交流充电桩开关柜算法
发布时间：2026-06-05 00:31浏览次数：
交流充电桩开关柜四大核心算法（地库 7kW 交流桩成套配电柜专用）
开关柜 PLC / 智能仪表内嵌
三相平衡 + 功率动态分配 + 分级保护 + 有序削峰4 套算法，全部基于三相 380V 进线、多台单相 7kW（32A）交流桩负载，适配地下室批量慢充组网。
一、三相负荷均衡算法（开关柜最基础）
公式约束
\(I_A+I_B+I_C≈0，三相不平衡度＜15\%（国网强制）\)
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采集：CT 实时采集 A/B/C 各相总电流、每支路桩电流；
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调控逻辑
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超差：某相负载＞另外两相 15%，开关柜下发指令，关停重载相新增充电桩、启动轻载相空闲桩；
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细调：单台 7kW 单相桩跨相切换（接触器投切 L1/L2/L3），30ms 完成调平；
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适用：3 相进线带 N 台单相桩，杜绝偏相跳闸、变压器发热。
二、总容量受限动态功率分配算法（主流 3 种）
总约束：\(\boldsymbol{\sum P_i ≤ P_{变余量}}\)（变压器剩余可用功率）
1. 等比例均分算法（小区标配、最简单）
\(P_i=\frac{P_{余量}}{N_{在线车}}\)
变压器余量不足，所有在充车辆
同比例降功率，7kW→6/5/4kW 逐级下调，CP 信号 PWM 占空比同步降低，不直接停机。
例：变压器剩 21kW，6 台车同时插枪：单台均分 3.5kW。
2. 优先级贪婪分配（商业场站）
优先级排序：预约到期＞SOC 低＞VIP＞普通用户
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优先给高优先级满额 7kW；
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剩余容量依次分配后排车辆，余量不够则低功率降流，无容量停止新枪启动。
3. 分段递归分配（新款智能开关柜）
把功率按5A=1.1kW最小单元拆分，余量积木式分配，空闲功率碎片拼给待充车辆，容量利用率最高（2026 新型柜算法）。
三、分级继电 + 限流保护算法（安全核心，三段式）
1. 短路极速保护（微秒级）
检测\(\boldsymbol{di/dt}\)电流陡升率＞阈值（短路特征），150μs 切断故障支路，只跳故障回路、不整柜断电；
2. 反时限过载算法（过载不降功率、超时跳闸）
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1.1~1.3 倍额定：延时 60s 降功率；
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1.3~1.6 倍额定：延时 10s 分断支路；
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＞1.6 倍：瞬时跳闸；
3. 漏电 / 过欠压闭锁
单回路漏电流＞30mA 分闸；进线电压＜320V/＞440V，全站充电桩统一限功率。
四、分时有序充电削峰算法（物业省扩容费核心）
1. 时段阈值判定
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高峰（10:00–12:00、18:00–22:00）：变压器负载＞85% 额定，开关柜自动限流、新插枪只允许 3.5kW 慢充；
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谷段（23:00–次日 7:00）：余量充足，全部桩满功率 7kW；
2. 负荷预测滚动算法（MPC）
读取历史用电数据，预判 15min 后台区负荷，提前预降功率，防止瞬间超载跳闸。
五、开关柜下发控制方式
开关柜通过Modbus-RTU/485 总线下发电流指令→充电桩调整 CP 占空比→车载 OBC 改变输入功率，全程闭环 100ms 刷新一次。
六、简易选型总结
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老旧小区低配柜：等比例均分 + 三相平衡 + 常规过载保护；
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新建地库智能柜：优先级 + 递归分配 + 分时削峰 + 极速限流。
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