应急电源自投装置，本体组成包括：工作电源开关QF,应急供电范围选择开关1S和2S、发电机自启动选择开关3S、中间继电器1K和2K、发电机已发电指示灯HL、发电机主开关合闸指示灯1HL和2HL及与外部接线用的端子排；外部器件包括：主变压器高压侧控制开关的辅助触头101Q和102Q、主变压器低压侧总开关的辅助触头11Q和21Q、低压母线联络开关的辅助触头14Q、发电机配电开关合闸线圈1EQ和2EQ、发电机配电开关的辅助触头EQ11、EQ12、EQ21、EQ22；各个组成部分通过导线和控制电缆连接。本实用新型满足了电动汽车充电站一旦失去稳定的电能补给，可以实现应急电源自投充电。

Description

电动汽车充电站应急电源自投装置

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，于电动汽车充电站配电系统自动控制技术，特别是涉及一种用于电动汽车充电站配电系统应急电源自动投入的控制装置。

背景技术

我国的电动汽车行业在近几年取行了高速发展，特别是电动汽车充电站及其配套的充电设备发展迅速；配电系统是电动汽车充电站的四大组成部分之一，然而关于电动汽车充电站的配电系统在建设中如何节省投资，在运行中如何提高供电的可靠性与降低运行费用等问题，尚未引起重视。

目前供电部门按行业有关标准规定，在电动汽车充、换电站都装设一台专门与电网协调运行的负荷管理终端装置(简称负控)，当超负荷运行或供电部门需要限负荷运行时，负控将自动切断用户配电系统中一部分馈电开关，以切除部分用电负载。电动车充电设施在实际应用中已与电网负荷管理系统紧密关联在一起，在市电限载时，如果失去稳定的电力能源补给，电动汽车将无法正常充电；尤其是当市电停电或电动汽车充电站配电系统中的主变压器系统失效(主变压器高压侧与低压侧的主开关均已欠压或因故障跳闸)时，整个充电站系统将陷入瘫痪，势必影响电动汽车大规模的推广应用。

现有技术采用市电双电源进线的配电方式，互为备用，但投资较大，运行成本较高，且可靠性较低，为了解决上述问题，本发明提出一种电动汽车充电站应急电源自投装置。

发明内容

本发明提供了一种用于电动汽车充电站的应急电源自投装置，目的是为了满足了电动汽车充电站一旦失去稳定的电能补给，可以实现应急电源自投充电。

本发明的电动汽车充电站应急电源自投装置，本体组成包括：

工作电源开关QF,应急供电范围选择开关1S和2S、发电机自启动选择开关3S、中间继电器1K和2K、发电机已发电指示灯HL、发电机主开关合闸指示灯1HL和2HL及与外部接线用的端子排；外部器件包括：主变压器高压侧控制开关的辅助触头101Q和102Q、主变压器低压侧总开关的辅助触头11Q和21Q、低压母线联络开关的辅助触头14Q、发电机配电开关合闸线圈1EQ和2EQ、发电机配电开关的辅助触头EQ11、EQ12、EQ21、EQ22；各个组成部分通过导线和控制电缆连接。

进一步的，当主变压器低压侧总开关分闸后，应急发电机自动启动；当至少1台主变压器高压与低压两侧的主开关全部分闸后，且低压母联开关处在分闸状态时，应急发电机向该主变压器低压母排配电的开关接通；上述措施可以防止应急电源向市电电网倒送电，有利于在限负载用电或配电系统中部分主变压器系统失效时，也可以由应急电源向其低压母排供电。

进一步的，应急供电范围可选择；主变压器与其高、低压侧开关及母排段数增加或减少时，本发明中的中间继电器和供电范围选择开关也相应增加或减少；接通哪一只选择开关，失电时应急电源就自动向哪段低压母排供电；当事先将选择开关全部接通时，应急电源自动向各段低压母排供电；该选择性有利于减小应急发电机容量，以节省投资，确保向重点充电装置供电，更适合在限负载用电时由应急发电机提供电源补充。

进一步的，应急发电机组可以通过开关选择是否自动启动；选择开关接通时，市电失电，应急发电机组自动启动；开关断开时，应急发电机组不会自动启动，以避免在不需要应急电源时，因变压器低压侧总开关分闸导致应急发电机组也自动启动。

本发明不同于现有技术中采用的低压电器中的定型产品，双电源自动转换开关，与现有技术相比较，本发明的有益效果有：

1、本发明无需接入双电源的主电路；电动汽车充电站应急电源自投装置是一种自动控制器，不需要像双电源自动转换开关那样必须将两路电源的主电路都接入转换开关进行切换。

2、本发明装置可适合任何容量通用；本发明装置与配电系统主变压器与应急发电机的容量大小均无关系。

3．本发明装置供电范围可任意选择；现有技术的双电源自动转换开关只能是两路电源进一路电源出，无法对应急供电范围进行选择；本发明装置可以按需任意选择应急供电的范围，或随时通过供电范围选择开关确定应急供电的对象。

4、本发明装置能适应多台主变压器时进行控制；现有技术的双电源自动转换开关只能是接入一主一备两路电源，不能适用于配电系统有两台及以上主变压器时向失电低压母排提供应急电源的需求；本发明装置不受主变压器及其低压侧母排分段数量的限制，当任何1台或多台主变压器供电系统失效时，当市电失电、限负载用电以及任何1台或多台主变压器系统失效时，本发明装置均可控制应急电源向任何1台或多台主变压器低压侧母排提供应急电源，能在限负载用电或部分配电装置失效时，由市电和应急电源分别提供电源。

5、本发明装置安装和使用很方便，故障率低；无需接入主电路，对原配电系统的高、低压主电路都无需改动，对原有高、低压开关柜二次回路中的保护装置、欠压脱扣器、分励脱扣器、分/合闸按钮、分/合闸指示灯、储能装置、操作机构及分/合闸线圈等，全部继续保留使用，无需任何改动，只需要将相关的开关辅助无源触头接入本自投控制装置即可，安装和使用都方便。

6、本发明装置电路简单易懂，造价与安装成本低；1台应急电源自投控制装置的造价约为1台630A双电源自动转换开关的3%左右，约为1台1000A双电源自动转换开关的2%左右，因安装时无需接入主电路，比安装双电源自动转换开关所需要的工料费用更低。

附图说明

下面结合附图的具体实施例方式作进一步详细的描述。

图1是本发明电动汽车充电站应急电源自投装置原理图。

图2是电动汽车充电站单电源进线应急电源自投主电路图。

附图1中的标记如下：

QF—微型断路器（本装置工作电源开关）、1S、2S---主令开关（应急供电范围选择开关）、3S--主令开关（应急发电机自动启动选择开关）、1K、2K—中间继电器（线圈电压与控制电源电压相同）、101Q、102Q--1号主变、2号主变高压侧控制开关的辅助无源触头、11Q、21Q—1号主变、2号主变次总开关的辅助无源触头、1EQ、2EQ---应急发电机配电开关的合闸线圈（电压与控制电源电压相同）、1EQ1、1EQ2--应急发电机配电开关1EQ的辅助无源触头、2EQ1、2EQ2---应急发电机配电开关2EQ的辅助无源触头、HL---指示灯（应急发电机发电指示，电压与控制电源相同）、1HL、2HL---指示灯（应急发电机配电开关合闸指示，电压与控制电源相同）。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

本发明的电动汽车充电站应急电源自投装置，

本体组成包括：工作电源开关QF,应急供电范围选择开关1S和2S、发电机自启动选择开关3S、中间继电器1K和2K、发电机已发电指示灯HL、发电机主开关合闸指示灯1HL和2HL及与外部接线用的端子排；

外部器件包括：主变压器高压侧控制开关的辅助触头101Q和102Q、主变压器低压侧总开关的辅助触头11Q和21Q、低压母线联络开关的辅助触头14Q、发电机配电开关合闸线圈1EQ和2EQ、发电机配电开关的辅助触头；各个组成部分通过导线和控制电缆连接。

参照附图1和附图2 ，将相关的开关辅助无源触头接入本发明装置，低压母联开关14Q常态处在分闸位置，应急发电机出线端总开关及配电开关1EQ、2EQ的分/合闸电路与有关保护装置均继续保留无需改动，仅需将本发明装置控制1EQ、2EQ合闸的端子（14、16）分别与1EQ、2EQ合闸线圈之间相连接，将本自投控制装置控制应急发电机自动启动的端子（18、19）用与应急发电机启动开关相连接，将应急发电机配电开关的控制电源（1L、2L）接入本自投控制装置工作电源开关QF进线侧，将本发明装置的工作电源开关QF合上；将应急发电机自动启动选择开关3S合上；

选择向1号主变压器低压侧Ⅰ段母排提供应急电源为例，将应急电源选择开关1S接通；当1号主变压器的高压开关101Q无论何因分闸后，1号主变压器低压侧总开关11Q欠压脱扣，11Q的辅助动断触头接通发电机启动开关，发电机开始运转，建立电压后其配套主开关自动合闸，本发明装置上的发电机已发电指示灯HL亮，中间继电器1K吸合并自保，1K的动合触头接通发电机配电开关的合闸线圈1EQ动作于该配电开关合闸，其辅助动断触头EQ11使1K释放，其动合触头EQ12接通1EQ合闸指示灯1HL，1K的动合触头切断1EQ电源；此时完成了由应急发电机通过配电开关1EQ向低压Ⅰ段母排供电。在控制过程中，中间继电器1K短暂自保持，可以躲开万能式断路器1EQ的辅助触头在切换过程中约30ms的开路时间，以确保发电机配电开关合闸的可靠性。

选择向2号主变压器低压侧Ⅱ段母排提供应急电源为例，将应急电源选择开关2S接通；当2号主变压器的高压开关102Q无论何因分闸后，2号主变压器低压侧总开关21Q欠压脱扣，21Q的辅助动断触头接通发电机启动开关，发电机开始运转，建立电压后其配套主开关自动合闸，自投控制装置上的发电机已发电指示灯HL亮，中间继电器2K吸合并自保，2K的动合触头接通发电机配电开关的合闸线圈2EQ动作于该配电开关合闸，其辅助动断触头EQ21使1K释放，其动合触头EQ22接通2EQ合闸指示灯2HL，2K的动合触头切断2EQ电源。此时完成了由应急发电机通过配电开关2EQ向低压Ⅱ段母排供电。在控制过程中，中间继电器2K短暂自保持，可以躲开万能式断路器2EQ的辅助触头在切换过程中约30ms的开路时间，以确保发电机配电开关合闸的可靠性。

如果将1S与2S都接通，当市电失电或任何原因造成2台主变压器系统失效时（包括高压主开关和次总开关及变压器都失效），与上述控制原理相同，本自投控制装置将自动控制应急发电机配电开关1EQ、2EQ合闸，分别向低压Ⅰ段母排、Ⅱ段母排供电。

进一步来说，主变压器与其高、低压开关及低压母排分段的数量增加或减少，本自投控制装置中仅需相应增减应急供电选择开关与中间继电器数量，控制原理与上述相同。

若无需发电机自动启动投网供电，将QF与3S关断即可。

Claims (4)

1.一种电动汽车充电站应急电源自投装置，其特征在于：

本体组成包括：工作电源开关QF,应急供电范围选择开关1S和2S、发电机自启动选择开关3S、中间继电器1K和2K、发电机已发电指示灯HL、发电机主开关合闸指示灯1HL和2HL及与外部接线用的端子排；

外部器件包括：主变压器高压侧控制开关的辅助触头101Q和102Q、主变压器低压侧总开关的辅助触头11Q和21Q、低压母线联络开关的辅助触头14Q、发电机配电开关合闸线圈1EQ和2EQ、发电机配电开关的辅助触头；各个组成部分通过导线和控制电缆连接。

2.根据权利要求1的电动汽车充电站应急电源自投装置，其特征在于：当主变压器低压侧总开关分闸后，应急发电机自动启动；至少1台主变压器高压与低压两侧的主开关全部分闸后，低压母联开关，处在分闸状态，应急发电机向该主变压器低压母排配电的开关接通。

3.根据权利要求1的电动汽车充电站应急电源自投装置，其特征在于：应急供电范围可选择；主变压器与其高、低压侧开关及母排段数增加或减少时，中间继电器和供电范围选择开关也相应增加或减少。

4.根据权利要求1的电动汽车充电站应急电源自投装置，其特征在于：应急发电机组可以通过开关选择是否自动启动。