[实用新型]用于电动汽车交流充电桩的低压保护测控单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动汽车交流充电桩的低压保护测控单元，属于电气自动控制技术领域。

背景技术

目前全球汽车工业为破解能源、环境的制约，实现可持续发展，都在以更加积极的姿态努力探索和推动交通能源动力系统的转型。近年来面对国际油价高位震荡和全球变暖节能减排的压力，发展电动汽车作为实现交通能源转型的技术路线，取得了国际社会的高度共识。电动汽车充电设施建设与此同时也上升为电动汽车产业发展的必要条件，基础设施建设在即将到来的电动汽车时代将扮演重要角色。

作为充电基础设施的组成部分，交流充电桩是一种利用专用充电接口为具有车载充电机的电动汽车提供交流电能的交流供电装置。针对交流充电桩的应用情况，也需要一种低压保护测控装置，实现保护、测控、计量、通讯等功能，能够通过专用人机界面控制充电，并能及时的切除充电过程中的各种故障，并对各种异常运行工况进行报警，同时配合能量计费系统进行充电计费、能量管理等功能。

现有的常规低压继电保护装置都是针对电力系统应用特点设计开发的，其无法满足电动汽车交流充电桩的应用需求，因此需要针对充电桩的特性重新研制一款新型低压保护测控单元，满足充电的安全性和可靠性需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对电动汽车交流充电桩的应用需求，提出一种用于充电桩的低压保护测控单元，满足充电桩的计量、保护、通信和控制功能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于电动汽车交流充电桩的低压保护测控单元，包括模拟量输入模块，用于接入电压、电流信号，并将电压、电流信号转换成小信号接入AD转换器；其特征在于：还包括

继电器输出模块：用于充电桩内交流接触器的控制及电磁锁与灯箱的操控；

电源模块：用于提供低压保护测控单元内部所需的直流24V、±12V、5V电压等；

CPU模块用来计算模拟量、采集数字信号、保护逻辑运算、充电控制及其他辅助功能等；

数字信号输入模块：用于采集交流接触器、空气开关、电磁锁、急停按钮等部件的状态信号。

前述的用于电动汽车交流充电桩的低压保护测控单元，其特征在于：还包括箱体，所述箱体为ABS塑料壳体。

进一步地，所述模拟量输入模块包括电压输入电路和电流输入电路两个部分，所述电压输入电路的电压信号包含三相电压（Ua、Ub、Uc），电压信号经一级运算放大器后再经低通滤波电路后接入AD转换器；所述电流输入电路的电流信号输入采用电缆穿芯式CT，包含三相电流（Ia、Ib、Ic）以及漏电流（ Ir），电流输入电路的电流信号通过两级不同增益的放大器后分别接入AD转换器，两级信号经AD转换器转换后均进行傅氏运算计算幅值，由CPU自动根据信号范围选择其中一级参与逻辑运算。

进一步地，所述继电器输出模块，包括交流接触器控制电路，所述交流接触器控制电路包括接触器，接触器线圈与常开接点YK2、常闭接点YK1、急停按钮TA1一起串接于交流220V回路中，接触器的辅助接点KM1与常开接点YK2并联连接。本发明采用两副接点，一副常开接点用于接触器合闸，另一副常闭接点用于接触器合闸分闸，合闸时利用接触器的辅助接点组合成自保持回路。

继电器输出模块还包括专用可频繁操控的PhotoMos继电器，用于对于桩体灯箱的按时段控制和充电电缆的电磁锁切换控制，保证其长期运行可靠性。

进一步地，所述CPU模块包括高性能的DSP芯片，它兼具高效率数字信号处理能力和MCU（微程序控制器）的实时控制能力，中断管理功能强大，用来计算模拟量、采集数字信号、保护逻辑运算、充电控制及其他辅助功能等；   

进一步地，所述数字信号输入模块用于采集开关量输入，本低压保护测控单元内部自带24V电源，因此仅需接入空接点就可以获取交流接触器、空气开关、电磁锁、急停按钮等部件的状态信号。