一种带谐波实时监测的直流充电桩的制作方法

本实用新型涉及新能源充电桩技术领域，尤其是一种带谐波实时监测的直流充电桩。

背景技术：

现在主流的直流充电桩，仅实现了实时测量充电电压、电流、电度、电池电压、电池剩余电量SoC等，其缺点是：由于直流充电桩内部主要元件是大功率整流模块，是电力电子开关器件的一种应用，而电力电子装置是电网主要的谐波源。如果没有对直流桩三相交流输入侧进行谐波实时监测，从而无法判定该直流桩接入电网后是否会引起较大的谐波畸变率，降低电能质量，成为电网的污染源。

因此，对于上述问题有必要提出一种带谐波实时监测的直流充电桩。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种带谐波实时监测的直流充电桩，目的就是为了解决现有直流充电桩没有监测谐波畸变率的功能，从而无法判定该充电桩是否成为电网的污染源，通过实时监测直流桩三相交流输入侧的谐波畸变率，实时的上传数据给监控平台。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种带谐波实时监测的直流充电桩，包括主控板、直流充电模块、触摸屏、刷卡模块、智能电表、通信模块，绝缘监测模块、辅助开关电源、急停按钮、风扇和主继电器，所述主控板通过RS485分别与触摸屏、刷卡模块、通信模块、智能电表、绝缘监测模块进行数据交互连接；所述主控板通过CAN总线分别与车载BMS、直流充电模块进行数据交互连接；所述主控板通过DI检测急停信号；所述主控板通过DO连接风扇和主继电器；所述主控板通过电压电流互感器测量三相输入电压电流。

优选地，所述主控板通过RS485别连接触摸屏、刷卡模块和通信模块，所述主控板通过I/O连接急停信号和风扇控制。

优选地，所述主控板连接第一开关电源和直流充电模块，所述第一开关电源分别连接直流充电模块、散热风扇和第二开关电源。

优选地，所述直流充电模块分别连接主继电器、智能电表、空气开关、辅助电路继电器和熔断器。

优选地，所述主控板包括电源模块、交流采样模块、信号处理模块、通讯模块、开入开出模块和人机交互模块，所述交流采样模块、通讯模块、开入开出模块和人机交互模块均连接信号处理模块。

优选地，所述电源模块为主控板上所有的数字电路提供5V或3.3V直流电压。

优选地，所述交流采样模块包括三相电压互感器、三相电流互感器、低通滤波器和模数转换器。

优选地，所述通讯模块通过RS485或CAN总线和充电桩内的其他设备进行数据交互。

优选地，所述智能电表设置有防雷器，所述主控板连接绝缘监测模块和熔断器。

优选地，所述主控板连接面板指示灯。

本实用新型有益效果：本实用新型通过实时监测直流桩三相交流输入侧的谐波畸变率，实时的上传数据给监控平台，从而给电网的电能质量问题分析和治理提供有效、全面、实时的数据依据。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的主控板结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1并结合图2所示，一种带谐波实时监测的直流充电桩，包括主控板1、直流充电模块、触摸屏、刷卡模块、智能电表、通信模块，绝缘监测模块、辅助开关电源、急停按钮、风扇和主继电器，所述主控板通过RS485分别与触摸屏、刷卡模块、通信模块、智能电表、绝缘监测模块进行数据交互连接；所述主控板通过CAN总线分别与车载BMS、直流充电模块进行数据交互连接；所述主控板1通过DI检测急停信号；所述主控板通过DO连接主继电器；所述主控板1通过电压电流互感器测量三相输入电压电流。

进一步的，所述主控板通过RS485分别连接触摸屏、刷卡模块和通信模块，所述主控板通过I/O连接急停信号和风扇控制，所述主控板连接第一开关电源和直流充电模块，所述第一开关电源分别连接直流充电模块、散热风扇和第二开关电源。

本实用新型实施例中，所述直流充电模块分别连接主继电器、智能电表、空气开关、辅助电路继电器和熔断器，所述主控板包括电源模块2、交流采样模块3、信号处理模块4、通讯模块5、开入开出模块6，所述交流采样模块3、通讯模块5、开入开出模块6均连接信号处理模块4。

其中，所述电源模块2为主控板上所有的数字电路提供5V或3.3V直流电压，所述交流采样模块3包括三相电压互感器、三相电流互感器、低通滤波器和模数转换器。电压互感器和电流互感器分别将电力系统中的三相电压和三相电流转换为模数转换器可识别的量程范围内的电压信号，然后经过低通滤波器过滤掉不必要的高频信号后，被模数转换器采样并转换为数字信号。

信号处理模块，实际上是在32位中央处理器上通过软件实现的信号处理功能。三相电压电流经过转换后的数字信号，通过快速傅里叶变换，再经过特殊的窗函数软件滤波后，计算得出高精度的2～31次谐波电压、电流畸变率。开入开出模块，实现了急停按钮的检测和主继电器的控制。

进一步的，所述通讯模块通过RS485或CAN总线和充电桩内的其他设备进行数据交互，所述智能电表设置有防雷器，所述主控板连接绝缘监测模块和熔断器，所述主控板连接面板指示灯。

本实用新型通过实时监测直流桩三相交流输入侧的谐波畸变率，实时的上传数据给监控平台，从而给电网的电能质量问题分析和治理提供有效、全面、实时的数据依据。

除满足实时监测充电参数(包括充电电压、电流、电度)，电池参数(电池电压、剩余电量SOC)以外，还能实时监测直流桩三相交流输入侧的谐波畸变率，能够及时反映该直流充电桩接入电网后，其内部主要元件大功率整流模块对电网是否造成较大的负面影响，从而帮助判定是否需要进行谐波治理或更换直流充电桩。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。