RU214915U1 - Charger - Google Patents

Charger Download PDF

Info

Publication number
RU214915U1
RU214915U1 RU2022123316U RU2022123316U RU214915U1 RU 214915 U1 RU214915 U1 RU 214915U1 RU 2022123316 U RU2022123316 U RU 2022123316U RU 2022123316 U RU2022123316 U RU 2022123316U RU 214915 U1 RU214915 U1 RU 214915U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controller
input
output
bus
phase
Prior art date
Application number
RU2022123316U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ефимович Подтуркин
Джамиля Викторовна Чайкина
Вячеслав Анатольевич Иванов
Даниил Сергеевич Десятов
Филипп Михайлович Мыскин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Сандракс"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Сандракс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Сандракс"
Application granted granted Critical
Publication of RU214915U1 publication Critical patent/RU214915U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для зарядки электроэнергией различных аккумуляторных устройств, преимущественно транспортных средств, таких как электрические скутеры, байки и т. п., реализованных на основе комплектных распределительных устройств для электроснабжения, преимущественно дорожного/наружного освещения. Зарядное устройство содержит контроллер 1 с блоком интерфейса 2 для подключения к вышестоящей системе управления и n≥1 каналов 19 выдачи электроэнергии. Блок интерфейса 2 выполнен с двунаправленным двухпроводным интерфейсом 16 с возможностью подключения к внешней шине DALI, а каждый из каналов 19 имеет входные шины фазы 13 (L) и нуля 14 (N) и выходные шины 15, при этом каждый канал 19 снабжен дифференциальным токовым трансформатором 11 с синфазными обмотками, к которым с одной стороны подключены выходные шины 15, а с другой стороны - контакторы, соединяющие соответствующие синфазные обмотки с входными шинами фазы 13 и нуля 14, выходные шины 15 соединены с измерителем напряжения 10, выход которого соединен с входом (f) контроллера 1, вторичная обмотка трансформатора 11 соединена с дифференциальным усилителем контроля тока 9, выход которого соединен с входом (d) контроллера 1, входные шины 13 и 14 соединены с измерителем входного напряжения 3, выход которого соединен с входом (g) контроллера 1, входная шина 13 содержит встроенный токовый шунт 6, концы которого соединены с измерителем тока 8 и блоком коммерческого учета электроэнергии 7, выходы которых соединены с входами (е, b) контроллера 1, а блок коммерческого учета электроэнергии 7 также соединен с входной шиной 14. Контакторы включения/выключения каналов 19 выполнены в виде встроенного в шину 14 электромеханического реле 4 и встроенного в шину 13 твердотельного реле 5, входы которых соединены с соответствующими управляющими выходами (а, с) контроллера 1. Технический результат - обеспечение возможности использования зарядного устройства в распределенных цифровых системах на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI. 3 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to devices for charging with electricity various battery devices, mainly vehicles, such as electric scooters, bikes, etc., implemented on the basis of complete switchgears for power supply, mainly road / outdoor lighting. The charger contains a controller 1 with an interface unit 2 for connection to a superior control system and n≥1 channels 19 for power generation. Interface block 2 is made with a bidirectional two-wire interface 16 with the ability to connect to an external DALI bus, and each of the channels 19 has input busses of phase 13 (L) and zero 14 (N) and output busses 15, while each channel 19 is equipped with a differential current transformer 11 with common-mode windings, to which output buses 15 are connected on one side, and on the other hand, contactors connecting the corresponding common-mode windings to the input buses of phase 13 and zero 14, the output tires 15 are connected to a voltage meter 10, the output of which is connected to the input ( f) controller 1, the secondary winding of the transformer 11 is connected to a differential current control amplifier 9, the output of which is connected to the input (d) of the controller 1, the input buses 13 and 14 are connected to the input voltage meter 3, the output of which is connected to the input (g) of the controller 1 , the input bus 13 contains a built-in current shunt 6, the ends of which are connected to the current meter 8 and the commercial electricity metering unit 7, the outputs of which are connected to the inputs (e, b) of the controller 1, and the commercial electricity metering unit 7 is also connected to the input bus 14. The on/off contactors of the channels 19 are made in the form of an electromechanical relay 4 built into the bus 14 and a solid state relay 5 built into the bus 13 , the inputs of which are connected to the corresponding control outputs (a, c) of the controller 1. The technical result is the possibility of using the charger in distributed digital systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them. 3 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к устройствам для зарядки электроэнергией различных аккумуляторных устройств, преимущественно транспортных средств, таких как электрические скутеры, байки и т.п., реализованной на основе комплектных распределительных устройств для электроснабжения, преимущественно дорожного/наружного освещения.The utility model relates to devices for charging with electricity various battery devices, mainly vehicles, such as electric scooters, bikes, etc., implemented on the basis of complete switchgear for power supply, mainly road/outdoor lighting.

Развитие различных видов электрического транспорта обусловило потребность в организации разветвленных сетей шаговой доступности для зарядки таких транспортных средств. Однако анализ показал, что известные технические решения не в полной мере обеспечивают означенную потребность.The development of various types of electric transport has necessitated the organization of branched networks within walking distance for charging such vehicles. However, the analysis showed that the known technical solutions do not fully meet the indicated need.

Известно зарядное устройство транспортных средств многоканальной структуры, которое может выполнять зарядку с помощью множества зарядных отводов, подключенных к одному основному модулю, может управлять уровнем зарядки с помощью каждого из зарядных отводов и содержит: релейный модуль, соединенный с модулем источника питания для подачи питания извне для подачи питания на транспортное средство для зарядки, блок подключения отвода для раздельного подключения множества зарядных каналов, ответвленных от релейного модуля, блок распределения для определения коэффициента распределения мощности в соответствии с количеством зарядных каналов, обнаруженных блоком подключения отвода, один или более отводов, подключенные к блоку подключения отводов, и блок настройки связи для настройки связи между каждым из зарядных отводов и релейным модулем, при этом зарядные отводы предназначены для подсоединения к зарядным кабелям заряжаемых транспортных средств (патент KR №1019508750000 В1, опубл. 21.02.2019).Known is a vehicle charger of a multi-channel structure, which can charge using a plurality of charging taps connected to one main module, can control the charge level using each of the charging taps, and contains: a relay module connected to the power supply module for supplying power from the outside for supplying power to the vehicle for charging, a branch connection block for separately connecting a plurality of charging channels branched from the relay module, a distribution block for determining the power distribution ratio according to the number of charging channels detected by the branch connection block, one or more branches connected to the block connecting taps, and a communication setting unit for setting up communication between each of the charging taps and the relay module, while the charging taps are designed to be connected to the charging cables of the vehicles being charged (KR patent No. 1019508750000 B1, published on February 21, 2019).

К недостаткам аналога следует отнести сложность и дороговизну организации разветвленных сетей шаговой доступности для зарядки транспортных средств на его основе.The disadvantages of the analog should include the complexity and high cost of organizing branched networks within walking distance for charging vehicles based on it.

Наиболее близким к заявленному - прототипом - является зарядное устройство, содержащее, помимо прочего, управляемый контроллер с блоком интерфейса для подключения к вышестоящей системе управления и имеющее n≥1 каналов выдачи электроэнергии, каждый из которых имеет входные и выходные шины фазы и нуля, контакторы включения каналов выдачи электроэнергии, подключенные к управляющим выходам упомянутого контроллера, измерители тока и блоки коммерческого учета электроэнергии. Это зарядное устройство является частью системы зарядки транспортных средств, которая содержит трансформаторную подстанцию, например, киоскового типа, в которой расположены соединенные кабельными линиями: силовой трансформатор; блок распределительных устройств высшего напряжения; блок распределительных устройств низкого напряжения; и по меньшей мере одну зарядную станцию переменного или постоянного тока с терминалом подключения электромобиля к зарядной станции, при этом указанная по меньшей мере одна зарядная станция соединена с блоком промышленного логического контроллера для ограничения загрузки зарядной станции, причем блок промышленного логического контроллера выполнен с интерфейсом шины RS-485, так что блок промышленного логического контроллера считывает информацию об абсолютных значениях фазных токов в цепи на выходе силового трансформатора через шину RS-485 от датчиков фазных токов, посредством токовых трансформаторов (патент РФ №2608387 С1, опубл. 18.01.2017).Closest to the claimed - the prototype - is a charger containing, among other things, a controlled controller with an interface unit for connecting to a higher-level control system and having n≥1 power output channels, each of which has input and output phase and zero buses, turn-on contactors power distribution channels connected to the control outputs of said controller, current meters and commercial electricity metering units. This charger is part of a vehicle charging system that contains a transformer substation, for example, a kiosk type, in which are located connected by cable lines: a power transformer; high voltage switchgear block; low voltage switchgear block; and at least one AC or DC charging station with a terminal for connecting an electric vehicle to a charging station, wherein said at least one charging station is connected to an industrial logic controller unit to limit the loading of the charging station, and the industrial logic controller unit is made with an RS bus interface -485, so that the industrial logic controller unit reads information about the absolute values of phase currents in the circuit at the output of the power transformer via the RS-485 bus from phase current sensors, using current transformers (RF patent No. 2608387 C1, publ. 01/18/2017).

К недостаткам прототипа, как и аналога, следует отнести сложность и дороговизну организации разветвленных сетей шаговой доступности для зарядки транспортных средств на его основе.The disadvantages of the prototype, as well as analogues, include the complexity and high cost of organizing branched networks within walking distance for charging vehicles based on it.

Представляется целесообразным использовать в качестве основы для организации разветвленных сетей шаговой доступности для зарядки транспортных средств систему питания и управления дорожным/наружным освещением с использованием профильного для нее протокола DALI. К преимуществам использования системы управления освещением в целях организации разветвленных сетей шаговой доступности для зарядки транспортных средств следует отнести собственно ее наличие практически повсеместно (нет необходимости создавать сеть заново), весьма широкую и плотную разветвленность, удобство размещения соответствующих устройств/блоков на опорах, кронштейнах, панелях и т.п. освещения, ее надежность и помехозащищенность, при этом существующая система управления дорожным/наружным освещением аппаратно вполне способна взять на себя, помимо управляющей, и ряд вспомогательных функций, включая но не ограничиваясь - взаимодействие с клиентскими физическими и/или виртуальными терминалами посредством Ethernet, Wi-Fi и т.п. Следует также отметить, что система питания и управления дорожным/наружным освещением с использованием профильного для нее протокола DALI уже нашла широкое применение для организации на ее основе различных сервисов (см., например, патенты US №11197360 B1, RU №211317 U1 и др.).It seems expedient to use as a basis for organizing branched networks of walking distance for charging vehicles a power supply system and road/outdoor lighting control using the DALI protocol profiled for it. The advantages of using a lighting control system in order to organize branched networks within walking distance for charging vehicles include its presence almost everywhere (there is no need to create a new network), a very wide and dense branching, ease of placement of the corresponding devices / blocks on supports, brackets, panels etc. lighting, its reliability and noise immunity, while the existing road / outdoor lighting control system is quite capable of taking on itself, in addition to the control, a number of auxiliary functions, including but not limited to interaction with client physical and / or virtual terminals via Ethernet, Wi- Fi etc. It should also be noted that the power supply and control system for road / outdoor lighting using the DALI profile protocol for it has already found wide application for organizing various services based on it (see, for example, US patents No. 11197360 B1, RU No. 211317 U1, etc. ).

Технической проблемой является устранение отмеченных выше недостатков известных технических решений.The technical problem is the elimination of the above disadvantages of the known technical solutions.

Технический результат заключается в обеспечении возможности использования зарядного устройства в распределенных цифровых системах на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI.The technical result consists in providing the possibility of using the charger in distributed digital systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them.

Проблема решается, а технический результат достигается тем, что в зарядном устройстве, содержащем контроллер с блоком интерфейса для подключения к вышестоящей системе управления и имеющем n≥1 каналов выдачи электроэнергии, каждый из которых имеет входные шины фазы и нуля и выходные шины, контакторы включения каналов выдачи электроэнергии, подключенные к управляющим выходам упомянутого контроллера, измерители тока и блоки коммерческого учета электроэнергии, блок интерфейса выполнен двунаправленным двухпроводным с возможностью подключения к внешней шине DALI, каждый канал выдачи электроэнергии снабжен дифференциальным токовым трансформатором с синфазными обмотками, к которым с одной стороны подключены выходные шины, а с другой стороны - контакторы, соединяющие соответствующие синфазные обмотки с входными шинами фазы и нуля, при этом выходные шины соединены с измерителем напряжения, выход которого соединен с соответствующим информационным входом контроллера, вторичная обмотка дифференциального токового трансформатора соединена с дифференциальным усилителем контроля тока, выход которого соединен с соответствующим информационным входом контроллера, входные шины фазы и нуля соединены с измерителем входного напряжения, выход которого соединен с соответствующим информационным входом контроллера, входная шина фазы содержит встроенный токовый шунт, концы которого соединены с измерителем тока и блоком коммерческого учета электроэнергии, выходы которых соединены с информационными входами упомянутого контроллера, а блок коммерческого учета электроэнергии также соединен с входной шиной нуля, кроме того, контакторы выполнены в виде встроенного в входную шину нуля электромеханического реле и встроенного в входную шину фазы твердотельного реле, входы которых соединены с соответствующими управляющими выходами контроллера.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a charger containing a controller with an interface unit for connecting to a higher-level control system and having n≥1 power output channels, each of which has phase and zero input buses and output tires, channel switching contactors power output connected to the control outputs of the said controller, current meters and commercial power metering units, the interface unit is made bidirectional two-wire with the ability to connect to an external DALI bus, each power output channel is equipped with a differential current transformer with common-mode windings, to which outputs are connected on one side tires, and on the other hand - contactors connecting the corresponding common-mode windings with the phase and zero input buses, while the output tires are connected to a voltage meter, the output of which is connected to the corresponding information input of the controller, the secondary winding is a differential current transformer is connected to a differential current control amplifier, the output of which is connected to the corresponding information input of the controller, the phase and zero input buses are connected to the input voltage meter, the output of which is connected to the corresponding information input of the controller, the phase input bus contains a built-in current shunt, the ends of which are connected with a current meter and a commercial electricity metering unit, the outputs of which are connected to the information inputs of the said controller, and the commercial electricity metering unit is also connected to the zero input bus, in addition, the contactors are made in the form of an electromechanical relay built into the zero input bus and a phase built into the input bus solid state relay, the inputs of which are connected to the corresponding control outputs of the controller.

Полезная модель поясняется изображениями, на которых показаныThe utility model is illustrated by pictures showing

на Фиг. 1 - принципиальная схема заявленного зарядного устройства;in FIG. 1 is a schematic diagram of the claimed charger;

на Фиг. 2 - пример исполнения блока интерфейса контроллера зарядного устройства;in FIG. 2 - an example of execution of the charger controller interface block;

на Фиг. 3 - условная схема контактов контроллера зарядного устройства для подключения n>1 каналов выдачи электроэнергии.in FIG. 3 - conditional diagram of contacts of the controller of the charger for connecting n> 1 channels of power output.

Цифровые позиции на изображениях означают следующееThe numeric positions in the images mean the following

1 - контроллер;1 - controller;

2 - блок интерфейса DALI;2 - DALI interface block;

3 - измеритель входного напряжения;3 - input voltage meter;

4 - электромеханическое реле;4 - electromechanical relay;

5 - твердотельное реле;5 - solid state relay;

6 - токовый шунт;6 - current shunt;

7 - блок коммерческого учета электроэнергии;7 - block of commercial electricity metering;

8 - измеритель тока;8 - current meter;

9 - дифференциальный усилитель контроля тока;9 - differential current control amplifier;

10 - измеритель выходного напряжения;10 - output voltage meter;

11 - дифференциальный токовый трансформатор;11 - differential current transformer;

12 - транзисторный управляющий ключ электромеханического реле;12 - transistor control key of the electromechanical relay;

13 - входная шина фазы (L);13 - phase input bus (L);

14 - входная шина нуля (N);14 - input bus zero (N);

15 - выходные шины (к потребителю электроэнергии);15 - output tires (to the consumer of electricity);

16 - двунаправленный двухпроводной интерфейс с возможностью подключения к внешней шине DALI;16 - bidirectional two-wire interface with the ability to connect to an external DALI bus;

17 - провод Тх DALI (выход с контроллера);17 - wire T x DALI (output from the controller);

18 - провод Rx DALI (вход на контроллер);18 - wire R x DALI (input to the controller);

19 - канал выдачи электроэнергии;19 - channel for the issuance of electricity;

20 - вход фазы измерителя входного напряжения;20 - phase input of the input voltage meter;

21 - вход нуля измерителя входного напряжения,21 - zero input of the input voltage meter,

латинскими буквами а, b, с, d, е, f, g, h, k обозначены соответствующие нижеприведенному описанию входы и выходы контроллера 1.Latin letters a, b, c, d, e, f, g, h, k indicate the inputs and outputs of the controller 1 corresponding to the description below.

В соответствии с заявленной полезной моделью, зарядное устройство содержит контроллер 1 с блоком интерфейса 2 для подключения к вышестоящей системе управления (не показана) и n≥1 каналов 19 выдачи электроэнергии (Фиг. 1). Блок интерфейса 2 выполнен с двунаправленным двухпроводным интерфейсом 16 с возможностью подключения к внешней шине DALI и представляет собой стандартный диодный мост, пара противоположных вершин которого формирует упомянутый двунаправленный двухпроводной интерфейс 16, а пара других противоположных вершин через подключенные транзисторные оптроны формирует провод Тх DALI 17 - выход сигналов с контроллера 1, и провод Rx DALI 18 - вход сигналов на контроллер 1 (Фиг. 2). Целесообразно на входе от силовой линии питания освещения (не показана) к входным шинам фазы 13 и нуля 14 ввести измеритель входного напряжения 3, входы 20 и 21 которого, как и входные шины фазы 13 и нуля 14 каналов 19 выдачи электроэнергии, соответственно соединяются с фазой и нулем силовой линии питания освещения, а выход соединен с соответствующим информационным входом (g) контроллера 1. Каждый из каналов 19 выдачи электроэнергии имеет входные шины фазы 13 (L) и нуля 14 (N) и выходные шины 15 (к потребителям электроэнергии, которые на изображениях не показаны). При этом каждый канал 19 выдачи электроэнергии снабжен дифференциальным токовым трансформатором 11 с синфазными обмотками, к которым с одной стороны подключены выходные шины 15, а с другой стороны - контакторы, соединяющие соответствующие синфазные обмотки с входными шинами фазы 13 и нуля 14, при этом выходные шины 15 соединены с измерителем напряжения 10, выход которого соединен с соответствующим информационным входом (f) контроллера 1. Вторичная обмотка дифференциального токового трансформатора 11 соединена с дифференциальным усилителем контроля тока 9, выход которого соединен с соответствующим информационным входом (d) контроллера 1. Входная шина фазы 13 содержит встроенный токовый шунт 6, концы которого соединены с измерителем тока 8 и блоком коммерческого учета электроэнергии 7, выходы которых соединены с информационными входами (соответственно е и b) упомянутого контроллера 1, а блок коммерческого учета электроэнергии 7 также соединен с входной шиной нуля 14. Контакторы включения/выключения каналов 19 выдачи электроэнергии выполнены в виде встроенного в входную шину нуля 14 электромеханического реле 4 и встроенного в входную шину фазы 13 твердотельного реле 5, входы которых (электромеханического реле 4 - через транзисторный ключ 12, а твердотельного реле 5 - напрямую) соединены с соответствующими управляющими выходами (соответственно а и с) контроллера 1. Как следует из формулы полезной модели, зарядное устройство может содержать от 1 до n каналов 19 выдачи электроэнергии, при этом каждый из каналов 19 посредством входных шин 13 и 14 соединен с внешним источником питания (в частности, системой питания дорожного/наружного освещения), а входами/выходами, идентичными описанным выше, соединен с соответствующими входами/выходами а, …, an; b, …, bn; с, …, cn; d, …, dn; е, …, en; f, …, fn контроллера 1 (Фиг. 3). Число n подключаемых каналов 19 ограничивается количеством соответствующих входов/выходов контроллера 1.In accordance with the claimed utility model, the charger contains a controller 1 with an interface unit 2 for connection to a superior control system (not shown) and n≥1 channels 19 for power generation (Fig. 1). Interface block 2 is made with a bidirectional two-wire interface 16 with the ability to connect to an external DALI bus and is a standard diode bridge, a pair of opposite vertices of which forms the mentioned bidirectional two-wire interface 16, and a pair of other opposite vertices through the connected transistor optocouplers forms the wire T x DALI 17 - signal output from controller 1, and wire R x DALI 18 - signal input to controller 1 (Fig. 2). It is advisable at the input from the power line of the lighting supply (not shown) to the input buses of phase 13 and zero 14 to introduce an input voltage meter 3, the inputs 20 and 21 of which, like the input buses of phase 13 and zero 14 of the channels 19 of the power output, are respectively connected to the phase and zero of the power line of the lighting supply, and the output is connected to the corresponding information input (g) of the controller 1. Each of the channels 19 of the power output has input buses of phase 13 (L) and zero 14 (N) and output tires 15 (to consumers of electricity, which not shown in images). In this case, each channel 19 of the power output is equipped with a differential current transformer 11 with common-mode windings, to which, on the one hand, output buses 15 are connected, and on the other hand, contactors connecting the corresponding common-mode windings to the input buses of phase 13 and zero 14, while the output tires 15 are connected to a voltage meter 10, the output of which is connected to the corresponding information input (f) of the controller 1. The secondary winding of the differential current transformer 11 is connected to a differential current control amplifier 9, the output of which is connected to the corresponding information input (d) of the controller 1. Phase input bus 13 contains a built-in current shunt 6, the ends of which are connected to the current meter 8 and the commercial electricity metering unit 7, the outputs of which are connected to the information inputs (respectively e and b) of the said controller 1, and the commercial electricity metering unit 7 is also connected to the zero input bus 14 Closing contactors /off channels 19 of power generation are made in the form of an electromechanical relay 4 built into the input bus of zero 14 and a solid state relay 5 built into the input bus of phase 13, the inputs of which (electromechanical relay 4 - through a transistor switch 12, and solid state relay 5 - directly) connected to corresponding control outputs (a and c, respectively) of the controller 1. As follows from the formula of the utility model, the charger can contain from 1 to n channels 19 for the generation of electricity, each of the channels 19 is connected to an external power source via input buses 13 and 14 ( in particular, the road / outdoor lighting power supply system), and the inputs / outputs are identical to those described above, connected to the corresponding inputs / outputs a, ..., a n ; b, …, b n ; c, ..., c n ; d, …, d n ; e, ..., e n ; f, ..., f n controller 1 (Fig. 3). The number n of connected channels 19 is limited by the number of corresponding inputs/outputs of the controller 1.

Заявленное зарядное устройство работает следующим образом.The claimed charger works as follows.

Контроллер 1 работает под управлением вышестоящего процессора распределенной цифровой системы управления на базе системы управления дорожным/наружным освещением, общаясь с ним через блок интерфейса 2 по шине DALI. Рассмотрим работу одного канала 19 выдачи электроэнергии. По каждой из своих выходных шин 15 канал 19 обеспечивает двухполюсную коммутацию, по нейтрали - электромеханическим реле 4, по фазе - твердотельным реле 5. Для включения внешней нагрузки (потребителя) на выходные шины 15 контроллер 1 вначале включает через соответствующий транзисторный ключ 12 электромеханическое реле 4, а затем твердотельное реле 5. Отключение производится в обратном порядке. Помимо функции включения/выключения твердотельное реле 5 выполняет функцию защиты вышестоящей силовой линии питания освещения от ее аварийного отключения в случае превышения токовой нагрузки (например, короткое замыкание) на уровне потребителя. Опыты показали, что в силу быстродействия твердотельного реле контроллер 1 отключает канал 19 быстрее, чем создаются условия для срабатывания собственной защиты вышестоящей силовой линии питания освещения, причем в случае замены твердотельного реле 5 на электромеханическое реле, аналогичное реле 4, скорость реакции снижается, и собственная защита вышестоящей силовой линии питания освещения срабатывает, что ставит в зависимость от зарядного устройства надежность всей системы питания и управления дорожным/наружным освещением, включая и организованные на ее основе иные сервисы. Кроме того, ток, протекающий на выходную шину 15 по цепи от входной шины фазы 13 оперативно контролируется измерителем тока 8 на токовом шунте 6 и при его превышении контроллер 1 принимает решение о аварийном выключении, путем снятия сигнала управления с твердотельного реле 5. Этот же ток, пройдя через внешнюю нагрузку (потребителя), по цепи возвращается в шину нуля 14, а в дифференциальном токовом трансформаторе 11 указанные токи взаимно вычитаются, при этом во вторичной обмотке трансформатора формируется напряжение пропорциональное разности этих токов. Разностное напряжение поступает на дифференциальный усилитель контроля тока 9 и далее на соответствующий информационный вход (d) контроллера 1. Превышение уровнем напряжения предварительно определенного/рассчитанного порога соответствует значительной утечке тока в нагрузке и является поводом для аварийного отключения. Блок (микросхема) коммерческого учета электроэнергии 7, измеряя значения напряжений с одной стороны на токовом шунте 6, а с другой между фазовой 13 и нулевой 14 шинами, осуществляет точный коммерческий учет отпускаемой электроэнергии. Данные измерений поступают в контроллер 1. Зарядное устройство (множество зарядных устройств) размещается в корпусе, который устанавливается на/в элементах осветительной инфраструктуры, преимущественно на/в опорах дорожного освещения на необходимой высоте, удобной для подключения транспортного средства, входными шинами 13 и 14 соответствующим образом подключается к силовой линии питания освещения (стандарт - 220В переменного тока), а интерфейсом 16 к внешней двухпроводной двунаправленной шине DALI распределенной цифровой системы управления на базе системы управления дорожным/наружным освещением. Выходные шины 15 конфигурируются в виде соответствующих разъемов/розеток под зарядные кабели обслуживаемых транспортных средств.The controller 1 operates under the control of the superior processor of the distributed digital control system based on the road / outdoor lighting control system, communicating with it through the interface unit 2 via the DALI bus. Let's consider the operation of one channel 19 for power generation. For each of its output tires 15, channel 19 provides bipolar switching, in neutral - with an electromechanical relay 4, in phase - with a solid state relay 5. To turn on an external load (consumer) on the output tires 15, the controller 1 first turns on the electromechanical relay 4 through the corresponding transistor switch 12 , then solid state relay 5. Disconnection is done in reverse order. In addition to the on/off function, the solid state relay 5 performs the function of protecting the upstream lighting power supply line from its emergency shutdown in case of excess current load (for example, a short circuit) at the consumer level. Experiments have shown that, due to the speed of the solid state relay, controller 1 turns off channel 19 faster than the conditions are created for the operation of its own protection of the higher power power line of the lighting supply, and in the case of replacing solid state relay 5 with an electromechanical relay similar to relay 4, the reaction speed decreases, and its own the protection of the upstream power line of the lighting power supply is activated, which makes the reliability of the entire power supply system and control of road / outdoor lighting, including other services organized on its basis, dependent on the charger. In addition, the current flowing to the output bus 15 through the circuit from the input bus of phase 13 is operatively controlled by the current meter 8 on the current shunt 6, and when it is exceeded, the controller 1 makes a decision on emergency shutdown by removing the control signal from the solid state relay 5. The same current , having passed through the external load (consumer), it returns through the circuit to the zero bus 14, and in the differential current transformer 11 the indicated currents are mutually subtracted, while in the secondary winding of the transformer a voltage is formed proportional to the difference of these currents. The differential voltage is supplied to the differential current control amplifier 9 and then to the corresponding information input (d) of the controller 1. Exceeding the predetermined/calculated threshold by the voltage level corresponds to a significant current leakage in the load and is a reason for emergency shutdown. The block (microcircuit) of commercial electricity metering 7, measuring the voltage values on the one hand on the current shunt 6, and on the other hand between the phase 13 and zero 14 buses, carries out accurate commercial accounting of the supplied electricity. The measurement data enters the controller 1. The charger (many chargers) is placed in a housing that is installed on/in the elements of the lighting infrastructure, mainly on/in road lighting poles at the required height, convenient for connecting the vehicle, input buses 13 and 14 corresponding it is connected in a way to the lighting power supply line (standard - 220V AC), and by interface 16 to an external two-wire bidirectional DALI bus of a distributed digital control system based on a road / outdoor lighting control system. The output busses 15 are configured as appropriate connectors/sockets for the charging cables of the serviced vehicles.

Простота решения и возможность использования в распределенных цифровых системах управления на базе системы управления освещением с интерфейсом DALI обеспечивает заявленный технический результат и преимущества от применения данной полезной модели. Проведенные натурные эксперименты и результаты компьютерного моделирования показали, что заявленное зарядное устройство в полной мере позволяет его использование в распределенных цифровых системах на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI, обеспечивая требуемые качество, надежность и безопасность.The simplicity of the solution and the possibility of using it in distributed digital control systems based on a lighting control system with a DALI interface provides the claimed technical result and the benefits of using this utility model. The conducted field experiments and the results of computer simulation showed that the claimed charger fully allows its use in distributed digital systems based on lighting objects using the DALI profile protocol for them, providing the required quality, reliability and safety.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что выявленная проблема решена, а заявленный технический результат - обеспечение возможности использования зарядного устройства в распределенных цифровых системах на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the identified problem has been solved, and the claimed technical result - enabling the use of the charger in distributed digital systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them - has been achieved.

Claims (1)

Зарядное устройство, содержащее контроллер с блоком интерфейса для подключения к вышестоящей системе управления и имеющее n≥1 каналов выдачи электроэнергии, каждый из которых имеет входные шины фазы и нуля и выходные шины, контакторы включения каналов выдачи электроэнергии, подключенные к управляющим выходам упомянутого контроллера, измерители тока и блок коммерческого учета электроэнергии, отличающееся тем, что блок интерфейса выполнен двунаправленным двухпроводным с возможностью подключения к внешней шине DALI, каждый канал выдачи электроэнергии снабжен дифференциальным токовым трансформатором с синфазными обмотками, к которым с одной стороны подключены выходные шины, а с другой стороны - контакторы, соединяющие соответствующие синфазные обмотки с входными шинами фазы и нуля, при этом выходные шины соединены с измерителем напряжения, выход которого соединен с соответствующим информационным входом контроллера, вторичная обмотка дифференциального токового трансформатора соединена с дифференциальным усилителем контроля тока, выход которого соединен с соответствующим информационным входом контроллера, входные шины фазы и нуля соединены с измерителем входного напряжения, выход которого соединен с соответствующим информационным входом контроллера, входная шина фазы содержит встроенный токовый шунт, концы которого соединены с измерителем тока и блоком коммерческого учета электроэнергии, выходы которых соединены с информационными входами упомянутого контроллера, а блок коммерческого учета электроэнергии также соединен с входной шиной нуля, кроме того, контакторы выполнены в виде встроенного в входную шину нуля электромеханического реле и встроенного в входную шину фазы твердотельного реле, входы которых соединены с соответствующими управляющими выходами контроллера.A charger containing a controller with an interface unit for connection to a higher-level control system and having n≥1 power output channels, each of which has phase and zero input buses and output buses, contactors for switching on power output channels connected to the control outputs of the said controller, meters current and a commercial electricity metering unit, characterized in that the interface unit is made bidirectional two-wire with the ability to connect to an external DALI bus, each power output channel is equipped with a differential current transformer with common-mode windings, to which output buses are connected on one side, and on the other side - contactors connecting the corresponding common-mode windings with the phase and zero input buses, while the output tires are connected to a voltage meter, the output of which is connected to the corresponding information input of the controller, the secondary winding of the differential current transformer is connected to the differential differential current control amplifier, the output of which is connected to the corresponding information input of the controller, the phase and zero input buses are connected to the input voltage meter, the output of which is connected to the corresponding information input of the controller, the phase input bus contains a built-in current shunt, the ends of which are connected to the current meter and the block commercial metering of electricity, the outputs of which are connected to the information inputs of the said controller, and the block of commercial metering of electricity is also connected to the zero input bus, in addition, the contactors are made in the form of an electromechanical relay built into the zero input bus and a solid-state relay built into the phase input bus, the inputs of which connected to the corresponding control outputs of the controller.
RU2022123316U 2022-08-31 Charger RU214915U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214915U1 true RU214915U1 (en) 2022-11-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224086U1 (en) * 2023-12-29 2024-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Module for fast charging of the traction battery of a highly automated unmanned electric vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU90627U1 (en) * 2009-09-10 2010-01-10 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") DEVICE FOR RESERVE POWER SUPPLY OF RAILWAY AUTOMATION, TELEMECHANICS AND COMMUNICATION
RU2532251C2 (en) * 2012-09-03 2014-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") On-board charger for high-voltage battery of electric energy accumulators
RU2586447C2 (en) * 2011-04-18 2016-06-10 Конинклейке Филипс Н.В. Semiconductor switch with reliable behaviour at failure of power supply and low power control
RU2608387C1 (en) * 2016-04-13 2017-01-18 Публичное акционерное общество "МРСК Центра" Electric vehicles charging system controlling and monitoring system and method
US11197360B1 (en) * 2020-11-23 2021-12-07 Ubicquia, Inc. High-power DALI

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU90627U1 (en) * 2009-09-10 2010-01-10 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") DEVICE FOR RESERVE POWER SUPPLY OF RAILWAY AUTOMATION, TELEMECHANICS AND COMMUNICATION
RU2586447C2 (en) * 2011-04-18 2016-06-10 Конинклейке Филипс Н.В. Semiconductor switch with reliable behaviour at failure of power supply and low power control
RU2532251C2 (en) * 2012-09-03 2014-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") On-board charger for high-voltage battery of electric energy accumulators
RU2608387C1 (en) * 2016-04-13 2017-01-18 Публичное акционерное общество "МРСК Центра" Electric vehicles charging system controlling and monitoring system and method
US11197360B1 (en) * 2020-11-23 2021-12-07 Ubicquia, Inc. High-power DALI

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224086U1 (en) * 2023-12-29 2024-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Module for fast charging of the traction battery of a highly automated unmanned electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11770006B2 (en) Integrated electrical panel
CN105008174B (en) Charging equipment for electric vehicle
KR20220062116A (en) Systems and methods for managing electrical loads
EP2672603A1 (en) A device for connecting a single-phase device into a multiphase electric network
US20170214225A1 (en) Interconnect and metering for renewables, storage and additional loads with electronically controlled disconnect capability for increased functionality
US20200112199A1 (en) Integrated electrical management system and architecture
KR102246826B1 (en) Phase Selection for Polyphase Electrical Installation
CN112928905A (en) Pre-charging switch, power supply arrangement and method for connecting load to DC voltage source
CN204668942U (en) There is the distribution network structure pattern of high reliability
CN104969433B (en) Power conversion device and method for power conversion
Reiner et al. Distributed self organising electric vehicle charge controller system: Peak power demand and grid load reduction with adaptive ev charging stations
RU214915U1 (en) Charger
CN105048304A (en) Electrical interlocking device of multi-inlet-wire multi-bus-couple low-voltage distribution system
CN112164559A (en) Self-adaptive variable-range current transformer
CN202145565U (en) Modular system structure used in distribution network terminal
US20200295669A1 (en) Rectifier arrangement
RU2694889C1 (en) Alternating current traction substation
CN201805211U (en) Starting protection device for test run of electrical equipment
CN217692634U (en) Terminal block terminal
CN104614698A (en) Three-phase analogue loader for field calibration of energy measurement device
CN216310588U (en) Single-stirring four-flushing sewage treatment control system
CN215267690U (en) Direct current residual current protection device for split type charging and battery replacing equipment
JP2015091001A (en) Distribution board
CN220976175U (en) Measuring device for elevator
CN211320995U (en) Four-gun direct-current charging pile power distribution system