[發明專利]一種充電系統高壓計量裝置

在審

• 申請號: 201410012175.4
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104777354A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 陳芳
• 申請（專利權）人: 陳芳
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電工儀器及高電壓裝備領域，涉及一種用于電動車充電系統的高壓計量裝置。

技術背景

電動汽車具有節能、環保的特點，是國家支持的綠色環保交通裝備。電動汽車充電系統能為電動汽車提供便利的能源補充方式，有利于促進電動汽產業發展。

充電系統高壓計量系統是進行充電能源結算的計量依據。是充電服務單位與電動汽車使用者、充電服務單位與電網進行電能交易的依據。

充電系統進行充電時，在一個充電周期內電流變化較大，且諧波分量較大；消耗的電能不僅僅有額定頻率下的交流電能，還有諧波電能。因此，要求計量系統具有較快的響應速度以便于動態計量充電電能，同時還要求計量系統具有較寬的工作頻帶以便于準確計量基波電能和諧波電能。避免電能漏計。

由于充電系統充電時，會引起較高的諧波分量。因此，要求計量系統不存在鐵磁諧振隱患。

發明內容

提出了一種充電系統高壓計量裝置，該裝置的特征在于：電能傳輸通道高壓線(1)作為低電感電流互感器(1)和高電感電流互感器(2)的一次線圈依次通過低電感電流互感器(1)和高電感電流互感器(2)的中心；電阻分壓電子式電壓互感器(4)通過高壓連接端子(4-1)與高壓線(1)相連，其接地端子(4-3)與地相連，其信號端子(4-2)與計量模塊(6)的電壓信號輸入端相連；低電感電流互感器(2)二次線圈的信號端(2-1)與計量模塊(6)的大電流信號端子相連，低電感電流互感器(2)二次線圈的接地端(2-2)與地相連；高電感電流互感器(3)二次線圈的信號端(3-1)與計量模塊(6)的小電流信號端子相連，高電感電流互感器(3)二次線圈的接地端(3-2)與地相連；分壓電容(5)的高壓端子(5-1)與高壓線(1)相連，其接地端子(5-3)與地相連，其分壓輸出端子(5-2)與電源模塊(7)的電能輸入端相連；電源模塊(7)的供電輸出端與計量模塊(6)的電能輸入端相連；電源模塊(7)接地端和計量模塊(6)的接地端均與地連接。

上述低電感電流互感器(2)可以是空心線圈，也可以是低功耗小鐵芯線圈；

上述高電感電流互感器(3)可以是卷鐵芯線圈、也可以是非晶合金鐵芯線圈；

上述電阻分壓電子式電壓互感器(4)是指以分壓電阻為一次電壓傳感器的電子式電壓互感器；

上述分壓電容(5)可以是陶瓷電容組成的電容分壓器，也可以是聚合物電容或油紙電容組成的電容分壓器；

上述計量模塊(6)是指具備諧波電能計量功能的電能計量模塊或儀表；

上述電源模塊(7)是指將電容分壓器提供的交流電轉變為計量模塊所需直流電的轉換單元。

這種計量裝置采用電阻分壓電子式電壓互感器(4)作為電壓傳感器。由于電阻為線性元件，分壓電阻的分壓比與頻率無關，因此能夠在很寬的頻帶內感知電壓，為各個頻率的電能計量提供電壓信號。同時，由于電阻分壓電子式電壓互感器(4)不含鐵磁材料，不存在諧振失效的隱患。

考慮到一個充電周期內，充電電流的變化很大。為了實現小電流階段和大電流階段均能對電能進行準確計量，采用了高電感電流互感器(3)和低電感電流互感器(2)來同時檢測電流；小電流階段通過高電感電流互感器(3)來獲得較大的二次電流，實現電流的準確檢測；大電流階段通過低電感電流互感器(2)來避免由于飽和引起計量誤差。

分壓電容(5)將高壓按一定比例分壓，輸出合適的電壓給電能模塊(7)；電能模塊(7)將獲得的電能轉換為計量模塊所需的直流電源。

高電感電流互感器(3)與分壓電容(5)還組成LC濾波單元，如圖2所示。合理選擇參數可以部分消除諧波的影響。

附圖說明

圖1為本發明充電系統高壓計量裝置結構示意圖；

圖2為LC濾波單元示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施案例來進一步闡述本發明。應該理解，這些實施案例僅用于說明本發明而不是用于限制本發明的范圍。此外，還應理解，在閱讀本說明之后，技術人員可對本發明作各種形式的改動或修改，但這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施案例

本發明電子式電壓互感器具體實施案例如圖1所示。