CN103138298A - 太阳能电动车充电站控制电路系统 - Google Patents

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张雪银
杨向民
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Abstract

一种太阳能电动车充电站控制电路系统，包括控制器，以及和控制器相连接的市电电源、太阳能电池、充电器、蓄电池，太阳能电池将太阳能转化为电能，送往蓄电池中储存，并将额外电量用于充电器为电动车充电；蓄电池在白天储存太阳能阵列所产生的电能，晚上把储存的能量释放出来，供夜间充电；控制器对太阳能电池、蓄电池电压、市电电源和充电器状态进行总体监控，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，需要时完成太阳能电池和市电电源之间的切换；市电电源为备用电源；本发明针有效解决了单一太阳能利用的不稳定问题，降低了太阳能电池及蓄电池的容量。

Description

太阳能电动车充电站控制电路系统
技术领域
本发明涉及一种充电站控制电路系统，为太阳能市电互补型电动车充电站提供了一种自动化、双电源互相切换的控制电路系统。
背景技术
利用太阳能进行发电是人类开发利用太阳能的一个主要手段，然而由于太阳能辐射的间歇性，单一的太阳能发电系统经常出现在连续阴雨天时，蓄电池电压不足，无法向外界提供连续电力的情况。将太阳能与市电组成双电源互补供电系统，不仅有效的解决了太阳能利用不稳定的问题，同时可以降低太阳能电池和蓄电池的容量，与单一的太阳能供电系统比较，很大程度上降低了成本。
发明内容
本发明主要解决了单一太阳能供电系统对太阳能利用不稳定以及太阳能电池和蓄电池容量巨大的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
一种太阳能电动车充电站控制电路系统，包括控制器，以及和控制器相连接的市电电源、太阳能电池、充电器、蓄电池，太阳能电池将太阳辐射转化为电能，送往蓄电池中储存起来，并将额外电量用于充电器为电动车充电；蓄电池的作用是在白天储存太阳能阵列所产生的电能，晚上把储存的能量释放出来，供夜间充电；控制器对太阳能电池、蓄电池电压、市电电源和充电器状态进行总体监控，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，同时保护蓄电池，避免蓄电池过充电或过放电，需要时完成太阳能电池和市电电源之间的切换，保证充电器持续工作；市电电源作为系统中的备用电源，在出现连续阴郁天，蓄电池由于充电电压不足，不能向充电器正常供电时，由控制器转换为市电向充电器供电。
所述控制器采用可编程逻辑控制器，其工作模式转换流程为系统开始工作时，控制器首先检测蓄电池的端电压，根据端电压的大小，进入不同的工作模式：太阳能电池端电压于12伏，判断为夜间模式；端电压大于12伏，判断为白天模式。
所述白天模式为：控制器首先切断两个供电回路，检测蓄电池电压，并根据蓄电池端电压判断蓄电池的电荷状态，进行相应状态下的操作：在蓄电池达到过冲点时，无论太阳能电池电压高低，蓄电池充电回路均被断开，停止充电；蓄电池电压降至过放点后，为尽快补充蓄电池电压，采用直流充电方式；在蓄电池电压没有过冲，也没有降至过放点时，采用脉冲式充电；在该模式的任意状态中，控制器对蓄电池端电压进行周期性检测，判断是否停止充电或进行充电方式转换。
所述夜间模式为：进入该模式后，控制器切断充电回路，检测蓄电池端电压并进行判断，以决定充电器由蓄电池供电还是由市电电源供电。如果由市电电源供电，则控制器只需检测太阳能电池的端电压，以判断是否切换工作模式；如果由蓄电池供电，则控制器首先读取蓄电池半功率放电标志位，以确定是否半功率供电，若选择了半功率供电，则蓄电池进行半功率供电，否则蓄电池正常放电；无论正常供电还是半功率供电，控制器都要周期性检查蓄电池端电压及太阳能电池端电压，以判断是否需要切换到市电电源供电模式和是否需要转换到白天工作模式。
本发明针对单一形式的太阳能供电系统，提出了可编程逻辑控制器为核心，市电、蓄电池电力互相转换为充电器提供不间断供电的改进，有效解决了单一太阳能利用的不稳定问题，降低了太阳能电池及蓄电池的容量。
附图说明
图1为本发明的系统原理图；
图2为本发明的白天模式程序流图；
图3为本发明的夜间模式程序流图；
其中箭头方向为控制流向。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括控制器，以及和控制器相连接的市电电源、太阳能电池、充电器、蓄电池，太阳能电池将太阳辐射转化为电能，送往蓄电池中储存起来，并将额外电量用于充电器为电动车充电；蓄电池的作用是在白天储存太阳能阵列所产生的电能，晚上把储存的能量释放出来，供夜间充电；控制器对太阳能电池、蓄电池电压、市电电源和充电器状态进行总体监控，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，同时保护蓄电池，避免蓄电池过充电或过放电，需要时完成太阳能电池和市电电源之间的切换，保证充电器持续工作；市电电源作为系统中的备用电源，在出现连续阴郁天，蓄电池由于充电电压不足，不能向充电器正常供电时，由控制器转换为市电向充电器供电。
如图2所示，为本发明的白天模式程序流图，控制器首先切断两个供电回路，检测蓄电池电压，并根据蓄电池端电压判断蓄电池的电荷状态，进行相应状态下的操作：在蓄电池达到过冲点时，无论太阳能电池电压高低，蓄电池充电回路均被断开，停止充电；蓄电池电压降至过放点后，为尽快补充蓄电池电压，采用直流充电方式；在蓄电池电压没有过冲，也没有降至过放点时，采用脉冲式充电；在该模式的任意状态中，控制器对蓄电池端电压进行周期性检测，判断是否停止充电或进行充电方式转换。
如图3所示，为本发明的夜间模式程序流图，进入该模式后，控制器切断充电回路，检测蓄电池端电压并进行判断，以决定充电器由蓄电池供电还是由市电电源供电。如果由市电电源供电，则控制器只需检测太阳能电池的端电压，以判断是否切换工作模式；如果由蓄电池供电，则控制器首先读取蓄电池半功率放电标志位，以确定是否半功率供电，若选择了半功率供电，则蓄电池进行半功率供电，否则蓄电池正常放电；无论正常供电还是半功率供电，控制器都要周期性检查蓄电池端电压及太阳能电池端电压，以判断是否需要切换到市电电源供电模式和是否需要转换到白天工作模式。
以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种太阳能电动车充电站控制电路系统，其特征在于：包括控制器，以及和控制器相连接的市电电源、太阳能电池、充电器、蓄电池，太阳能电池将太阳辐射转化为电能，送往蓄电池中储存起来，并将额外电量用于充电器为电动车充电；蓄电池的作用是在白天储存太阳能阵列所产生的电能，晚上把储存的能量释放出来，供夜间充电；控制器对太阳能电池、蓄电池电压、市电电源和充电器状态进行总体监控，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，同时保护蓄电池，避免蓄电池过充电或过放电，需要时完成太阳能电池和市电电源之间的切换，保证充电器持续工作；市电电源作为系统中的备用电源，在出现连续阴雨天，蓄电池由于充电电压不足，不能向充电器正常供电时，由控制器转换为市电向充电器供电。
2.根据权利要求1所述太阳能电动车充电站控制电路系统，其特征在于：所述控制器采用可编程逻辑控制器，其工作模式转换流程为系统开始工作时，控制器首先检测蓄电池的端电压，根据端电压的大小，进入不同的工作模式：太阳能电池端电压小于12伏，判断为夜间模式；端电压大于12伏，判断为白天模式。
3.根据权利要求1或2所述太阳能电动车充电站控制电路系统，其特征在于：所述白天模式为：控制器首先切断两个供电回路，检测蓄电池电压，并根据蓄电池端电压判断蓄电池的电荷状态，进行相应状态下的操作：在蓄电池达到过冲点时，无论太阳能电池电压高低，蓄电池充电回路均被断开，停止充电；蓄电池电压降至过放点后，为尽快补充蓄电池电压，采用直流充电方式；在蓄电池电压没有过冲，也没有降至过放点时，采用脉冲式充电；在该模式的任意状态中，控制器对蓄电池端电压进行周期性检测，判断是否停止充电或进行充电方式转换。
4.根据权利要求1或2所述太阳能电动车充电站控制电路系统，其特征在于：夜间模式为：进入该模式后，控制器切断充电回路，检测蓄电池端电压并进行判断，以决定充电器由蓄电池供电还是由市电电源供电。如果由市电电源供电，则控制器只需检测太阳能电池的端电压，以判断是否切换工作模式；如果由蓄电池供电，则控制器首先读取蓄电池半功率放电标志位，以确定是否半功率供电，若选择了半功率供电，则蓄电池进行半功率供电，否则蓄电池正常放电；无论正常供电还是半功率供电，控制器都要周期性检查蓄电池端电压及太阳能电池端电压，以判断是否需要切换到市电电源供电模式和是否需要转换到白天工作模式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106211465A (zh) * 2016-08-12 2016-12-07 上海九孚实业有限公司 一种警示灯控制系统
CN104734261B (zh) * 2013-12-20 2017-02-22 中国移动通信集团甘肃有限公司 基于四网融合的室内供电开关电源及其实现方法
CN108282022A (zh) * 2018-01-08 2018-07-13 南宁市浩发科技有限公司 一种太阳能led广告牌系统及其控制方法
CN110133517A (zh) * 2019-05-06 2019-08-16 河海大学 一种基于卡尔曼滤波算法的电池荷电状态估测装置

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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