一種太陽能光伏電動車充電站智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能技術領域，具體講是一種太陽能光伏電動車充電站智能控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，速度慢、耗費體力的自行車已逐步被電動車所代替。特別是公共交通擁擠的地區(qū)，又限制摩托車的使用，電動車則成為了人們?nèi)粘Ｉ舷掳喑鲂械淖罴堰x擇。隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，電動車(含電動汽車)必然為成為廣大國民的首選交通工具，電動車的增長，特別是大量電動汽車的增長，將必須有大量的充電站與其配套。同時隨著太陽能發(fā)電技術和儲電技術的不斷成熟和完善，太陽能將更多地應用到交通領域。太陽能光伏充電站作為一種有效地新能源發(fā)電儲能式充電站，其利用太陽能電池組件發(fā)電，并把產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池等儲能設備中，行之有效地利用了新能源電力和技術，為電動車提供電源充電，達到節(jié)能環(huán)保的作用。太陽能充電站所發(fā)電力通過合理設計和建設可直接提供給電動自行車、電動汽車等充電。當前，我國太陽能光伏充電站控制系統(tǒng)技術研究不斷深入，與歐美國家相比，任有不少差距。
[0003]目前太陽能光伏充電站控制系統(tǒng)技術主要在以下幾方面需要。首先，太陽能電池發(fā)電成本比較高，所以合理的利用并存儲太陽能是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部分。傳統(tǒng)蓄電池由于其能量密度高，在獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。但是蓄電池功率輸出能力不足，壽命不長，為了滿足短時大功率而配置大于經(jīng)常性負荷容量造成嚴重浪費。其次，太陽能應用效率有待提高，太陽能電池在工作時，隨著日照強度、環(huán)境溫度的不同，其端電壓將發(fā)生變化，使輸出功率產(chǎn)生變化，故太陽能電池本身是一種極不穩(wěn)定的電源。要提高太陽能光伏應用能量，必須研究一種控制策略，始終讓太陽能光伏轉(zhuǎn)換效率最大。最后，目前市場上太陽能光伏充電站只具有直流充電的慢充方式，光伏直流電源不能對交流負載進行供電，缺乏充電方式的多樣性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構簡單、充電效率高、安全可靠性、使用壽命長、便于推廣使用的太陽能光伏電動車充電站智能控制系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:一種太陽能光伏電動車充電站智能控制系統(tǒng)，包括能量接收與轉(zhuǎn)換單元、能量儲存與分配控制單元、能量輸出單元和公共直流母線；所述能量接收與轉(zhuǎn)換單元、能量儲存與分配控制單元、能量輸出單元分別掛接在公共直流母線上；所述能量接收與轉(zhuǎn)換單元包括光伏PV陣列模塊、MPPT模塊和DC/DC模塊一，光伏PV陣列模塊與MPPT模塊相連，MPPT模塊與DC/DC模塊一相連，DC/DC模塊一掛接在公共直流母線上；所述能量儲存與分配控制單元包括Buck-Boost變換器一、Buck-Boost變換器二、蓄電池、超級電容器、信息采集模塊和中央控制器，Buck-Boost變換器一和Buck-Boost變換器二分別掛接在公共直流母線上，且Buck-Boost變換器一和Buck-Boost變換器二分別與蓄電池、超級電容器相連，DC/DC模塊一、Buck-Boost變換器一和Buck-Boost變換器二均與信息采集模塊相連，信息采集模塊與中央控制器相連，中央控制器分別與Buck-Boost變換器一和Buck-Boost變換器二相連。
[0006]進一步地，所述能量輸出單元包括DC/AC模塊、DC/DC模塊二和負載，DC/AC模塊和DC/DC模塊二均掛接在公共直流母線上，DC/AC模塊、DC/DC模塊二分別與負載相連。
[0007]進一步地，所述能量儲存與分配控制單元還包括用于控制負載的負載開關，中央控制器與負載開關相連。
[0008]進一步地，所述負載與信息采集模塊相連。
[0009]采用上述技術方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
[0010]—、采用超級電容器和蓄電池混合儲能模式，當系統(tǒng)中光伏電池輸出功率大于負載額定功率時，多余的能量通過Buck-Boost變換器在蓄電池和超級電容器中存儲起來。當輸出功率不足時，由蓄電池和超級電容器供電保證負載供電穩(wěn)定。超級電容器可以承擔儲能負荷中的頻繁波動部分，這樣可較好發(fā)揮超級電容器循環(huán)壽命長、大功率輸出能力強以及響應速度迅速等優(yōu)勢，同時還能有效地避免超級電容器儲能不高的缺點。對蓄電池而言，這樣可減少頻繁充放電帶來的的小循環(huán)充放電現(xiàn)象，達到延長蓄電池使用壽命的目的。
[0011 ] 二、采用最大功率點跟蹤控制方法(MPPT)使太陽能光伏轉(zhuǎn)換達到一個自動尋優(yōu)過程，最優(yōu)智能化實現(xiàn)太陽能光伏能量最大功率輸出。
[0012]三、超級電容器和蓄電池均采用雙向Buck-Boost轉(zhuǎn)換電路與公共直流母線連接，便于能量管理，蓄電池與超級電容器電壓等級不必與母端電壓一個匹配。
[0013]四、系統(tǒng)輸出采用DC/DC和DC/AC逆變兩種方式，如此可提供電動車快充和慢充模式，有利于電動車充電多樣性，給用戶更多的選擇。
【附圖說明】
[0014]附圖1是本實用新型太陽能光伏電動車充電站智能控制系統(tǒng)的結(jié)構框圖。
[0015]附圖2是信息采集模塊的電路圖。
[0016]圖中所示:1、能量接收與轉(zhuǎn)換單元11、光伏PV陣列模塊12、MPPT模塊13、DC/DC模塊一 2、能量儲存與分配控制單元21、Buck-Boost變換器一 22、Buck-Boost變換器二23、蓄電池24、超級電容器25、信息采集模塊26、中央控制器27、負載開關3、能量輸出單元3UDC/AC模塊32、DC/DC模塊二 33、負載4、公共直流母線。
【具體實施方式】
[0017]下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。
[0018]如圖1所示:一種太陽能光伏電動車充電站智能控制系統(tǒng)，包括能量接收與轉(zhuǎn)換單元1、能量儲存與分配控制單元2、能量輸出單元3和公共直流母線4。能量接收與轉(zhuǎn)換單元1、能量儲存與分配控制單元2、能量輸出單元3分別掛接在公共直流母線4上。能量接收與轉(zhuǎn)換單元I包括光伏PV陣列模塊IUMPPT模塊12和DC/DC模塊一 13。光伏PV陣列模塊11與MPPT模塊12相連，MPPT模塊12與DC/DC模塊一 13相連，DC/DC模塊一 13掛接在公共直流母線4上。能量儲存與分配控制單元2包括Buck-Boost變換器一 21、Buck_Boost變換器二 22、蓄電池23、超級電容器24、信息采集模塊25和中央控制器26。中央控制器26采用型號為TMS320F2812的DSP芯片。Buck-Boost變換器一 21和Buck-Boost變換器二 22分