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淺談(tán)用於(yú)充電樁的B型(xíng)剩(shèng)餘電流(liú)保護(hù)器(qì)的設(shè)計

更新(xīn)時(shí)間:2024-10-18      瀏覽(lǎn)次數:998

安科瑞 陳(chén)聰

【摘(zhāi)要】:對含有(yǒu)充電樁的(dí)充電(diàn)係統漏(lòu)電原理(lǐ),特(tè)征和(hé)保(bǎo)護安(ān)裝位(wèi)置進行了(liǎo)分(fēn)析,並提(tí)出用(yòng)於(yú)充(chōng)電樁的B型(xíng)剩(shèng)餘電(diàn)流(liú)保護(hù)器的一種設計(jì)方(fāng)案(àn),通過雙(shuāng)磁(cí)芯及對(duì)應的拓(tuò)撲(pū)結構實現剩(shèng)餘電流的檢測。分(fēn)析了不同拓撲(pū)結(jié)構對(duì)應類型(xíng)的剩餘(yú)電(diàn)流實現(xiàn)脫扣(kòu)的(dí)機(jī)理,對直流剩餘電(diàn)流的(dí)檢測采用(yòng)磁(cí)調(tiáo)製(zhì)技(jì)術(shù),對其餘類(lèi)型剩(shèng)餘電(diàn)流(liú)提(tí)出不(bù)進(jìn)行波形識別,直接(jiē)整(zhěng)流的電(diàn)流檢(jiǎn)測方案(àn)。根(gēn)據不(bù)同(tóng)拓撲結構檢測(cè)的(dí)電流(liú)類(lèi)型,提(tí)出(chū)上方磁(cí)芯選擇磁滯回(huí)綫(xiàn)扁平,高(gāo)磁導率(shuài)的(dí)材料(liào),下(xià)方(fāng)磁芯選(xuǎn)擇具(jù)有高剩(shèng)磁的非(fēi)晶或(huò)納米晶(jīng)材料。通(tōng)過Multisim仿(fǎng)真(zhēn)軟(ruǎn)件對直流(liú)剩(shèng)餘電流(liú)進行檢(jiǎn)測,結果表明(míng)基於(yú)高剩(shèng)磁材料的(dí)磁調製技術能(néng)夠(gòu)反映直(zhí)流剩(shèng)餘(yú)電流(liú)。

【關鍵詞(cí)】:充(chōng)電樁;剩餘電流;磁(cí)調製技術;磁(cí)芯材(cái)料(liào);電(diàn)動(dòng)汽(qì)車;充電(diàn)樁;分(fēn)散式(shì)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng);充電(diàn)係(xì)統;剩(shèng)餘電流保護器(qì)

一,引言

在全(quán)球(qiú)氣候變化(huà)和能源(yuán)問題日漸突出的(dí)背景下(xià),電動(dòng)汽(qì)車由(yóu)於(yú)能夠在節(jié)能減排方(fāng)麵(miàn)做出突(tū)出貢獻(xiàn)而受到世界各(gè)國的大(dà)力支持(chí)。我(wǒ)國也正(zhèng)處於電動汽車快速(sù)成長(cháng)的關鍵(jiàn)時期,充(chōng)電設(shè)施(shī)行(háng)業也(yě)在(zài)進(jìn)行快速擴張。截止(zhǐ)2020年末(mò),全(quán)國(guó)預計新增集(jí)中(zhōng)式充(chōng)/換電站(zhàn)1.2萬座(zuò),分(fēn)散式(shì)充(chōng)電(diàn)樁480萬(wàn)個(gè)。在(zài)現有(yǒu)充電模(mó)式(shì)下(xià),電(diàn)路均(jūn)含有(yǒu)直流環(huán)節,當(dāng)漏(lòu)電(diàn)發(fā)生(shēng)時,需(xū)要(yào)采用剩(shèng)餘電(diàn)流保(bǎo)護器(qì)對(duì)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)進(jìn)行保(bǎo)護。傳統的AC/A型剩餘(yú)電流(liú)保護器無(wú)法動(dòng)作,而B型剩餘電流(liú)保護器不(bù)僅能夠對(duì)工(gōng)頻交流和脈(mài)動直流(liú)剩(shèng)餘(yú)電流提供保護,而且(qiě)能夠對1000Hz及以下的(dí)正(zhèng)弦交流,平滑直流和復(fù)合剩餘電流提供(gōng)保護,因(yīn)此,用(yòng)於充電樁(zhuāng)的(dí)剩餘電流(liú)保護器宜采用(yòng)B型(xíng)。

目前(qián)B型剩(shèng)餘電流保(bǎo)護器相關技(jì)術(shù)長期被國外壟斷,根據(jù)發表(biǎo)的相關技(jì)術(shù)論(lùn)文可知(zhī),其研製(zhì)的220V用(yòng)戶側(cè)剩餘(yú)電流(liú)保(bǎo)護器(qì)售(shòu)價與10kV斷路(lù)器相(xiāng)當(dāng),增加了充電(diàn)樁建(jiàn)設(shè)的(dí)成本(běn),對(duì)充(chōng)電樁的普及造成(chéng)了(liǎo)較(jiào)大的(dí)阻礙(ài)。因此,開展(zhǎn)B型(xíng)剩(shèng)餘電流保護器的(dí)研發具有重要意義(yì)。B型剩餘電(diàn)流(liú)保(bǎo)護器設計的關(guān)鍵(jiàn)在於復(fù)合電(diàn)流(liú)的檢(jiǎn)測和(hé)磁(cí)芯材(cái)料的(dí)選擇。在檢測機(jī)製(zhì)方麵(miàn),文獻[9]給出了(liǎo)一種(zhǒng)檢測復(fù)雜(zá)波形的(dí)方(fāng)案(àn),利(lì)用(yòng)磁調製(zhì)技(jì)術(shù),將原邊(biān)的(dí)剩餘電流反(fǎn)映到副(fù)邊以後(hòu),運用全(quán)相位傅裏(lǐ)葉變(biàn)換(huàn)對全(quán)部波形(xíng)進行識(shí)別,但實驗(yàn)結(jié)果在(zài)識別(bié)脈動(dòng)直(zhí)流時誤差較(jiào)大(dà)。文獻[10]詳(xiáng)細(xì)介(jiè)紹了在(zài)磁滯回(huí)綫分段(duàn)綫(xiàn)性(xìng)化條(tiáo)件(jiàn)下磁調製(zhì)的原(yuán)理(lǐ),但仿(fǎng)真時(shí)為(wéi)了(liǎo)接近磁芯(xīn)材料的性質,采用(yòng)的是(shì)反正切(qiē)函(hán)數的磁(cí)滯回綫,仿真模型(xíng)與原理(lǐ)不對應(yīng),且僅定(dìng)性(xìng)描述了仿(fǎng)真(zhēn)結果,對非綫性電(diàn)流識(shí)別(bié)的(dí)準確程(chéng)度未進(jìn)行評價(jià)。文(wén)獻(xiàn)[11]對(duì)B型剩餘電流保護器進行(háng)了(liǎo)建(jiàn)模(mó)設計,指出B型(xíng)剩餘電流(liú)保護器是雙(shuāng)磁(cí)芯拓(tuò)撲結構(gòu),不同拓(tuò)撲結構(gòu)對應檢(jiǎn)測不(bù)同(tóng)的波(bō)形,下麵(miàn)磁(cí)芯的拓撲(pū)結(jié)構(gòu)采(cǎi)用(yòng)恒定頻率的方(fāng)波激勵源進(jìn)行磁(cí)調(tiáo)製(zhì),無(wú)法反映出原邊(biān)剩餘電流。但該文(wén)獻提(tí)出(chū)了(liǎo)一種分(fēn)功能檢測(cè)波形的思(sī)想(xiǎng),為(wéi)本文B型剩餘(yú)電流(liú)保護(hù)器的設計提供(gōng)了(liǎo)思路(lù)。文(wén)獻[12]提出(chū)B型剩餘(yú)電(diàn)流(liú)保護(hù)器(qì)上磁(cí)芯的拓撲(pū)結(jié)構是零序電(diàn)流互(hù)感器,下(xià)磁芯的(dí)拓撲(pū)結構(gòu)采(cǎi)用磁(cí)調製(zhì)技術,對(duì)感(gǎn)應(yīng)到(dào)副邊(biān)的(dí)電(diàn)流進(jìn)行(háng)測(cè)頻(pín)以(yǐ)實(shí)現剩餘電流的(dí)檢測(cè),但由於某些(xiē)復合剩(shèng)餘(yú)電流(liú)不(bù)存在周期(qī),測(cè)頻(pín)環節測(cè)得的頻率(shuài)沒有意(yì)義,會直(zhí)接影響到剩餘(yú)電流保(bǎo)護(hù)器的性(xìng)能,其(qí)借鑒意義(yì)不大。在(zài)磁芯(xīn)材料的選擇方麵,國(guó)內(nèi)外可參考的文獻較(jiào)少(shǎo),文獻[13]-文獻(xiàn)[14]僅提(tí)及檢(jiǎn)測(cè)直流(liú)的磁(cí)芯需采用(yòng)非(fēi)晶與(yǔ)納(nà)米晶材(cái)料,沒(méi)有對(duì)該(gāi)種材料的選(xuǎn)型(xíng)做進一步說(shuō)明。

基於(yú)此,本文提(tí)出了用於(yú)充(chōng)電(diàn)的(dí)B型剩(shèng)餘(yú)電(diàn)流(liú)保護器(qì)的設計(jì)方(fāng)案。首先,闡述了含(hán)有充(chōng)電樁(zhuāng)的供電(diàn)係(xì)統(tǒng)剩(shèng)餘(yú)電流的(dí)產生機(jī)理,對剩餘(yú)電(diàn)流(liú)的波形和(hé)B型剩餘電(diàn)流(liú)保護器的選(xuǎn)用(yòng)原(yuán)因及(jí)安(ān)裝位置進行(háng)了分析(xī);其次,對(duì)B型(xíng)剩餘電(diàn)流保護器的工作原理進(jìn)行(háng)研(yán)究(jiū),包(bāo)括各磁芯(xīn)拓撲(pū)結(jié)構(gòu)及波形檢(jiǎn)測的分工,重(zhòng)點介紹了直(zhí)流(liú)電流的(dí)檢(jiǎn)測方法;再次,根據對(duì)應(yīng)拓(tuò)撲結(jié)構的分(fēn)工,選擇滿足波形(xíng)檢測(cè)要(yào)求的(dí)磁芯材料,進而采用(yòng)磁調(tiáo)製(zhì)技(jì)術,利用選(xuǎn)擇磁(cí)芯(xīn)的(dí)磁飽和特性對直流(liú)電流(liú)的(dí)檢(jiǎn)測進(jìn)行(háng)仿真,檢驗設計的合理性。

1充電係統漏(lòu)電的相關分析

充電樁由電網(wǎng)供(gōng)電的(dí)同(tóng)時對電(diàn)動汽車進行充電(diàn),整體(tǐ)構(gòu)成一個(gè)充(chōng)電(diàn)係統[15-16],係(xì)統內產生的剩餘(yú)電流(liú)特(tè)征可能(néng)會隨漏電(diàn)地(dì)點的不同(tóng)而(ér)改(gǎi)變(biàn)。下文(wén)將(jiāng)對(duì)剩餘(yú)電流的波(bō)形和(hé)B型(xíng)剩(shèng)餘電流保護(hù)器的選用原(yuán)因及(jí)安(ān)裝(zhuāng)位置進(jìn)行(háng)具體分(fēn)析。

1.1剩餘(yú)電流產生(shēng)的(dí)機(jī)理

根據充電樁(zhuāng)的不同(tóng),充(chōng)電係統的(dí)構成可分為(wéi)兩(liǎng)種形(xíng)式,如圖(tú)1所示,公共電(diàn)網采用(yòng)TT或(huò)者(zhě)TN接(jiē)綫形式,它們的(dí)中性點(diǎn)均接(jiē)地(dì)。充(chōng)電樁分為交流充電(diàn)樁(zhuāng)與直流充電樁(zhuāng),它們(mén)的主要(yào)區別在於(yú)輸(shū)出(chū)電壓(yā)的形(xíng)式以及(jí)充(chōng)電機(jī)的(dí)位(wèi)置。交(jiāo)流充電(diàn)樁(zhuāng)輸出交流電(diàn)壓,充電功率較小,可(kě)以(yǐ)通過(guò)電動(dòng)汽車自帶的(dí)車載(zǎi)充電(diàn)機(jī)進行整(zhěng)流充電(diàn);直流充(chōng)電樁(zhuāng)直接輸出(chū)直(zhí)流(liú)電壓,充電功(gōng)率較大(dà),因(yīn)此充(chōng)電(diàn)機安(ān)裝於(yú)直流充電樁(zhuāng)中。

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圖(tú)1

充(chōng)電係統的構(gòu)成

充電樁產生剩餘電流的情(qíng)況一(yī)般(bān)有(yǒu)兩種:一種是汽(qì)車絕緣擊穿,充電(diàn)係統(tǒng)通過汽車(chē),人(rén)體(tǐ)以(yǐ)及大地(dì)形(xíng)成回(huí)路,產(chǎn)生(shēng)剩餘電流(liú);另一種是充電樁絕緣擊穿網通過充(chōng)電樁(zhuāng),人體(tǐ),大地(dì)以(yǐ)及中(zhōng)性綫形(xíng)成回路,公共(gòng)電,產生剩餘(yú)電(diàn)流。人體對(duì)直流和工(gōng)頻交(jiāo)流的(dí)耐受值為30mA,隨著(zhuó)交流(liú)頻(pín)率(shuài)的(dí)增加,人(rén)體對電(diàn)流(liú)的耐受值有所提升[17],但是值(zhí)仍(réng)然較小,故需(xū)要安裝剩(shèng)餘電流(liú)保護(hù)器(qì)切斷回路以(yǐ)保(bǎo)證人(rén)員(yuán)安全[18]。

1.2剩餘電流(liú)的特征與保護的(dí)安(ān)裝(zhuāng)

情況如(rú)圖交(jiāo)流(liú)充電(diàn)樁充(chōng)電時某相(xiāng)綫路將充電(diàn)樁絕(jué)緣(yuán)擊(jī)穿的(dí)2所示,此(cǐ)時通過人體的(dí)剩餘(yú)電流沒有經過有源(yuán)濾(lǜ)波(bō)器(qì),是含有大量的(dí)(6k±1)次(cì)諧(xié)波(bō)分(fēn)量的(dí)復(fù)雜電(diàn)流(liú)[19-20],而(ér)其餘(yú)兩相電(diàn)流(liú)經過(guò)了有(yǒu)源(yuán)濾波(bō)器(qì)濾(lǜ)波。無論剩餘(yú)電流(liú)保護器放在充電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)任何位置,通(tōng)過其磁芯(xīn)的電流相量之和不為零,可表示(shì)為(wéi):9a74ac3a-a181-4484-b092-c254cfcdcab9(1)式(1)中d6948b51-d008-43f7-abc6-854913020996分別為(wéi)三相電流,b500f89d-c347-4d67-93fa-2cce4ad8edc9為(wéi)剩餘電流。

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圖2某(mǒu)相電壓將(jiāng)充電(diàn)樁絕緣擊穿(chuān)的情況

通過磁芯的磁(cí)通量也不為零,同理可(kě)表示(shì)為:ϕa+ϕb+ϕc=ϕp(2)式(2)中(zhōng),ϕa,ϕb,ϕc分別為通過(guò)三相的(dí)磁通量,ϕp為剩餘磁(cí)通量。

由(yóu)於通(tōng)過(guò)磁芯(xīn)的(dí)剩(shèng)餘磁(cí)通(tōng)量不(bù)為(wéi)零且不斷(duàn)變化,磁(cí)芯(xīn)上的二(èr)次側將感應(yīng)出(chū)電動勢(shì),使操作機構(gòu)執(zhí)行跳閘,但正常情況下由於穿過磁(cí)芯(xīn)的磁通量恒(héng)為(wéi)零,操(cāo)作機構不(bù)會動作。

當交(jiāo)流充電樁(zhuāng)的(dí)絕緣(yuán)被(bèi)擊穿(chuān)時,通過人(rén)體(tǐ)的剩餘(yú)電(diàn)流(liú)為含(hán)有基頻(pín)分量疊加高(gāo)頻諧(xié)波(bō)分(fēn)量(liáng)的復(fù)合電(diàn)流(liú);當直流(liú)充(chōng)電樁的絕緣被擊(jī)穿(chuān)時,通過人體的(dí)剩餘(yú)電(diàn)流(liú)為(wéi)直流;當汽(qì)車的絕緣被(bèi)擊(jī)穿(chuān)時,無論是直流(liú)充電樁還是交流充(chōng)電樁(zhuāng),通(tōng)過(guò)人體的(dí)剩(shèng)餘電流均(jūn)為(wéi)直流(liú)。對(duì)於上述剩(shèng)餘(yú)電流,傳統AC/A型剩(shèng)餘電流保護(hù)器都無法(fǎ)正(zhèng)確動作,因此(cǐ),選擇能(néng)檢(jiǎn)測復合剩餘(yú)電流(liú)與直流(liú)剩餘(yú)電流的B型(xíng)剩餘電流保護器。

B型剩餘(yú)電流保護(hù)器(qì)應安(ān)裝在充(chōng)電(diàn)樁處,而不是(shì)在(zài)充(chōng)電電(diàn)纜(lǎn)或(huò)者(zhě)車(chē)載充電機處(chǔ),這(zhè)樣在充電樁(zhuāng)以(yǐ)及其(qí)後(hòu)方的位置(zhì)發(fā)生(shēng)人員觸電(diàn)時(shí),剩(shèng)餘電(diàn)流保(bǎo)護(hù)器均(jūn)能夠及時動(dòng)作(zuò);反之如果B型剩(shèng)餘電(diàn)流保護器(qì)安裝(zhuāng)在充電樁後的位(wèi)置(zhì),則該位置之前(qián)發生人員觸(chù)電(diàn)的情況,保護將(jiāng)不會動(dòng)作(zuò)。

2 B型剩餘電(diàn)流(liú)保(bǎo)護(hù)器的工作原理

2.1直流(liú)波(bō)形檢(jiǎn)測(cè)技術

采(cǎi)用(yòng)磁調(tiáo)製[21-22]的方法檢測直流(liú)波形(xíng),利(lì)用(yòng)磁芯在飽(bǎo)和區的特(tè)性(xìng),通過高頻方(fāng)波(bō)激勵源(yuán)讓磁芯反復飽(bǎo)和(hé),將原邊(biān)的直流(liú)剩餘電(diàn)流反(fǎn)映到副(fù)邊,磁(cí)調製技術的工作原理(lǐ)如圖3所(suǒ)示(shì)。每當采樣(yàng)電阻兩端(duān)電壓的絕對值(zhí)達(dá)到(dào)設(shè)定閾值(zhí)時(shí),容易得出,滯回(huí)比較(jiào)器輸(shū)出電壓將突(tū)變至(zhì)相(xiāng)反(fǎn)值,其(qí)值為:42666964-b39d-48fb-b67d-05682bb5671d(3)式(3)中(zhōng),Vr是(shì)設定閾(yù)值,Uexc是滯回(huí)比(bǐ)較器輸出(chū)電(diàn)壓,稱(chēng)作“激(jī)磁(cí)電(diàn)壓”,顯然激磁電壓是(shì)方(fāng)波(bō)。

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圖3磁調(tiáo)製(zhì)的(dí)工(gōng)作原(yuán)理

為(wéi)了實(shí)現(xiàn)檢測(cè)直(zhí)流的(dí)效(xiào)果,當采(cǎi)樣電阻(zǔ)兩端(duān)電壓達到Vr時(shí),對應(yīng)通過(guò)的(dí)電(diàn)流(liú)早已使磁芯進(jìn)入飽(bǎo)和狀態,不(bù)妨(fáng)設此(cǐ)時的(dí)電流為±IH。

為(wéi)了簡化分(fēn)析,認為磁滯曲綫(xiàn)是正切(qiē)曲(qū)綫(xiàn),為(wéi)了(liǎo)便於(yú)描述(shù)電(diàn)流與磁(cí)通密(mì)度(dù)之間的關係,在電流與磁(cí)場強(qiáng)度成正比(bǐ)的(dí)前提(tí)下,繪製電(diàn)流與磁(cí)通密度之(zhī)間的曲綫,如(rú)圖4所(suǒ)示。在曲綫(xiàn)開(kāi)始(shǐ)變(biàn)得(dé)平緩(huǎn)時,可以認(rèn)為磁芯(xīn)已(yǐ)經(jīng)進(jìn)入飽和狀態,記(jì)此時對應的磁(cí)通密度與電流分(fēn)別為(wéi)±Bs,±Is。

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圖4電流與磁(cí)通密度之間(jiān)的關係(xì)

當原(yuán)邊(biān)有(yǒu)直(zhí)流(liú)剩餘(yú)電流通過時(shí),可以用圖5描述(shù)原(yuán)副邊(biān)之間的(dí)關(guān)係。設(shè)原邊電流為ip,該電流使得磁(cí)芯的(dí)磁通(tōng)密(mì)度有一(yī)個(gè)偏置,不妨(fáng)認為(wéi)該偏(piān)置(zhì)是(shì)副邊(biān)造成的,將原邊(biān)電流等效(xiào)到副邊,記(jì)副(fù)邊等(děng)效(xiào)電流為Ip。

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圖5原副邊(biān)之(zhī)間(jiān)的(dí)等(děng)效(xiào)電(diàn)路(lù)

原(yuán)副(fù)邊電流產生(shēng)的(dí)磁(cí)勢相同,而原邊匝數(shù)為1,故(gù)副邊(biān)等(děng)效電流為Ip=ip/N2根據基爾霍(huò)夫電壓定律,建立(lì)副(fù)邊激磁回路(lù)方(fāng)程如式(4)。3f524c13-c57f-4dfa-a3fa-7fa13d47896d(4)式(4)中,it)是副邊的(dí)激磁(cí)電(diàn)流(liú)。設開始時刻(kè)t0磁(cí)芯恰好達(dá)到負(fù)向磁(cí)飽和狀(zhuàng)態(tài),由磁勢(shì)方程中電流與(yǔ)磁場強(qiáng)度之(zhī)間的關係,可(kě)以得(dé)到:8b712fa3-472b-4710-8ac7-97ce6197d0fc(5)式(shì)(5)中(zhōng),Hs是(shì)磁(cí)芯剛進(jìn)入(rù)飽和時對應(yīng)的(dí)磁(cí)場強度(dù),i(t0)是(shì)副邊激磁電(diàn)流的(dí)初始(shǐ)值。

取激磁(cí)電(diàn)流(liú)的(dí)一個(gè)周期進行(háng)分(fēn)析,由於進入飽(bǎo)和(hé)區後曲(qū)綫(xiàn)平(píng)緩(huǎn),故經(jīng)過可以忽(hū)略的極短時間後,采(cǎi)樣(yàng)電(diàn)阻電(diàn)壓達(dá)到(dào)閾值(zhí),激磁(cí)電(diàn)壓(yā)開(kāi)始反(fǎn)向,設(shè)磁芯下(xià)一(yī)次達(dá)到飽(bǎo)和的(dí)時間(jiān)為(wéi)t1,再(zài)次達到(dào)反向飽和的(dí)時(shí)間為t1+t2。同理,t1時刻,有(yǒu):da93b8d7-a578-4a3a-b05e-993de3afea83(6)聯(lián)立方程式(shì)(4)-式(6),解(jiě)得激磁電流在1個(gè)周期(qī)內(nèi)的表(biǎo)達式為(wéi):

i(t)=134d2dcd-edec-4e8f-8802-ca1b849d7f4d(7)式(shì)(7)中(zhōng),τ為時(shí)間(jiān)常(cháng)數,t1,t2分別為(wéi)式(8)。97ed5ce6-e750-4625-9150-a5c3c934a1c6(8)認(rèn)為Ip<Is≪IH,現對1個周期內it)的(dí)直(zhí)流(liú)分量進(jìn)行求(qiú)解,則:f7983027-73a7-4aca-8588-6144306d48a0(9)式(9)中,d0為每(měi)個周(zhōu)期(qī)內it)的(dí)直流分量。

可以得到,副邊激磁電(diàn)流的(dí)直流(liú)分量與原邊(biān)直流等(děng)效到(dào)副(fù)邊(biān)電流的相反數相同(tóng)。

2.2.B型(xíng)剩(shèng)餘電流保(bǎo)護(hù)器(qì)的拓(tuò)撲(pū)結構

B型剩(shèng)餘(yú)電(diàn)流保護器的(dí)拓撲(pū)結構(gòu)如圖(tú)6所(suǒ)示,上磁芯(xīn)對(duì)應電(diàn)路(lù)能夠對(duì)脈動直流及1000Hz以下(xià)正弦交流(liú)剩(shèng)餘電流(liú)做出反(fǎn)應(yīng)並正確動作(zuò)。對於原(yuán)邊(biān)的脈(mài)動直流剩(shèng)餘(yú)電(diàn)流,不通過(guò)特殊手段,其直(zhí)流部(bù)分(fēn)是無法反映到副(fù)邊的(dí),因此(cǐ)實際上副(fù)邊電流(liú)得到(dào)的波形(xíng)僅(jǐn)為脈動的(dí)。對於1000Hz以(yǐ)下的正(zhèng)弦交流剩餘電流,隨著(zhuó)交(jiāo)流頻(pín)率的(dí)增加(jiā),由(yóu)於(yú)磁(cí)滯損耗(hào),渦(wō)流(liú)損(sǔn)耗,執行機構(gòu)動作所(suǒ)需磁(cí)力的增長以(yǐ)及濾波(bō)器作(zuò)用(yòng),執行(háng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作(zuò)電流會(huì)相應上升[23-27],增加了整(zhěng)定的復雜性(xìng)。

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圖6B型剩餘電(diàn)流(liú)保護器(qì)的(dí)拓撲結構

考慮(lǜ)到上(shàng)磁芯檢(jiǎn)測到的波(bō)形較為復雜,且存在(zài)剩(shèng)餘電(diàn)流是脈動(dòng)直流(liú)與1000Hz以下交(jiāo)流的復(fù)合電流(liú)的情(qíng)況(kuàng),實時識(shí)別波形(xíng)類型(xíng)的(dí)難(nán)度(dù)大出(chū)一種(zhǒng)基於(yú)整(zhěng)流器的檢(jiǎn)測動作機製。

3 磁芯(xīn)的材料

原邊直流(liú),脈動(dòng)剩餘直(zhí)流(liú)和副邊高(gāo)頻激(jī)磁電流(liú)對(duì)磁芯材料提(tí)出了較高的(dí)要求(qiú),磁芯(xīn)材料(liào)的(dí)選擇將(jiāng)直接(jiē)影響B型剩餘(yú)電流保護器的性(xìng)能。根(gēn)據(jù)拓撲結(jié)構對(duì)應檢測(cè)的(dí)剩餘電(diàn)流(liú)特征不(bù)同,磁(cí)芯的材(cái)料將有所區別。

3.1上磁芯的(dí)材料(liào)

上磁(cí)芯能(néng)夠對脈動(dòng)直(zhí)流和1000Hz以下(xià)交(jiāo)流剩餘電流做(zuò)出(chū)反(fǎn)應,即(jí)使原邊電流含(hán)有直(zhí)流成分,和(hé)脈動(dòng)直流的(dí)脈(mài)動部(bù)分也(yě)能(néng)正確(què)反映(yìng)到副邊正(zhèng)弦(xián)交(jiāo)流(liú),因此上磁(cí)芯(xīn)材料是(shì)抗直流的。當原邊(biān)電(diàn)流含有直(zhí)流成(chéng)分時(shí),磁(cí)芯的磁通密度與原(yuán)邊電流(liú)關係(xì)曲(qū)綫如圖(tú)7所示。在(zài)t0時刻(kè),電(diàn)流(liú)從0瞬間變到(dào)I0,磁芯(xīn)的(dí)磁(cí)通(tōng)密(mì)度(dù)由(yóu)於(yú)此直(zhí)流部(bù)分(fēn)的偏置(zhì),從-Br直(zhí)接變為B0,脫離(lí)了綫性區;t0到(dào)t1時間內,電(diàn)流(liú)從(cóng)I0增加到Imax,對應的(dí)磁(cí)通密(mì)度(dù)從非綫(xiàn)性區的(dí)B0直接進入飽和區的Bmax,脈動部分電流反映(yìng)到(dào)副邊(biān)的波(bō)形會明顯(xiǎn)失(shī)真。

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圖7磁芯的(dí)磁(cí)通密度與原邊電流關係曲(qū)綫

為了(liǎo)避免上述情況的(dí)發生,對於上磁芯(xīn)材(cái)料(liào)的選擇,首先,磁(cí)芯材料(liào)的(dí)磁(cí)滯回綫扁平,在(zài)原邊剩(shèng)餘電流(liú)含有直(zhí)流成分時,磁芯材(cái)料(liào)仍能(néng)保持(chí)在(zài)綫(xiàn)性區,便於(yú)原(yuán)邊疊加的(dí)交(jiāo)流剩(shèng)餘電流(liú)成(chéng)分能完(wán)整地反映到副(fù)邊;其(qí)次,磁(cí)芯材(cái)料要同(tóng)時(shí)保(bǎo)持(chí)高磁導率(shuài),由(yóu)於直(zhí)流(liú)成分的(dí)偏(piān)置,對(duì)交流剩餘電流成(chéng)分,磁(cí)通密度的(dí)變(biàn)化較沒有偏置時小,副邊(biān)驅(qū)動(dòng)能(néng)力(lì)變(biàn)弱,故要選擇高磁(cí)導率(shuài)的材(cái)料(liào)來(lái)維持驅動能(néng)力。

3.2下磁芯的材料

B型(xíng)剩(shèng)餘(yú)電流(liú)保(bǎo)護器(qì)的下(xià)磁(cí)芯材(cái)料需選用納(nà)米晶或(huò)非晶材料(liào),它們(mén)均具有(yǒu)極(jí)低的磁滯,渦流損耗(hào)和較高的(dí)磁導(dǎo)率,常(cháng)用(yòng)於(yú)高頻變(biàn)壓(yā)器(qì)中。由於副(fù)邊(biān)激磁電(diàn)流(liú)頻率(shuài)很高,故主(zhǔ)要(yào)研究(jiū)在(zài)高頻條件下不(bù)同非(fēi)晶與納米(mǐ)晶材料的(dí)特性。

在外磁(cí)場的(dí)作用下(xià),非(fēi)晶與(yǔ)納(nà)米晶材料(liào)在(zài)特(tè)定條件下磁致伸縮(suō)現(xiàn)象明顯,其長度(dù)尺寸及體積(jī)大小(xiǎo)均(jūn)要(yào)發生變(biàn)化,此(cǐ)現(xiàn)象(xiàng)發生(shēng)時會(huì)進(jìn)一步引發鐵磁共振[28]現象,這(zhè)是(shì)由磁芯材(cái)料(liào)和幾(jī)何力(lì)學相(xiāng)互(hù)之(zhī)間(jiān)復雜(zá)作用(yòng)的結(jié)果(guǒ),具(jù)體表現(xiàn)為(wéi)隨(suí)著(zhuó)激磁電流(liú)頻(pín)率(shuài)的增(zēng)加,磁(cí)芯(xīn)材(cái)料的磁(cí)滯(zhì)回綫出現(xiàn)不對(duì)稱,變形(xíng)扭(niǔ)曲與磁(cí)滯,渦(wō)流損耗(hào)極不(bù)穩定的(dí)波(bō)動等反(fǎn)常現(xiàn)象。由於(yú)磁(cí)調(tiáo)製檢測(cè)直流的(dí)機(jī)理(lǐ)是建(jiàn)立(lì)在磁(cí)滯(zhì)回(huí)綫正常的條件下(xià),故(gù)選擇(zé)下磁(cí)芯的材(cái)料時(shí)要盡可能抑製磁(cí)致(zhì)伸縮(suō)現象的(dí)產生(shēng)。大(dà)量實(shí)驗表明[29],非(fēi)晶(jīng)與納米(mǐ)晶(jīng)材料(liào)在磁(cí)滯(zhì)回綫拐點處(chǔ)之後磁致伸縮(suō)現象較為明(míng)顯,而(ér)一般磁(cí)滯(zhì)回綫拐(guǎi)點處距(jù)離(lí)剩磁(cí)Br較近,故可以(yǐ)認(rèn)為在超過剩磁(cí)之後磁致伸(shēn)縮現(xiàn)象不可(kě)忽略(lüè)。當剩磁(cí)處距離磁(cí)飽和(hé)區(qū)域高點(diǎn)較(jiào)近,即(jí)剩(shèng)磁較(jiào)高(gāo)時(shí),實際在(zài)高(gāo)頻(pín)下(xià)發(fā)生磁(cí)致(zhì)伸縮(suō)現(xiàn)象(xiàng)的(dí)範(fàn)圍(wéi)極(jí)其(qí)有(yǒu)限,從而(ér)這種(zhǒng)材(cái)料的磁滯(zhì)回(huí)綫(xiàn)能夠應用於(yú)磁(cí)調製原理當(dāng)中;同(tóng)時(shí)在高(gāo)頻(pín)下(xià)高剩磁(cí)的(dí)材料(liào)磁芯損(sǔn)耗密(mì)度比(bǐ)低剩磁的(dí)材(cái)料(liào)要低[30-38],故下磁(cí)芯(xīn)宜選擇(zé)具有高(gāo)剩磁的非晶(jīng)或者納米晶(jīng)材(cái)料(liào)。

4仿真(zhēn)分析

由於上(shàng)磁芯及其(qí)拓(tuò)撲結構(gòu)需要大(dà)量實驗(yàn)進行重疊(dié)區的整定,且(qiě)原(yuán)邊波形種類(lèi)復雜,不便於(yú)進行仿(fǎng)真(zhēn),這裏(lǐ)僅(jǐn)對下磁芯及其(qí)拓撲(pū)結構的直流(liú)波(bō)形(xíng)檢測做仿(fǎng)真(zhēn)分析(xī)。選(xuǎn)取(qǔ)具有高(gāo)剩磁的非晶材(cái)料日(rì)立(lì)Matglas-2605S3A,並做(zuò)如下(xià)簡化(huà):

1)非(fēi)晶材(cái)料的磁滯回(huí)綫(xiàn)選擇頻率為(wéi)10kHz,大(dà)磁通密(mì)度(dù)為(wéi)0.65T,用(yòng)反(fǎn)正切函(hán)數做近(jìn)似,用小(xiǎo)二(èr)乘法(fǎ)擬(nǐ)合,得(dé)到簡化磁滯回綫表達式為(wéi)B=0.4138arctan(0.0135H)。

與(yǔ)仿(fǎng)真(zhēn)相關的具體(tǐ)參(cān)數(shù)如表1所示。

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在(zài)Multisim平台上進行(háng)仿真,磁(cí)芯用可(kě)編輯磁(cí)滯(zhì)回綫(xiàn)的非(fēi)綫(xiàn)性變(biàn)壓器代(dài)替,當(dāng)原(yuán)邊(biān)沒有剩(shèng)餘電流通過與原邊出現0.5A的直流剩(shèng)餘(yú)電(diàn)流(liú)時,激磁(cí)電(diàn)流的波形分別(bié)如圖8,圖9所(suǒ)示(shì)。

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圖(tú)8沒(méi)有(yǒu)剩餘電(diàn)流時激磁(cí)電流的(dí)波形圖

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圖(tú)9有(yǒu)0.5A剩餘(yú)直(zhí)流時激磁(cí)電流(liú)的波(bō)形圖(tú)

當原(yuán)邊沒有(yǒu)剩餘電流(liú)產(chǎn)生時(shí),激磁(cí)電(diàn)流波形在每個周(zhōu)期內(nèi)大於零與(yǔ)小於(yú)零(líng)的時間(jiān)相(xiāng)同,故直流(liú)分(fēn)量(liáng)為0;當(dāng)原邊(biān)出現(xiàn)剩餘電流(liú)時,激(jī)磁電流在每(měi)個周(zhōu)期(qī)內大於(yú)零的(dí)時(shí)間少(shǎo)於(yú)小於(yú)零的時(shí)間(jiān),整(zhěng)體電流(liú)波形較(jiào)原邊(biān)沒有剩(shèng)餘電流時(shí)有明顯(xiǎn)下(xià)傾趨(qū)勢,說明直流(liú)分(fēn)量小(xiǎo)於0,與原(yuán)邊(biān)直(zhí)流符(fú)號相反,符合(hé)磁調(tiáo)製(zhì)的(dí)結(jié)果。現進(jìn)一步(bù)對該波形(xíng)的直流(liú)分量(liáng)進(jìn)行計算,由(yóu)於(yú)采(cǎi)樣(yàng)點是離(lí)散的,可用離(lí)散(sàn)點(diǎn)表(biǎo)示的(dí)復(fù)化(huà)梯(tī)形公(gōng)式計(jì)算積分(fēn)。

當原(yuán)邊沒有剩餘電流(liú)產(chǎn)生時,激(jī)磁電流波形在每個周期(qī)內大於(yú)零(líng)與(yǔ)小(xiǎo)於(yú)零的時(shí)間(jiān)相(xiāng)同,故直(zhí)流分量(liáng)為(wéi)0;當原邊出現剩餘電流(liú)時,激(jī)磁電(diàn)流(liú)在每(měi)個周期(qī)內大(dà)於零的時(shí)間少(shǎo)於(yú)小(xiǎo)於零(líng)的時(shí)間,整(zhěng)體電流波形(xíng)較原(yuán)邊沒(méi)有剩餘電(diàn)流時(shí)有明顯下(xià)傾(qīng)趨(qū)勢(shì),說明(míng)直(zhí)流(liú)分量(liáng)小於0,與原(yuán)邊直流(liú)符號相反(fǎn),符合磁調製的結(jié)果。現進一(yī)步對該波(bō)形(xíng)的直流(liú)分量進行(háng)計(jì)算。由(yóu)於(yú)采樣點(diǎn)是(shì)離散(sàn)的,可用離散點(diǎn)表示(shì)的復化梯形公式(shì)計算積分(fēn)。

1252b8c2-2741-4b59-9a59-f58269ea7ac7(10)式(shì)(10)中,it)是激磁(cí)電流在t時(shí)刻(kè)對應電流大小(xiǎo),T是每次(cì)進行(háng)計算采用的時間(jiān)間(jiān)隔,h是(shì)采樣(yàng)間(jiān)隔(gé),xk是采樣(yàng)的(dí)時(shí)刻(kè),它與時間(jiān)間(jiān)隔(gé)的(dí)關(guān)係為(wéi)xk=kh。

這種(zhǒng)計(jì)算(suàn)方法(fǎ)的計算(suàn)誤差與采樣間(jiān)隔的(dí)平(píng)方成正比,故誤差很小。時間(jiān)間隔取(qǔ)2.5ms,采樣(yàng)間(jiān)隔(gé)為(wéi)1μs,對(duì)所(suǒ)有采樣點(diǎn)進行計(jì)算(suàn),得到激磁電流的(dí)周期分(fēn)量d0=-4.98mA,其值(zhí)與原邊(biān)剩餘(yú)直流轉化(huà)到副(fù)邊值(zhí)Ip=5.0mA的相(xiāng)反數相近,說(shuō)明(míng)基(jī)於磁調製的(dí)直流(liú)檢測(cè)技術(shù)能(néng)正確(què)反(fǎn)映(yìng)原邊的剩(shèng)餘直流(liú)。對激磁(cí)電(diàn)流的頻率進行分析,無(wú)論(lùn)原(yuán)邊(biān)是(shì)否有剩餘電(diàn)流,激磁電(diàn)流的頻(pín)率都在4kHz左(zuǒ)右(yòu),故下(xià)磁(cí)芯在該頻率(shuài)下具有較小的磁滯,渦(wō)流(liú)損(sǔn)耗,選擇高(gāo)剩磁的(dí)非晶(jīng)與納(nà)米(mǐ)晶材料剛好符合(hé)此(cǐ)要求。

二,解(jiě)決方(fāng)案

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圖1平(píng)台結(jié)構(gòu)圖

充電運營(yíng)管(guǎn)理平台是基於物聯(lián)網(wǎng)和(hé)大(dà)數據技(jì)術(shù)的充(chōng)電設(shè)施管理係統,可(kě)以實(shí)現(xiàn)對(duì)充(chōng)電樁的(dí)監控,調(tiáo)度(dù)和管理,提(tí)高充電樁的利(lì)用率和(hé)充(chōng)電效率,提升用(yòng)戶的充電體驗(yàn)和(hé)服務質量(liáng)。用(yòng)戶(hù)可以通過(guò)APP或小程序提前預(yù)約(yuē)充電(diàn),避(bì)免(miǎn)在充(chōng)電站(zhàn)排(pái)隊(duì)等待(dài)的情況(kuàng),同(tóng)時也能為充電站提供(gōng)更準(zhǔn)確的(dí)充(chōng)電需求(qiú)數(shù)據,方便(biàn)後續(xù)的(dí)調度和(hé)管(guǎn)理。通(tōng)過平台可對(duì)充電(diàn)樁(zhuāng)的功(gōng)率,電壓,電(diàn)流等(děng)參(cān)數(shù)進(jìn)行實時監控(kòng),及(jí)時發現和(hé)處(chǔ)理充電樁(zhuāng)故障和(hé)異(yì)常情(qíng)況(kuàng)對(duì)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)功率進(jìn)行控製和管理,確保(bǎo)充(chōng)電樁在(zài)合(hé)理的功率範圍內(nèi)充(chōng)電,避免(miǎn)對(duì)電網(wǎng)造(zào)成過大的負(fù)荷(hé)。

三,安科(kē)瑞充電(diàn)樁雲平台(tái)具(jù)體的功能(néng)

平台除(chú)了對充(chōng)電(diàn)樁的監(jiān)控外,還(huán)對充電站(zhàn)的(dí)光伏發電(diàn)係(xì)統,儲能係統(tǒng)以(yǐ)及(jí)供(gōng)電係(xì)統(tǒng)進(jìn)行(háng)集(jí)中監控和統一(yī)協調管理,提(tí)高充電站的(dí)運(yùn)行可(kě)靠性,降低運營成(chéng)本,平台係統(tǒng)架構如(rú)圖3所(suǒ)示(shì)。

平台(tái)架(jià)構

圖(tú)2充電樁(zhuāng)運營(yíng)管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台係統架構(gòu)

大屏顯示(shì):展(zhǎn)示充電(diàn)站設備統計,使用率排(pái)行,運(yùn)營統計(jì)圖表(biǎo),節碳量(liáng)統(tǒng)計(jì)等(děng)數(shù)據。

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圖3大(dà)屏展示(shì)界麵(miàn)

站點監(jiān)控:顯示設(shè)備(bèi)實(shí)時(shí)狀態(tài),設(shè)備列表,設備(bèi)日(rì)誌,設備(bèi)狀態統計等(děng)功能。

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圖(tú)4站(zhàn)點監控(kòng)界麵(miàn)

設(shè)備(bèi)監控:顯(xiǎn)示設備(bèi)實(shí)時信息,配(pèi)套設(shè)備(bèi)狀(zhuàng)態,設備(bèi)實時(shí)曲(qū)綫(xiàn),關(guān)聯訂單信息(xī),充電功率曲綫(xiàn)等(děng)。

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圖5設(shè)備監(jiān)控界(jiè)麵

運(yùn)營趨(qū)勢(shì)統(tǒng)計:顯(xiǎn)示(shì)運(yùn)營信(xìn)息查詢(xún),站點(diǎn)對(duì)比(bǐ)曲綫,日月(yuè)年報表,站(zhàn)點(diǎn)對比列(liè)表等(děng)功(gōng)能(néng)。

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圖6運營(yíng)趨(qū)勢界(jiè)麵

收益(yì)查(chá)詢:提(tí)供收(shōu)益匯總,實際收益(yì)報表,收(shōu)益(yì)變化曲綫,支付(fù)方(fāng)式占比(bǐ)等功(gōng)能。

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圖7收(shōu)益(yì)查(chá)詢界(jiè)麵

故障分析:提(tí)供故(gù)障(zhàng)匯總,故障狀(zhuàng)態(tài)餅圖(tú),故(gù)障趨勢分析,故障類(lèi)型(xíng)餅圖(tú)等功能。

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圖8故障(zhàng)分析界麵

訂單(dān)記(jì)錄:提(tí)供(gōng)實時(shí)/歷史訂單(dān)查(chá)詢,訂單終止,訂單(dān)詳(xiáng)情(qíng),訂(dìng)單導出(chū),運(yùn)營商應(yīng)收信息,充電(diàn)明細,交易流(liú)水查(chá)詢,充值(zhí)餘額(é)明細等功(gōng)能(néng)。

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圖9訂(dìng)單(dān)查詢(xún)界(jiè)麵(miàn)

三(sān),產(chǎn)品選型

 

安科瑞(ruì)為廣(guǎng)大(dà)用戶(hù)提供(gōng)慢(màn)充和快(kuài)充(chōng)兩種充(chōng)電方式,便攜式,壁掛式(shì),落地式(shì)等多種(zhǒng)類(lèi)型的(dí)充電樁(zhuāng),包(bāo)含(hán)智(zhì)能7kw/21kw交(jiāo)流充電樁(zhuāng),30kw直流(liú)充電樁(zhuāng),60kw/80kw/120kw/180kw直(zhí)流一體式(shì)充電樁來滿足(zú)新能源(yuán)汽車行業快(kuài)速,經濟,智能運營(yíng)管理的(dí)市場需求。實(shí)現對動(dòng)力(lì)電(diàn)池快速,高效,安全(quán),合(hé)理(lǐ)的(dí)電量補給(gěi),同時為(wéi)提高(gāo)公(gōng)共(gòng)充(chōng)電(diàn)樁的效(xiào)率(shuài)和實用(yòng)性(xìng),具有(yǒu)有智(zhì)能(néng)監測(cè):充電(diàn)樁智能控製(zhì)器(qì)對(duì)充(chōng)電樁具備(bèi)測(cè)量,控(kòng)製(zhì)與保護的(dí)功(gōng)能(néng);智能計(jì)量:輸出(chū)配置智(zhì)能(néng)電能表,進(jìn)行(háng)充電計量(liáng),具備*的通信功能(néng);雲(yún)平台(tái):具備(bèi)連接雲(yún)平台的(dí)功(gōng)能,可以(yǐ)實現(xiàn)實時(shí)監控,財務報表(biǎo)分(fēn)析等等(děng);遠程升級:具(jù)備(bèi)*的(dí)通訊功能,可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備軟(ruǎn)件(jiàn)進(jìn)行升(shēng)級;保(bǎo)護(hù)功能(néng):具(jù)備防(fáng)雷(léi)保(bǎo)護,過(guò)載保(bǎo)護(hù),短路保護(hù),漏(lòu)電保(bǎo)護(hù)和(hé)接(jiē)地保護(hù)等功(gōng)能;適配車(chē)型:滿足(zú)國(guó)標充(chōng)電接(jiē)口(kǒu),適配(pèi)所(suǒ)有符合國(guó)標的電動汽車,適應不同(tóng)車型(xíng)的(dí)不(bù)同功(gōng)率。下麵是具體產品(pǐn)的型(xíng)號和(hé)技術參數(shù)。

產品圖(tú)

名稱

技術參數(shù)

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AEV200-AC007D

額定(dìng)功(gōng)率:7kW

輸(shū)出電(diàn)壓(yā):AV220V

充電(diàn)槍(qiāng):單(dān)槍

充電(diàn)操作:掃碼/刷卡(qiǎ)

防護(hù)等級:IP65

通訊方式:4G,Wifi

安裝方式:立(lì)柱(zhù)式/壁掛式(shì)

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AEV210-AC007D

額定(dìng)功率(shuài):7kW

輸出(chū)電壓(yā):AV220V

充電槍(qiāng):單(dān)槍(qiāng)

人(rén)機交互(hù):3.5寸(cùn)顯示(shì)屏(píng)

充(chōng)電操作(zuò):掃(sǎo)碼/刷(shuā)卡(qiǎ)

防(fáng)護(hù)等(děng)級(jí):IP54

通訊(xùn)方式:4G,Wifi

安裝方式:立(lì)柱式/壁掛(guà)式

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AEV300-AC021D

額定(dìng)功(gōng)率(shuài):21kW

輸出電壓(yā):AV220V

充(chōng)電槍(qiāng):單槍

人機交互:3.5寸顯示屏(píng)

充電操作:掃碼(mǎ)/刷(shuā)卡(qiǎ)

防(fáng)護等級(jí):IP54

通訊(xùn)方(fāng)式(shì):4G,Wifi

安裝(zhuāng)方(fāng)式(shì):立柱式(shì)/壁掛(guà)式

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AEV200-DC030D

額定功率:30kW

輸出電(diàn)壓(yā):DC200V-750V

充電槍(qiāng):單(dān)槍

人機交(jiāo)互(hù):7寸觸(chù)摸屏

充電操(cāo)作:掃碼(mǎ)/刷卡

防護(hù)等級(jí):IP54

通(tōng)訊方式(shì):以(yǐ)太網,4G(二選(xuǎn)一(yī))

圖(tú)片3

AEV200-DC060D/

AEV200-DC080D

額定(dìng)功率(shuài):60kW/80kW

輸出(chū)電(diàn)壓:DC200V-1000V

充電槍:單槍

人(rén)機交(jiāo)互:7寸觸摸屏

充(chōng)電(diàn)操(cāo)作:掃碼(mǎ)/刷卡

防護等級(jí):IP54

通(tōng)訊(xùn)方式:以太網,4G(二選(xuǎn)一(yī))

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AEV200-DC060S/

AEV200-DC080S

額定功率:60kW/80kW

輸(shū)出(chū)電壓(yā):DC200V-1000V

充(chōng)電槍:雙槍

人(rén)機(jī)交(jiāo)互:7寸(cùn)觸(chù)摸屏

充電(diàn)操(cāo)作:掃碼/刷卡(qiǎ)

防護(hù)等級:IP54

通(tōng)訊方式:以太(tài)網(wǎng),4G(二(èr)選一(yī))

4d147459580d98584e6cc1593ef6b18

AEV200-DC120S/

AEV200-DC180S

額定功率:120kW/180kW

輸(shū)出電(diàn)壓(yā):DC200V-1000V

充電(diàn)槍:雙(shuāng)槍(qiāng)

人(rén)機交互(hù):7寸觸摸屏

充電(diàn)操作:掃碼/刷卡

防護等級:IP54

通(tōng)訊方(fāng)式:以太(tài)網,4G(二(èr)選一)

AEV200-DC240M4/

AEV200-DC480M8/

AEV200-DC720M12

額定(dìng)功率(shuài):240kW/480kW/720kw

輸出電(diàn)壓(yā):DC150V-1000V

充電(diàn)終端支持:常(cháng)規單雙(shuāng)槍(qiāng)終端

防(fáng)護(hù)等級(jí):IP54

圖(tú)片3

AEV200-DC250AD

輸(shū)出:250A

1個充電(diàn)接(jiē)口;

支(zhī)持(chí)掃碼,刷卡(qiǎ)支(zhī)付(fù);

4G,以(yǐ)太網(wǎng)通(tōng)訊(xùn)(二選(xuǎn)一)

圖(tú)片1

AEV200-DC250AS

輸出:250A

2個充電接(jiē)口;

支持掃碼,刷卡(qiǎ)支(zhī)付;

4G,以(yǐ)太網(wǎng)通訊(二選(xuǎn)一)

四,現(xiàn)場圖片

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五(wǔ),結論

本(běn)文(wén)給(gěi)出(chū)了用於(yú)汽(qì)車充電(diàn)樁的(dí)B型剩(shèng)餘電流保護(hù)器的一(yī)種(zhǒng)設計方案,對其(qí)原(yuán)理與(yǔ)磁芯材料進行了(liǎo)分(fēn)析(xī),結合仿真結果(guǒ),得到了以(yǐ)下(xià)結(jié)論:

1)B型剩餘電(diàn)流保護(hù)器(qì)是雙(shuāng)磁(cí)芯結構,上磁芯及(jí)其(qí)拓撲結構僅(jǐn)對(duì)1000Hz以(yǐ)下正(zhèng)弦交(jiāo)流(liú)剩(shèng)餘電(diàn)流(liú),脈動直流剩餘(yú)電流(liú)的脈(mài)動部分以(yǐ)及(jí)它們的(dí)復(fù)合電流作出反(fǎn)應,磁芯(xīn)在原邊(biān)剩餘電流有(yǒu)直流(liú)成分時不能飽和,宜(yí)選(xuǎn)擇(zé)磁(cí)滯回(huí)綫(xiàn)扁(biǎn)平(píng),高磁(cí)導率(shuài)的材料;下(xià)磁(cí)芯及其(qí)拓(tuò)撲結(jié)構僅對直流剩餘電流作出反(fǎn)應,磁(cí)芯宜選擇(zé)具(jù)有高(gāo)剩(shèng)磁(cí)的非晶或納(nà)米(mǐ)晶(jīng)材(cái)料,它們發出的脫扣(kòu)命令之間是“或”的邏輯(jí)關係。

2)對(duì)於(yú)反(fǎn)映具有(yǒu)復(fù)雜(zá)波形的(dí)剩餘(yú)電流,采用整(zhěng)流的(dí)方(fāng)法,避(bì)免了(liǎo)對波形(xíng)的實時識(shí)別(bié),通過判(pàn)斷整流後的電流是否在(zài)重疊(dié)區(qū)內(nèi),確定(dìng)是(shì)否(fǒu)發(fā)出脫(tuō)扣(kòu)信號。

3)直(zhí)流剩餘電流的(dí)檢(jiǎn)測采(cǎi)用磁(cí)調製技術(shù),將(jiāng)原邊的(dí)直流以(yǐ)直(zhí)流分量的形式反映(yìng)到(dào)副(fù)邊(biān)激(jī)磁(cí)電流當中。仿真結果表明(míng),采用高剩磁的非晶(jīng)磁(cí)芯材(cái)料,能(néng)正(zhèng)確檢測原邊(biān)直流(liú)剩餘電流,提取激磁電(diàn)流的直流分量與(yǔ)原(yuán)邊(biān)電流換算(suàn)到(dào)副邊的(dí)相反數(shù)數(shù)值相(xiāng)近。

綜上(shàng)所(suǒ)述(shù),用於汽(qì)車(chē)充(chōng)電(diàn)樁的B型剩餘電(diàn)流保(bǎo)護(hù)器的設計(jì)就現有(yǒu)技(jì)術手段(duàn)可以(yǐ)實(shí)現,但是由於我(wǒ)國(guó)在(zài)材(cái)料(liào)研(yán)究(jiū)上稍落(là)後(hòu)於(yú)國際水平,加之部分材(cái)料限(xiàn)製(zhì)對(duì)我國(guó)的出口,相應(yīng)的磁芯材(cái)料的(dí)獲(huò)取(qǔ)成為B型(xíng)剩餘電(diàn)流(liú)保護器國產自(zì)主(zhǔ)化的瓶(píng)頸(jǐng);其次,對磁(cí)芯的(dí)布綫(xiàn)與(yǔ)磁(cí)屏蔽(bì)方案(àn)對B型剩餘電流保(bǎo)護器(qì)性能的(dí)影響也待進一步探(tàn)究(jiū)。

參考文獻(xiàn)

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