一种太阳能光伏电动车充电站智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能技术领域，具体讲是一种太阳能光伏电动车充电站智能控制系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，速度慢、耗费体力的自行车已逐步被电动车所代替。特别是公共交通拥挤的地区，又限制摩托车的使用，电动车则成为了人们日常上下班出行的最佳选择。随着中国经济的发展，电动车(含电动汽车)必然为成为广大国民的首选交通工具，电动车的增长，特别是大量电动汽车的增长，将必须有大量的充电站与其配套。同时随着太阳能发电技术和储电技术的不断成熟和完善，太阳能将更多地应用到交通领域。太阳能光伏充电站作为一种有效地新能源发电储能式充电站，其利用太阳能电池组件发电，并把产生的电能储存在蓄电池等储能设备中，行之有效地利用了新能源电力和技术，为电动车提供电源充电，达到节能环保的作用。太阳能充电站所发电力通过合理设计和建设可直接提供给电动自行车、电动汽车等充电。当前，我国太阳能光伏充电站控制系统技术研究不断深入，与欧美国家相比，任有不少差距。
[0003]目前太阳能光伏充电站控制系统技术主要在以下几方面需要。首先，太阳能电池发电成本比较高，所以合理的利用并存储太阳能是太阳能发电系统的关键部分。传统蓄电池由于其能量密度高，在独立光伏发电系统中得到了广泛的应用。但是蓄电池功率输出能力不足，寿命不长，为了满足短时大功率而配置大于经常性负荷容量造成严重浪费。其次，太阳能应用效率有待提高，太阳能电池在工作时，随着日照强度、环境温度的不同，其端电压将发生变化，使输出功率产生变化，故太阳能电池本身是一种极不稳定的电源。要提高太阳能光伏应用能量，必须研究一种控制策略，始终让太阳能光伏转换效率最大。最后，目前市场上太阳能光伏充电站只具有直流充电的慢充方式，光伏直流电源不能对交流负载进行供电，缺乏充电方式的多样性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、充电效率高、安全可靠性、使用寿命长、便于推广使用的太阳能光伏电动车充电站智能控制系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:一种太阳能光伏电动车充电站智能控制系统，包括能量接收与转换单元、能量储存与分配控制单元、能量输出单元和公共直流母线；所述能量接收与转换单元、能量储存与分配控制单元、能量输出单元分别挂接在公共直流母线上；所述能量接收与转换单元包括光伏PV阵列模块、MPPT模块和DC/DC模块一，光伏PV阵列模块与MPPT模块相连，MPPT模块与DC/DC模块一相连，DC/DC模块一挂接在公共直流母线上；所述能量储存与分配控制单元包括Buck-Boost变换器一、Buck-Boost变换器二、蓄电池、超级电容器、信息采集模块和中央控制器，Buck-Boost变换器一和Buck-Boost变换器二分别挂接在公共直流母线上，且Buck-Boost变换器一和Buck-Boost变换器二分别与蓄电池、超级电容器相连，DC/DC模块一、Buck-Boost变换器一和Buck-Boost变换器二均与信息采集模块相连，信息采集模块与中央控制器相连，中央控制器分别与Buck-Boost变换器一和Buck-Boost变换器二相连。
[0006]进一步地，所述能量输出单元包括DC/AC模块、DC/DC模块二和负载，DC/AC模块和DC/DC模块二均挂接在公共直流母线上，DC/AC模块、DC/DC模块二分别与负载相连。
[0007]进一步地，所述能量储存与分配控制单元还包括用于控制负载的负载开关，中央控制器与负载开关相连。
[0008]进一步地，所述负载与信息采集模块相连。
[0009]采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点:
[0010]—、采用超级电容器和蓄电池混合储能模式，当系统中光伏电池输出功率大于负载额定功率时，多余的能量通过Buck-Boost变换器在蓄电池和超级电容器中存储起来。当输出功率不足时，由蓄电池和超级电容器供电保证负载供电稳定。超级电容器可以承担储能负荷中的频繁波动部分，这样可较好发挥超级电容器循环寿命长、大功率输出能力强以及响应速度迅速等优势，同时还能有效地避免超级电容器储能不高的缺点。对蓄电池而言，这样可减少频繁充放电带来的的小循环充放电现象，达到延长蓄电池使用寿命的目的。
[0011 ] 二、采用最大功率点跟踪控制方法(MPPT)使太阳能光伏转换达到一个自动寻优过程，最优智能化实现太阳能光伏能量最大功率输出。
[0012]三、超级电容器和蓄电池均采用双向Buck-Boost转换电路与公共直流母线连接，便于能量管理，蓄电池与超级电容器电压等级不必与母端电压一个匹配。
[0013]四、系统输出采用DC/DC和DC/AC逆变两种方式，如此可提供电动车快充和慢充模式，有利于电动车充电多样性，给用户更多的选择。
【附图说明】
[0014]附图1是本实用新型太阳能光伏电动车充电站智能控制系统的结构框图。
[0015]附图2是信息采集模块的电路图。
[0016]图中所示:1、能量接收与转换单元11、光伏PV阵列模块12、MPPT模块13、DC/DC模块一 2、能量储存与分配控制单元21、Buck-Boost变换器一 22、Buck-Boost变换器二23、蓄电池24、超级电容器25、信息采集模块26、中央控制器27、负载开关3、能量输出单元3UDC/AC模块32、DC/DC模块二 33、负载4、公共直流母线。
【具体实施方式】
[0017]下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
[0018]如图1所示:一种太阳能光伏电动车充电站智能控制系统，包括能量接收与转换单元1、能量储存与分配控制单元2、能量输出单元3和公共直流母线4。能量接收与转换单元1、能量储存与分配控制单元2、能量输出单元3分别挂接在公共直流母线4上。能量接收与转换单元I包括光伏PV阵列模块IUMPPT模块12和DC/DC模块一 13。光伏PV阵列模块11与MPPT模块12相连，MPPT模块12与DC/DC模块一 13相连，DC/DC模块一 13挂接在公共直流母线4上。能量储存与分配控制单元2包括Buck-Boost变换器一 21、Buck_Boost变换器二 22、蓄电池23、超级电容器24、信息采集模块25和中央控制器26。中央控制器26采用型号为TMS320F2812的DSP芯片。Buck-Boost变换器一 21和Buck-Boost变换器二 22分