一种智能充电桩系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106100035A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610520219.3(22)申请日2016.07.01(71)申请人吴文坚地址528518广东省佛山市高明区明城镇霄边村248号(72)发明人吴文坚(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)H02J3/01(2006.01)H02J3/18(2006.01)B60L11/18(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种智能充电桩系统(57)摘要本发明公开了一种智能充电桩系统，通过该系统向充电终端下发针对电动汽车电池的充电特性曲线，充电终端在根据电池的充放电次数及温度等变量修正充电特性曲线，然后给电动汽车电池充电，提高了电动汽车的充电效率以及电池的安全性和使用寿命，此外该系统还解决了目前电动汽车充电桩网侧谐波含量比较大的问题，且能够滤除负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响，极大提升了充电的效率和安全性。CN106100035ACN106100035A权利要求书1/2页1.一种智能充电桩系统，其特征在于，该系统包括：谐波检测模块，用于实时检测充电桩系统的无功和谐波电流大小；多个充电终端，用于对多个电动汽车的电池组进行充电；有源电力滤波器，用于实时对充电桩系统进行谐波滤除，提高充电桩系统运行的功率因素；充电服务及控制模块，用于控制充电桩系统的运行，包括控制上述每个充电终端对电池组的充电功率，控制有源电力滤波器对充电桩系统的进行谐波滤除；其中，各充电终端定时向充电服务及控制模块上报状态信息，所述充电服务及控制模块还可用于用于存储所有充电终端的位置以及所述状态信息。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电服务及控制模块还存储有不同类别的电池的充电曲线信息，所述充电终端用于从所述充电服务及控制模块获取进行充电的电动汽车的电池类别对应的所述充电曲线信息，并根据所述充电曲线信息控制充电进程。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述充电终端还用于记录充电电量并上报到充电服务及控制模块。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述充电终端包括：通信装置，用于与充电服务及控制模块以及所述应用终端进行通信；程控电源，用于根据控制进行充电；充电接口，与所述程控电源连接，用于连接电动汽车；电量计量装置，用于计量充电电量。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有源电力滤波器包括：电感一L1、电感二L2、非线性负载W、PWM变流器S、电容C，配电网分别与电感一L1、电感二L2，电感一L1的另一端连接到非线性负载W，电感二L2的另一端连接PWM变流器S，PWM变流器S并联有电容C，配电网的接入端和电容C通过电压采样A/D模块1分别连接到指令电流运算器输入端和PWM发生器输入端，电容C的两端通过电压采样A/D模块和PI调节器连接到指令电流运算器输入端，电感一L1的输入端连接电流采样A/D模块连接到指令电流运算器输入端，PWM变流器S的输入端通过电流采样A/D模块连接到指令电流运算器输出端，指令电流运算器输出端连接到PWM发生器输入端。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述谐波检测模块采用如下方式检测充电桩系统中的谐波分量：将负载电流ia、ib、ic分解成基波ia1、ib1、ic1与谐波iak、ibk、ick之和；考虑到三相不平衡，将电流基波电流ia1、ib1、ic1分为正序、零序和负序分量，则谐波电流iak、ibk、ick也可以分解为正序、零序和负序分量；三相瞬时功率将上述步骤得到的分解结果代入该式，可得：其中I1+、I1-是分别为基波正序和负序分量，Ik+、Ik-分别为k次谐波正序和负序分量，θ1-2CN106100035A权利要求书2/2页是基波负序的初始相位，θk+、θk-分别是k次谐波正序和负序的初始相位。上式谐波频率最低可达100Hz，经过低通滤波器(LFP)，则三相瞬时功率中的谐波分量就能完全滤去，只剩下稳态值从而可以得到滤除了负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述有源电力滤波器采用如下方式消除谐波：通过谐波检测模块检测到系统无功和谐波电流大小，作为指令信号，与PWM变流器的输出电流进行比较，误差大小与滞环比较器的环宽相比较得到一组PWM波；PWM波发送给功率器件的控制端控制功率器件的开关，跟随无功和谐波电流；PWM变流器将与无功和谐波电流大小相等，方向相反的电流注入到配电网侧，与配电网侧中包含的无功和谐波电流相互抵消，从而达到消除配电网侧无功和谐波电流的