[实用新型]基于变压器台区负荷余量的交流充电桩及其控制电路

说明书

本实用新型公开了一种基于变压器台区负荷余量的交流充电桩及其控制电路，其控制电路包括控制单元、载波通信模块、电源单元、电动汽车充电控制电路、电动汽车电池电量采集电路，控制单元经载波通信模块与电力线连接，用于上传各种信息给台区中央控制器并接收台区中央控制器下发的指令信号和显示命令；电动汽车电池电量采集电路用于采集电动汽车电池电量并传递给控制单元；指令输入单元、显示单元与控制单元连接；控制单元用于接收台区中央控制器下发的指令信号，输出控制信号给电动汽车充电控制电路，控制电动汽车的充电状态。其利用各小区台区变压器容量的余量为电动汽车充电。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电领域，特别涉及一种交流充电桩及其控制电路。

背景技术

随着汽车工业飞速发展，我国石油消耗对外依存度持续升高，2013年已达58.1%，石油短缺局面日益加剧。电动汽车发展对我国具有重大意义，一方面可以提高电能替代，有效减少单位GDP能耗，另一方面可以有效破解环境约束，解决雾霾等大气污染问题。

然而电动汽车的普及，需要相应的基础设施，特别是充电站，充电桩的大力建设为基础才能实现。

充电桩分直流充电桩，交流充电桩。其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

利用直流充电桩的优点是：充电快；不足是：对电力系统的冲击大，建设成本高，大电流快充电会对电池造成损伤等问题。根据国家对于电动汽车充电桩的建设规划：2017年全国将建90万个充电桩，其中的80万个个人桩均为交流桩，到2020年充电桩数量将达480万个，其中约90%为交流充电桩。

目前建设的交流充电站主要是集中式提供充电服务的模式，有专门配套的变压器为交流充电站中充电桩提供电能。而电动汽车的逐渐普及，电动汽车的保有量不断增加，电动汽车的充电需求也会逐渐庞大。那么在建设这类型交流充电站时，绝非仅仅一个交流充电站中树立几个或者十几个充电桩能够满足需求的。一个设计几十个充电桩的交流充电站才更符合科学的建设规划，也是未来此类型交流充电站建设规模的发展趋势。而充电桩数量过多，使得交流充电站配套的变压器容量设计越来越大，导致变压器的体积随之不断提升，一个交流充电站所占用的土地面积也会更大。随着电动汽车保有量不断攀升，交流充电站建设数量也必须不断跟进，将会安装更多更大的变压器，占用更多的土地资源，这其中的成本开销是巨大的。不断设计制造容量更大，体积庞大的变压器，占用更多的土地资源，这是我们所不能接受的。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种基于变压器台区负荷余量的交流充电桩及其控制电路，其利用各小区台区变压器容量的余量，来为电动汽车进行充电服务，使得本发明可以在不增加原变压器容量的基础上，为电动汽车提供充电服务，不需另购大容量变压器，使得土地资源占用减小，购置变压器和土地资源的成本大大节省了，减少交流充电站的建设成本开支。

一般情况下，居民用电不会发生所有家庭满负荷同时用电的情景，而台区变压器的容量设计是根据该区域居民用电最大总量在考虑需用系数与同时系数后进行设计的，那么通常台区变压器的容量就存在一定的余量。充电桩可以利用各小区台区变压器容量的余量，来为电动汽车进行充电服务。

本实用新型的目的是采用下述方案实现的：