本發(fā)明涉及充電樁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電力載波通訊的充電樁。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們對(duì)于資源的利用也越來(lái)越多，面對(duì)日益增多的能源需求，人們開(kāi)始對(duì)新能源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用，其中電動(dòng)車(chē)也隨之出現(xiàn)。
在隨著的電動(dòng)車(chē)的不斷普及，電動(dòng)車(chē)的充電問(wèn)題也隨之出現(xiàn)了，目前必須建立足夠多的充電樁來(lái)解決這些電動(dòng)車(chē)的供電問(wèn)題。隨著充電樁的不斷建設(shè)，其高建設(shè)成本問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，所以如何降低其建設(shè)成本是現(xiàn)在充電樁開(kāi)發(fā)人員研究的一個(gè)方向。
在現(xiàn)有技術(shù)中，電力載波是通訊技術(shù)中的一種，但是由于現(xiàn)在的電力載波技術(shù)不成熟，其信號(hào)傳輸穩(wěn)定性差，從而降低了電力載波技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了有效解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于電力載波通訊的充電樁。
本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：一種基于電力載波通訊的充電樁，所述充電樁包括一殼體，在所述殼體內(nèi)包括中控單元、通訊單元、繼電器單元、數(shù)據(jù)計(jì)量單元；
所述繼電器單元設(shè)在電力線(xiàn)上，所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元采集電力線(xiàn)上的用電數(shù)據(jù)，所述通訊單元連接所述電力線(xiàn)；
所述通訊單元、繼電器單元、數(shù)據(jù)計(jì)量單元順次設(shè)置，并同時(shí)連接所述中控單元；
所述電力線(xiàn)在所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元相反于數(shù)據(jù)計(jì)量單元的一側(cè)連接交流充電槍或充電座。
進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元包括一第一采樣單元、一第二采樣單元、及一第三采樣單元，其中所述第一采樣單元具體為通過(guò)銅錳電阻采集回路電流；所述第二采樣單元具體為通過(guò)電流互感器采集火線(xiàn)和零線(xiàn)的電流矢量和；所述第三采樣單元具體為通過(guò)分壓電阻采集火線(xiàn)和零線(xiàn)間電壓。
進(jìn)一步地，所述充電樁還包括一零壓零流開(kāi)關(guān)。
進(jìn)一步地，所述零壓零流開(kāi)關(guān)包括一可控硅開(kāi)關(guān)和一機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置于火線(xiàn)上，所述可控硅開(kāi)關(guān)與所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述控制模塊分別連接所述可控硅開(kāi)關(guān)的控制極和所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的控制極。
進(jìn)一步地，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，先在電壓過(guò)零點(diǎn)打開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，先斷開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，再在電壓過(guò)零點(diǎn)斷開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)。
進(jìn)一步地，所述中控單元包括一mcu控制部分、及一muc計(jì)量部分，所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元連接所述mcu計(jì)量部分，所述零壓零流開(kāi)關(guān)連接所述mcu控制部分。
進(jìn)一步地，所述通訊單元為plc單元。
進(jìn)一步地，所述充電樁還包括一保護(hù)濾波單元，所述保護(hù)濾波單元連接所述通訊單元；所述保護(hù)濾波單元設(shè)置于火線(xiàn)和零線(xiàn)上。
進(jìn)一步地，所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路。
進(jìn)一步地，所述中控單元具有一物理id。
本發(fā)明的有益效果為：對(duì)充電樁進(jìn)行用電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)保證零壓零流開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)充電樁的用電安全。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
如圖1所示，為本發(fā)明提供的電力載波通訊充電樁的系統(tǒng)示意圖，該示意圖示出了一種基于電力載波通訊的充電樁，所述充電樁包括一中控單元1、繼電器單元2、一零壓零流開(kāi)關(guān)3、一數(shù)據(jù)計(jì)量單元4及一通訊單元8、所述零壓零流開(kāi)關(guān)3、所述繼電器單元2、所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元4、所述通訊單元8均連接在所述中控單元1上；在零線(xiàn)及火線(xiàn)上連接有交流充電槍或充電座10。
所述繼電器單元2用于連接或斷開(kāi)電力線(xiàn)。
具體為所述中控單元1為一控制板，在所述控制板上設(shè)置有控制芯片，所述控制芯片包括一mcu控制部分、及一muc計(jì)量部分，所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元連接所述mcu計(jì)量部分，所述零壓零流開(kāi)關(guān)3連接所述mcu控制部分，所述通訊單元8同樣連接所述mcu控制部分。
所述中控單元1均具有一個(gè)唯一物理id，所述物理id與真實(shí)三維數(shù)值綁定，可以是x、y、z三維數(shù)值，也可以是經(jīng)度、緯度、海拔值；在所述充電樁具有一唯一物理id后，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)gis系統(tǒng)進(jìn)行管理，因此在本發(fā)明中控制中心可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用gis系統(tǒng)進(jìn)行管理。
在一實(shí)施例中，所述中控單元可以1采用了集成微控制器和電能計(jì)量單元的單片機(jī)，降低了成本并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)外圍設(shè)計(jì)。
所述零壓零流開(kāi)關(guān)3包括一可控硅開(kāi)關(guān)和一機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置于火線(xiàn)上，所述可控硅開(kāi)關(guān)與所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述控制模塊1分別連接所述可控硅開(kāi)關(guān)的控制極和所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的控制極；
開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，先在電壓過(guò)零點(diǎn)打開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，先斷開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，再在電壓過(guò)零點(diǎn)斷開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)，消除開(kāi)關(guān)時(shí)的負(fù)載浪涌沖擊，消除機(jī)械觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)候的電弧，消除可控硅導(dǎo)通時(shí)狀態(tài)電壓帶來(lái)的電能損耗和發(fā)熱問(wèn)題。
所述數(shù)據(jù)計(jì)量電路3包括一第一采樣單元5、一第二采樣單元7、及一第三采樣單元4，其中所述第一采樣單元5具體為通過(guò)銅錳電阻采集回路電流；所述第三采樣單元4具體為通過(guò)分壓電阻采集火線(xiàn)和零線(xiàn)間電壓；實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量(有功、無(wú)功和功率因數(shù))和電壓、電流的采集，所述第二采樣單元7具體為通過(guò)電流互感器采集火線(xiàn)和零線(xiàn)的電流矢量和，實(shí)現(xiàn)負(fù)載漏電檢測(cè)。
所述充電樁還包括一保護(hù)濾波單元9，所述保護(hù)濾波單元9連接所述通訊單元8；所述保護(hù)濾波單元9設(shè)置于火線(xiàn)和零線(xiàn)上，所述mcu計(jì)量部分所采集的數(shù)據(jù)傳遞到通訊單元8上，所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路。
所述保護(hù)濾波單元9阻止電力線(xiàn)上的雷擊、浪涌等干擾進(jìn)入充電樁內(nèi)部，能夠?yàn)橥ㄓ崋卧?的高頻電力線(xiàn)載波信號(hào)提供耦合通道并將高壓信號(hào)和低壓信號(hào)隔離，發(fā)送時(shí)，將高頻載波信號(hào)從通訊單元8傳輸?shù)诫娏€(xiàn)上，接收時(shí)，將高頻載波信號(hào)從電力線(xiàn)上傳送到通訊單元8上；
在一個(gè)實(shí)施例中，所述通訊單元8為plc單元。
本發(fā)明所提供的智能充電樁，能夠采集的數(shù)據(jù)包括：負(fù)載的電壓、負(fù)載的電流、功率、溫度、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障信息、及plc固有的工作信息(包括id、中繼級(jí)數(shù)等)。
通過(guò)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)以下功能具體為：
遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制功能：所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路，所述電力線(xiàn)載波信號(hào)通過(guò)保護(hù)濾波單元的載波信號(hào)耦合單元后，進(jìn)入plc單元，所述plc單元從接收到的載波信號(hào)中解調(diào)出數(shù)據(jù)信號(hào)，控制零壓零流開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)負(fù)載用電的控制；
負(fù)載漏電保護(hù)功能：通過(guò)檢測(cè)負(fù)載火線(xiàn)和零線(xiàn)的電流矢量和，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的漏電流檢測(cè)和保護(hù)；
電能計(jì)量功能：實(shí)時(shí)采集負(fù)載火線(xiàn)和零線(xiàn)電流，對(duì)負(fù)載的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率進(jìn)行測(cè)量。