CN206685900U - 一种地下车库供配电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种地下车库供配电系统，包括分布在各个车位用于提供取电接口的配电母线Z、用于采集取电接口上用电设备运行数据的智能配电柜、与智能配电柜进行数据交互的集中后台监控、以及用于为系统提供电能的供电电源，在集中后台监控根据设定的电价或者阶梯电价，实现各用电设备的功率输出、计量和信息交互从而实现电费的准确计量，而且电源终端接口可满足各种用电设备的取电需求。

Description

一种地下车库供配电系统
技术领域
本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种地下车库供配电系统。
背景技术
国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见及国办发(2015)73号文件相关内容要求“原则上，新建住宅配建停车位应100％建设充电设施或预留建筑安装条件，大型公共建筑物配建停车场，社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于10％”。现阶段，由于没有完善的方案和产品有效解决小区地下车库车位电源的问题，导致该政策只停留在政策层面，充电桩进入地下车库进展缓慢。
在现有地下车库中，对于有固定车位的车主，可以协商电网公司或者物业公司进行临时拉接线缆或者安装相应充电插座，满足电动车充电的电源需求。但这种方案存在以下问题：
1、用电客户比较分散，电力公司不方便计量收费，物业没有售电权限，导致用电客户取电困难；
2、分散用电客户取电多次拉线接电导致多次施工，费用较高；
3、临时拉接线缆有触电、漏电的安全隐患；
4、临时插座电源有被其他用电客户盗用风险；
对于无固定车位的车主，更是无法解决电动车在地下车库的充电问题；由于车位不固定，无法采用临时搭接线缆的方式满足充电需求；随着充电桩的接入，对地下车库的其他用电设备(消防报警，人员定位，照明，温湿度检测，地锁，通信等)设备也没有合适方便的取电接口，导致在增加这些必要的用电设备相当困难，而且无法对充电车辆进行准确的计费。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种地下车库供配电系统，在集中后台监控可根据设定的电价或者阶梯电价，实现各用电设备的功率输出、计量和信息交互从而实现电费的准确计量，而且电源终端接口(即配电母线Z提供的取电接口)可满足各种用电设备的取电需求。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种地下车库供配电系统，包括分布在各个车位用于提供取电接口的配电母线Z、用于采集取电接口上用电设备运行数据的智能配电柜、与智能配电柜进行数据交互的集中后台监控、以及用于为系统提供电能的供电电源，其中：
智能配电柜的电源输入端与供电电源的输出端连接，智能配电柜的电源输出端连接有配电母线Z，智能配电柜内设置有计量模块和通信模块，其中，通信模块用于实现计量模块与取电接口上用电设备的数据交互，以及计量模块与集中后台监控之间的数据交互；计量模块采集各车位取电接口上用电设备的数据，用电设备的数据包括电压和电流，并进行输出电能功率计量得到用电量信息，并将用电量信息发送给集中后台监控；
集中后台监控的电源输入端与供电电源的输出端连接，用于接收智能配电柜中计量模块发送的用电量信息，并根据接收到的用电量信息与设定的电价计算得到用电设备的实时费用。
智能配电柜内还设置有无功补偿表，用于检测输出负载的功率因数，当功率因数小于预先设定的下限值时，通过投切电感或电容实现功率因数的补偿。
所述智能配电柜中还设置有储能电池，储能电池的电源输入端通过电线与设置在室外的太阳能电池板和/或风能发电装置连接进行充电。
配电母线Z可连接的用电设备包括如下至少一种：交流充电模块、直流充电模块和监控模块，其中监控模块包括如下至少一种：地下照明模块、环境温湿度监控告警模块、车位地锁控制模块、消防告警模块和人员定位模块。
供电电源的输出端连接有若干智能配电柜，各智能配电柜的输出端均连接有若干配电母线Z，所述配电母线Z为单相或三相配电母线。
所述计量模块与通信模块之间采用RS485或者CAN总线方式连接，计量模块与各车位取电接口上用电设备的数据交互方式为无线或有线方式。
所述集中后台监控设置在物业监控室，智能配电柜设置在地下小区停车场，所述供电电源为物业变压器或者居民变压器或者专用变压器。
集中后台监控设置有控制模块，控制模块用于采集智能配电柜各支路电流和电压，当支路实际负载功率大于该支路允许输出功率时，不允许新增用电负载到该支路；控制模块还用于将用电设备的实时费用与该用电设备启动时的账户余额数据进行实时比较，当用电设备的实时费用增大至等于该用电设备启动时的账户余额时，控制模块下发指令给智能配电柜断开该用电设备的供电。
当支路实际负载功率大于该支路允许输出功率105％且超过30秒时，控制模块下发指令给智能配电柜，智能配电柜再根据该支路用电负载优先级断开部分负载，直至实际负载功率小于允许输出功率的95％。
配电母线Z包括多个配电母排模块，配电母排模块包括安装架以及排布在安装架内的铜排，铜排上包围有多段绝缘层，相邻两段绝缘层之间设置有露出铜排的间隙，取电支架覆盖在间隙上并与安装架固定连接，取电支架上开设有插孔，插孔对应铜排的裸露部分；配电母排模块中铜排的两端均设置有级联螺钉，级联线缆两端分别连接于两个配电母排模块中铜排一端的级联螺钉上，实现相邻配电母排模块之间的级联。
所述绝缘层为热缩紧固在铜排外的热缩管。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果，本实用新型通过一次施工即可实现地下所有停车位的低成本电源覆盖，施工成本低，在配电母线上设置的取电接口可实现电动汽车及其他用电设备的快捷取电，解决了用电客户取电困难的问题，安全性能高，也有效避免了临时拉接线缆存在的触电隐患，而且通过智能配电柜采集用电设备的数据发送给集中后台控制，实现了自动电量计量和集中远程抄表功能，方便了电力公司根据阶梯电价策略进行计量收费。
进一步的，本实用新型可根据配电容量自动约束所有用电设备的负荷，以及根据计量收费情况实现依据缴费情况控制各用电终端的远程自动通断。
进一步的，本实用新型的控制系统中通讯模块可采用无线通讯方式分级实现数据的交互，降低硬件成本和故障率。
进一步的，智能配电柜中还设置有储能电池，储能电池利用风能和光能进行充电，较大程度的使用了绿色清洁能源，节能环保。
进一步的，配电母线的取电接口具有较好的扩展性能，能够为多种用电设备和终端进行供电。
进一步的，配电母线包括若干配电母排模块，配电母排模块结构设计合理，方便用户操作，易于实现级联，极大程度的保障了用户的用电安全和保护；母排之间采用级联线缆连接，减少施工难度，能够极大程度的适应现场复杂需求；而且配电母排模块设计标准化，预留外部连接接口，便于根据需求后期扩容。
附图说明
图1是本实用新型的地下车库供配电系统示意图；
图2是配电母排模块结构示意图；
附图中，1-安装架，2-铜排，4-取电支架，5-插孔，L-相线，PE-地，N-零线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种地下车库供配电系统，该系统从物业变压器或者居民变压器或者专用变压器取电，根据小区结构布局和车位数量，考虑线缆布线成本因素，设置至少一个智能配电柜B在地下小区停车场；
从智能配电柜B输出单相或三相的配电母线Z覆盖智能配电柜B所在区域的车位，在各车位的配电母线上，可根据车位需求后期再安装至少一个用电设备M，用电设备M可以是交流充电设备、直流充电设备或智能监控设备，所有用电设备M均从配电母线取用交流电源；智能配电柜B的电源输入端与供电电源的输出端连接，智能配电柜B的电源输出端连接有配电母线Z，智能配电柜B内设置有计量模块和通信模块，其中，计量模块与各车位取电接口上用电设备进行数据交互，用于进行各支路输出电能功率计量；通信模块用于实现计量模块与取电接口上用电设备的数据交互，以及计量模块与集中后台监控之间的数据交互，计量模块采集各车位取电接口上用电设备的数据，用电设备的数据包括电压和电流，并进行输出电能功率计量得到用电量信息，并将用电量信息发送给集中后台监控。
集中后台监控设置在物业监控室，集中后台监控的电源输入端与供电电源的输出端连接，包括用于实现通讯的通信模块，用于接收智能配电柜B发送的用电量信息，以及根据接收到的用电量信息与系统中预先设定的电价计算出实时费用的控制模块，集中后台监控实现了用电设备的集中远程抄表和计费。
在本实用新型的优选实施例中，集中后台监控的控制模块还用于实现各供电接口状态检测，数据交互，各用电终端的远程自动通断控制，以及根据配电容量自动实现所有用电设备的负荷约束；即，控制模块用于采集智能配电柜各支路电流和电压，当支路实际负载功率大于该支路允许输出功率时，不允许新增用电负载到该支路；当支路的实际负载功率大于允许负载功率105％且超过30秒时，控制模块下发指令给智能配电柜B，智能配电柜B再根据用电负载优先级断开部分负载，直至实际输出功率小于允许输出功率的95％。控制模块将各用电设备的实时费用与该用电设备启动时的账户余额数据进行实时比较，当用电设备的实时费用增大至等于该用电设备启动时的账户余额时，控制模块下发指令给智能配电柜B断开该用电设备的供电。
在本实用新型的优选实施例中，智能配电柜B内还设置有无功补偿表，用于检测输出负载的功率因数，当功率因数小于预先设定的下限值时，通过投切电感或电容实现功率因数的补偿；同时，智能配电柜B中还设置有储能电池，储能电池的电源输入端通过电线与设置在室外的太阳能电池板和/或风能发电装置连接进行充电。
智能配电柜B与集中后台监控之间的通信模块采用无线通讯模块，与各车位取电接口上用电设备的无线或有线方式数据交互；通信模块为智能配电柜B用于上通下达的连接设备，通信模块与计量模块采用RS485或者CAN等方式进行连接，智能配电柜B对下通过有线或者无线方式采集各用电设备的运行数据和状态，对上通过有线或者无线方式与集中后台监控之间进行通信，上传各用电设备和智能配电柜B的数据和状态，下达集中后台监控的各种控制指令。
配电母线Z预先设置供电线路，方便后期用电设备取电；配电母线Z包括多个配电母排模块，如图2所示，配电母排模块包括安装架1以及排布在安装架1内的铜排2，铜排2上包围有多段绝缘层，相邻两段绝缘层之间设置有露出铜排2的间隙，取电支架4覆盖在间隙上并与安装架1固定连接，取电支架4上开设有插孔5，插孔5对应铜排2的裸露部分；配电母排模块中铜排2的两端均设置有级联螺钉，级联线缆两端分别连接于两个配电母排模块中铜排一端的级联螺钉上，实现相邻配电母排模块之间的级联，绝缘层为热缩紧固在铜排2外的热缩管。
多个母排之间的级联线缆为柔性线缆连接，减少施工难度，使用现场复杂需求；母排设计标准化，预留外部连接接口，根据需求后期扩容；母排长度可根据现场环境变化，通过选配不同模块(充电模块，智能监控)实现不同功能；而且，配电母排模块为单层标准母排，当负载电流增加时，可以通过将配电母排模块进行多层叠加放置并在取电口进行层间联通的方式进行容量扩展，从而满足不同功率等级的用电需求。
在本实用新型的某一实施例中，配电母线Z接入单相电源，配电母排模块内设置有三个铜排2，三个铜排2的电源接入端分别接入L(相线)、N(零线)、PE(地线)，通过取电支架4将铜排2安装在安装架1上，用户将配电母排模块通过吊装或者固定安装的方式安装于地下车库中，用户在需要取电时，首先使母排下电，打开取电口盖板，将用电设备安装在对应位置的取电口上；母排级联(并联)，多个母排组件可通过柔性电缆实现级联，增加母排上的可安装负载数量。
当然，在本实用新型的其他实施例中，配电母线Z也可接入三相电源，当选用三相电源时，配电母排模块内设置有五个铜排2，五个铜排2分别对应连接三相电源中的L1(相线)、L2(相线)、L3(相线)、N(零线)、PE(地线)。
本实用新型的配电母线Z上的用电设备M包括但不限于：交流充电模块、直流充电模块、监控模块、通讯设备等；其中监控模块可集控包括但不限于：地下照明模块、环境温湿度监控告警模块、车位地锁控制模块、消防告警模块、人员定位模块。

Claims (10)

1.一种地下车库供配电系统，其特征在于，包括分布在各个车位用于提供取电接口的配电母线Z、用于采集取电接口上用电设备运行数据的智能配电柜、与智能配电柜进行数据交互的集中后台监控、以及用于为系统提供电能的供电电源，其中：
智能配电柜的电源输入端与供电电源的输出端连接，智能配电柜的电源输出端连接有配电母线Z，智能配电柜内设置有计量模块和通信模块，其中，通信模块用于实现计量模块与取电接口上用电设备的数据交互，以及计量模块与集中后台监控之间的数据交互；计量模块采集各车位取电接口上用电设备的数据，用电设备的数据包括电压和电流，并进行输出电能功率计量得到用电量信息，并将用电量信息发送给集中后台监控；
集中后台监控的电源输入端与供电电源的输出端连接，用于接收智能配电柜中计量模块发送的用电量信息，并根据接收到的用电量信息与设定的电价计算得到用电设备的实时费用。
2.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，智能配电柜内还设置有无功补偿表，用于检测输出负载的功率因数，当功率因数小于预先设定的下限值时，通过投切电感或电容实现功率因数的补偿。
3.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，所述智能配电柜中还设置有储能电池，储能电池的电源输入端通过电线与设置在室外的太阳能电池板和/或风能发电装置连接进行充电。
4.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，配电母线Z可连接的用电设备包括如下至少一种：交流充电模块、直流充电模块和监控模块，其中监控模块包括如下至少一种：地下照明模块、环境温湿度监控告警模块、车位地锁控制模块、消防告警模块和人员定位模块。
5.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，供电电源的输出端连接有若干智能配电柜，各智能配电柜的输出端均连接有若干配电母线Z，所述配电母线Z为单相或三相配电母线。
6.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，所述计量模块与通信模块之间采用RS485或者CAN总线方式连接，计量模块与各车位取电接口上用电设备的数据交互方式为无线或有线方式。
7.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，所述集中后台监控设置在物业监控室，智能配电柜设置在地下小区停车场，所述供电电源为物业变压器或者居民变压器或者专用变压器。
8.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，集中后台监控设置有控制模块，控制模块用于采集智能配电柜各支路电流和电压，当支路实际负载功率大于该支路允许输出功率时，不允许新增用电负载到该支路；控制模块还用于将用电设备的实时费用与该用电设备启动时的账户余额数据进行实时比较，当用电设备的实时费用增大至等于该用电设备启动时的账户余额时，控制模块下发指令给智能配电柜断开该用电设备的供电。
9.根据权利要求8所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，当支路实际负载功率大于该支路允许输出功率105％且超过30秒时，控制模块下发指令给智能配电柜，智能配电柜再根据该支路用电负载优先级断开部分负载，直至实际负载功率小于允许输出功率的95％。
10.根据权利要求1所述的一种地下车库供配电系统，其特征在于，配电母线Z包括多个配电母排模块，配电母排模块包括安装架(1)以及排布在安装架(1)内的铜排(2)，铜排(2)上包围有多段绝缘层，相邻两段绝缘层之间设置有露出铜排(2)的间隙，取电支架(4)覆盖在间隙上并与安装架(1)固定连接，取电支架(4)上开设有插孔(5)，插孔(5)对应铜排(2)的裸露部分；配电母排模块中铜排(2)的两端均设置有级联螺钉，级联线缆两端分别连接于两个配电母排模块中铜排一端的级联螺钉上，实现相邻配电母排模块之间的级联。
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Patentee after: Xi'an Telai Intelligent Charging Technology Co.,Ltd.

Address before: 710077 R & D building 101, 102-2, C science and Technology Industrial Park, 211 Tiangu Road, Xi'an, Shaanxi

Patentee before: XI'AN TGOOD INTELLIGENT CHARGING TECHNOLOGY Co.,Ltd.