一种便于功率识别的充电桩系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种便于功率识别的充电桩系统，设置在充电桩壳体内，包括功率输入接口、断路器、电流采样模块、控制单元和功率模块，功率输入接口至少设置有两个，且各个功率输入接口连接有不同的交流输入线缆，功率输入接口分别通过对应设置的相线线缆连接到断路器的相线输入端上，且功率输入接口还通过零线电缆连接到断路器的零线输入端上，断路器的各个相线输出端短接后接入功率模块的输入端，断路器的零线输出端连接到功率模块的输入端，每个相线线缆上均穿设有用于采集电流的电流互感器，电流采样模块与电流互感器对应设置且与电流互感器耦合，电流采样模块的输出端与控制单元的输入端通信连接。成本降低、安全可靠，减少了人员误操作。少了人员误操作。少了人员误操作。

【技术实现步骤摘要】
一种便于功率识别的充电桩系统


[0001]本技术涉及新能源汽车充放电
，尤其涉及一种便于功率识别的充电桩系统。

技术介绍

[0002]为满足用户不同充电功率需求，在电动汽车充电桩实际使用场景中，通常会做功率兼容设计，尤其是小功率充电桩。家用小功率充电桩由于插座的载流量限制，输出最大功率为3.5kW。因此，必须进行功率识别，否则超过此功率，则会引起跳闸，甚至烧坏插座，引起火灾。
[0003]现有的充电桩功率识别方案包括两种，方案一、硬件开关功率识别方案，如附图1所示，复位状态下，功率1开关工作在常开状态，功率2开关工作在常闭状态。开关量采集电路用于采集开关的工作状态。当控制单元检测到功率1开关被按下时(此时功率2开关处于打开状态)，充电桩输出功率为功率1；当控制单元检测到功率2开关被按下时(此时功率1开关处于打开状态)，充电桩输出功率为功率2。但此种方案，充电桩的输出功率取决于功率1开关和功率2开关的按键状态，当误操作开关时，输出功率错误，充电桩无法检测出异常，易造成功率过载，烧坏插座，引起火灾。且功率切换需要人工操作，操作麻烦，使用体验差。方案二、断路器功率识别方案，如附图2所示，功率1及功率2输入接口分别连接不同的交流输入线缆。功率1输入接口连接断路器1接入功率模块交流输入端；功率2输入接口连接断路器2接入功率模块交流输入端。当电动汽车用户选择功率1时，则闭合断路器1，充电桩输出功率1；当电动汽车用户选择功率2时，则闭合断路器2，充电桩输出功率2。但此种方案，双断路器成本高，增加结构安装空间，且功率切换仍需要人工操作，操作麻烦，使用体验差。因此，如何实现一种充电桩系统，便于功率的快速识别，成为有待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为克服上述缺点，本技术的目的在于提供一种便于功率识别的充电桩系统，成本降低、安全可靠、用户体验好，有效减少了人员的误操作。
[0005]为了达到以上目的，本技术采用的技术方案是：一种便于功率识别的充电桩系统，设置在充电桩壳体内，其特征在于：包括功率输入接口、断路器、电流采样模块、控制单元和功率模块，所述功率输入接口至少设置有两个，且各个所述功率输入接口连接有不同的交流输入线缆，所述功率输入接口分别通过对应设置的相线线缆连接到断路器的相线输入端上，且所述功率输入接口还通过零线电缆连接到断路器的零线输入端上的，所述断路器的各个相线输出端短接后接入功率模块的输入端，所述断路器的零线输出端连接到功率模块的输入端，每个所述相线线缆上均穿设有用于采集电流的电流互感器，所述电流采样模块与电流互感器对应设置且与电流互感器耦合，所述电流采样模块的输出端与控制单元的输入端通信连接。
[0006]本技术的有益效果在于：功率输入接口与电流采样模块、电流互感器一一对
应，通过电流互感器采集电流有无，控制单元便可获取当前的输入功率。当电动汽车用户选择功率输入接口时，闭合断路器相应开关后，此时功率输入接口是闭合回路(另外的功率输入接口没有闭合回路)，对应的电流采样模块便可采集到输入电流数值，其他电流采样模块采集的电流值为0。控制单元便可通过判断回路电流有无来识别接入功率大小，此后便可根据识别到的功率设置功率模块的输出功率。成本降低、安全可靠、用户体验好，有效减少了人员的误操作。
[0007]进一步来说，所述功率输入接口为两个，包括功率一输入接口和功率二输入接口，所述断路器为具有三相接头L1、L2、L3零线接头N的三相系统，所述功率一输入接口通过相线线缆一与接头L1连接，所述功率二输入接口通过相线线缆二与接头L2连接，所述电流互感器包括分别套接在相线线缆一和相线线缆二上的电流互感器一和电流互感器二，所述电流采样模块包括分别接收电流互感器一和电流互感器二采集电流的电流采样模块一和电流采样模块二。当电动汽车用户选择功率一输入接口时，闭合断路器三相接头L1后，由于只有功率一输入接口是闭合回路(此时功率二输入接口没有闭合回路)，电流采样模块一便可采集到输入电流数值，电流采样模块二采集的电流值为0。当电动汽车用户选择功率二输入接口时，闭合断路器三相接头L2后，由于只有功率二输入接口是闭合回路(此时功率一输入接口没有闭合回路)，电流采样模块二便可采集到输入电流数值，电流采样模块一采集的电流值为0。可在两个功率间切换。
[0008]进一步来说，每个所述电流采样模块结构相同，包括依次连接的采样电路、电压放大电路、全波精密整流电路和滤波电路，所述采样电路与对应设置的电流互感器通信连接，所述滤波电路与控制单元通信连接。所述采样电路通过采样电阻R1将对应电流互感器采集的交流电流转换为交流电压。所述电压放大电路通过运放U1将采样电路输出的交流电压信号进行放大，增益为(1+R3/R2)，即交流电压Ui＝(1+R3/R2)
×
(Ict1
×
R1)，其中Ict1为电流互感器采集的电流值。所述全波精密整流电路用于将电压放大电路输入的交流电压信号进行全波精密整流，其中R4＝R5＝R6＝R7＝R9，R8＝0.5R4，则电路输出为全波精密整流值，即当交流电压Ui＞0时，整流输出值等于交流电压Ui；当交流电压Ui＜0时，整流输出值等于
‑
Ui。所述滤波电路将交流电压信号中的交流分量滤除掉，保留直流分量，并将直流分量传输至控制单元，即直流电压Uo作为最终电压输入控制单元用于AD采样。
[0009]进一步来说，所述滤波电路为RC低通滤波电路。
[0010]进一步来说，所述功率模块的输出端连接有充电枪。
[0011]进一步来说，所述充电桩壳体内还设置有开关电源和交流风机，所述开关电源和交流风机与控制单元的输出端通信连接。闭合断路器后，控制单元在功率模块未启动前，启动开关电源、交流风机，用于增大回路电流。
附图说明
[0012]图1为现有技术中硬件开关功率识别方案的结构框图；
[0013]图2为现有技术中断路器功率识别方案的结构框图；
[0014]图3为本技术实施例的结构框图；
[0015]图4为本技术实施例中电流采样模块的电路图。
[0016]图中：
[0017]1、功率输入接口；2、断路器；3、电流采样模块；31、采样电路；32、电压放大电路；33、全波精密整流电路；34、滤波电路；4、控制单元；5、功率模块；6、电流互感器；7、相线线缆；8、零线电缆。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0019]实施例
[0020]参见附图3示，本技术的一种便于功率识别的充电桩系统，设置在充电桩壳体内，包括功率输入接口1、断路器2、电流采样模块3、控制单元4和功率模块5，功率输入接口1至少设置有两个，电流采样模块3与功率输入接口1对应设置，用于采集功率输入接口1处的电流。各个功率输入接口1连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于功率识别的充电桩系统，设置在充电桩壳体内，其特征在于：包括功率输入接口、断路器、电流采样模块、控制单元和功率模块，所述功率输入接口至少设置有两个，且各个所述功率输入接口连接有不同的交流输入线缆，所述功率输入接口分别通过对应设置的相线线缆连接到断路器的相线输入端上，且所述功率输入接口还通过零线电缆连接到断路器的零线输入端上，所述断路器的各个相线输出端短接后接入功率模块的输入端，所述断路器的零线输出端连接到功率模块的输入端，每个所述相线线缆上均穿设有用于采集电流的电流互感器，所述电流采样模块与电流互感器对应设置且与电流互感器耦合，所述电流采样模块的输出端与控制单元的输入端通信连接。2.根据权利要求1所述的便于功率识别的充电桩系统，其特征在于：所述功率输入接口为两个，包括功率一输入接口和功率二输入接口，所述断路器为具有三相接头L1、L2、L3零线接头N的三相系统，所述功率一输入接口通过相线线缆一与接头L1连接，所述功率二输入接口通过相线线缆二与接头L2连接，所述电流互感器包括分别套接在相线线缆一和相线线缆二上的电流互感器一和电流互感器二，所述电流采样模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊国，于文斌，周凌霄，冯中魁，李悦，
申请(专利权)人：国网智慧能源交通技术创新中心苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：