一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体为一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路。

背景技术

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。

目前市面上的交流充电桩相数分为单相和三相两种，三相桩一般采用三相输入三相输出的方式，单相桩一般采用单相输出单相输出的方式，然而在实际应用中由于场站的三相每相负载能力有限，要最大化提高充电总功率，需要将负载均衡的分配到三相电网上，单相桩通常采用第一台接L1、第二台接L2、第三台接L3、第四台接L1、第五台接L2这种循环接法，但是由于无法控制前来充电的车辆充电位置，依然无法保证每相的负载大小，可能导致其中一相满载，另两相轻载的情况；三相桩则通常直接三相直接接入电网，但是通常会面临单相充电的车辆，而单相充电的车辆通常采用L1充电，这样会导致L1上的负载大于其他两相的负载，从而导致L1提前满载，影响其他充电桩的充电输出功率。

目前市面上的充电桩存在这几点问题：1、施工难度较大，单相桩需要均匀的分布到每一相，对施工要求较高，降低了施工容错率；2、由于难以均衡三相的负载，导致充电场站运营效率低，无法满载运行；3、由于三相的不平衡，N线电流加大，增加了用电风险，由于以上原因，目前的世面上的交流桩仍不能很好的满足市场需求。

可见，需要一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路，解决上述背景技术中所提到的1、施工难度较大，单相桩需要均匀的分布到每一相，对施工要求较高，降低了施工容错率；2、由于难以均衡三相的负载，导致充电场站运营效率低，无法满载运行；3、由于三相的不平衡，N线电流加大，增加了用电风险问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路，以解决上述背景技术中提出1、施工难度较大，单相桩需要均匀的分布到每一相，对施工要求较高，降低了施工容错率；2、由于难以均衡三相的负载，导致充电场站运营效率低，无法满载运行；3、由于三相的不平衡，N线电流加大，增加了用电风险的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路，包括主控电路、继电器控制电路、继电器电路、继电器触点反馈电路、逻辑切换电路、硬件互锁保护电路，所述主控电路主要用于整个系统的控制、反馈采集；

所述继电器控制电路实现将MCU的小信号转换为可控制继电器动作的功率输出；

所述继电器电路用于交流回路的功率切换；

所述继电器触点反馈电路用于检测继电器触点的粘连状态，提供安全保障；

所述逻辑切换电路用于互锁信号的电平逻辑转换，以实现纯硬件互锁；

所述互锁保护电路将互锁信号反馈到控制信号，在正常逻辑下不影响正常控制，异常逻辑下切断控制，形成保护。

优选的，所述继电器电路容量为40A、440VA。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

第一、通过设置的主控电路、继电器控制电路、继电器电路、继电器触点反馈电路、逻辑切换电路、硬件互锁保护电路，实现了现场施工便捷，接线时直接按照L1、L2、L3对应的方式接入即可，提高运营效率，均衡的切换负载相位，使每相负载均衡，相位切换更安全，由于存在硬件互锁，不用担心切相导致相间短路烧坏设备或线路。

附图说明

图1为本发明系统架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路，包括主控电路、继电器控制电路、继电器电路、继电器触点反馈电路、逻辑切换电路、硬件互锁保护电路，所述主控电路主要用于整个系统的控制、反馈采集；

所述继电器控制电路实现将MCU的小信号转换为可控制继电器动作的功率输出；

所述继电器电路用于交流回路的功率切换，容量高达40A、440VA；

所述继电器触点反馈电路用于检测继电器触点的粘连状态，提供安全保障；

所述逻辑切换电路用于互锁信号的电平逻辑转换，以实现纯硬件互锁；

所述互锁保护电路将互锁信号反馈到控制信号，在正常逻辑下不影响正常控制，异常逻辑下切断控制，形成保护。

本技术实现带硬件保护功能的三相均衡切换，因为三相输出的公共点接在一起，一旦切换继电器发生错误动作，将导致相间短路，引发严重后果，所以本技术提供一种基于硬件反馈保护的三相均衡切换电路。

本实施例中，主控电路采用GD32F470ZIT6；继电器控制电路采用AO3400；继电器电路采用AVEV140；继电器触点反馈电路采用AZEV140；逻辑切换电路采用74LVC14APW；硬件互锁保护电路采用BAT54A。

由于互锁电路采用纯硬件的方式，杜绝了软件BUG或主控运行异常导致的继电器控制异常，从而避免发生相间短路烧坏设备的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型的范围由所附权利要求及其等同物限定。