基于光伏并网的智慧停车棚的制作方法

1.本技术涉及光伏并网与电路控制领域，具体涉及一种光伏并网的智慧停车棚。


背景技术：

2.电动汽车充电站是电动汽车发展的重要基础支撑系统和电动汽车商业化过程中的重要环节，新能源储能型电动汽车充电站利用新能源发电和便宜“谷电”存储在蓄电装置中，白天为电动车充电，在特殊时期，此类充电站还可以作为临时电站为重要部门和设备供电。因此，新能源储能型电动汽车充电站必将成为未来电动汽车充电站的重要发展趋势。随着光伏等可再生能源发电技术的发展，分布式发电日益成为满足负荷增长需求、提高能源综合利用效率、提高供电可靠性的一种有效途径，并在配电网中得到了广泛应用。但分布式发电的大规模渗透也产生了一些负面影响，如单机接入成本较高、控制复杂、对大系统的电压和频率存在冲击等。上述影响限制了分布式发电的运行方式，削弱了其优势和潜能，因此设计了基于光伏并网的智慧停车棚，需要具有普通停车棚的所有功能，还要有方便停车、遮风挡雨、能将电动汽车补充电能的充电设备停放在恰当的位置、有一定太阳能发电性能，并且为分布式发电技术的整合和利用提供了灵活、高效的平台。 基于光伏并网是指由各种分布式电源、储能、负荷以及监控和保护装置组成，可同时向用户供电、供热和供冷的小型电力系统，并且可支持光伏充电。自治运行能力是一个重要特点，同时储能具有双向流动和响应速度较快等特点，能有效改善并网电能质量并提高系统稳定性，对并网运行起到了重要的作用，已成为并网系统必不可少的部分。
3.光伏并网是指由各种分布式电源、储能、负荷以及监控和保护装置组成，可同时向用户供电、供热和供冷的小型电力系统，并且可支持光伏充电，通过光伏充电电路，分布式电源开关控制电路，并网储能电路构成，并网型微网不仅仅能保证本地负荷的供电，还能满足多样化的能量需求。并网充分利用光资源，避免微电网所发电的浪费，还可以将电力存储在储能电池中，并网型微网下可灵活配置由储能电池优放电，储能电池电量不足时则由大电网供电，要么由大电网优先送电，到底选择哪种方式则由储能放电成本与实时电价对比决定，这就使得并网微网运行策略更加灵活。
4.如图1所示，为现有技术的开关控制电路，利用触发器来实现控制延时，对电信号检测和应答能力弱，难以实现不同电信号的高效切换。
5.如图2所示，为现有技术的光伏充电电路，对电能的控制能力差，同时对故障应变能力不足，安全可靠性低。


技术实现要素：

6.（一）技术问题1．现有技术的并网系统，能源切换控制能力弱，新能源利用率低。
7.2.现有技术的并网系统，控制能力差，故障规避功能弱，安全性低。
8.（二）技术方案
针对上述技术问题，本技术提出基于光伏并网的智慧停车棚，包括依次连接的光伏充电电路、分布式电源开关控制电路、储能电路。
9.光伏充电电路，停车棚通过太阳能发电，通过光伏充电电路为储能及供电进行充电，开始充电时，由于电池电压较低，三极管q2基极电位较高，致使恒流二极管d4导通，由三极管q2产生一个恒定的集电极电流流过二极管d1，其正向压降约为三极管q4提供一个稳定的基极电位，于是三极管q4产生一个恒定的集电极电流，此时三极管q2的发射极和三极管q4地集电极共同组成充电电流对电池充电。当电池电压升高到预定值时，三极管q2、三极管q4截止，电路停止对电池充电。通过此电路能充分利用光能，将光伏发电用来给电池充电。
10.分布式电源开关控制电路，光伏并网停车棚具有储能双向流动和响应速度快地特点，通过分布式电源开关控制电路实现，电容c2、二极管d3、电容c4、电阻r8、电容c5和稳压管d5等组成半波整流滤波及稳压电路，电阻r3、电位器r6、电容c3组成rc时间电路，晶体管q1和双向晶闸管q3等组成无触点开关电路。电源经电阻r3、电位器r6给电容c3充电，三极管q1基极呈高电位。此时，晶闸管q3导通，负载得电。当电容c3迅速经电阻r9放电，三极管q1基极呈低电位，三极管q1截至，同时触发双向晶闸管q3截至，负载不得电。通过rc延时，电源重新经电阻r3、电位器r6给电容c3充电，起到分布式电源开关控制的作用，再电网发生严重故障时，能够切断与电网的联系，通过储能为本地关键负荷供电，保证系统稳定性。
11.储能电路，通过储能电路，系统可以为电源设备供电，储能电路信号输入后后，由晶闸管q5向向储能供电。触发电路由单结晶体管q6、电容c8、电阻r12及电感l2组成张弛振荡器。供能时，先向电容c8进行充电，当电容c8上的电压引起单结晶体管q6导通时，晶闸管q5也导通，进行供能。如果电压稍微升高，单结晶体管q6的峰点电压也随之升高，电容c8两端电压也会更高。当其两端电压达到稳压二极管d8的击穿电压时，振荡器停振，储能供电过程结束。通过电位器r13，可调整供电电压，并且具有电路端短路或极性接错保护的功能。
12.基于光伏并网的智慧停车棚的优化配置和运行对光伏和并网的建设和推广有重要影响，优秀的分布式电源配置方案能够帮助光伏并网在满足运行要求的前提下减小光伏并网的初始成本，而好的运行策略能够让光伏并网更加安全稳定的运行。
13.（三）有益效果基于光伏并网的智慧停车棚，能够提高电网对分布式发电的消纳能力，可有效提高新能源的利用率，降低电网的网络损耗，优化电网运行。此外，在电网发生严重故障时，微电网切断与电网的联系，通过储能为本地关键负荷供电，提高供电可靠性。
14.附图说明
15.图1为现有技术的开关控制电路。
16.图2为现有技术的光伏充电电路。
17.图3为本技术的光伏充电电路原理图。
18.图4为本技术的分布式电源开关控制电路原理图。
19.图5为本技术的储能电路原理图。
20.具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明做进一步说明。
22.如图3、4、5所示，为本技术的基于光伏并网的智慧停车棚，包括依次连接的光伏充电电路、分布式电源开关控制电路、储能电路。
23.光伏充电电路，停车棚通过太阳能发电，通过光伏充电电路为储能及供电进行充电，开始充电时，由于电池电压较低，三极管q2基极电位较高，致使恒流二极管d4导通，由三极管q2产生一个恒定的集电极电流流过二极管d1，其正向压降约为三极管q4提供一个稳定的基极电位，于是三极管q4产生一个恒定的集电极电流，此时三极管q2的发射极和三极管q4地集电极共同组成充电电流对电池充电。当电池电压升高到预定值时，三极管q2、三极管q4截止，电路停止对电池充电。通过此电路能充分利用光能，将光伏发电用来给电池充电。
24.具体而言，所述光伏充电电路包括输入端口va、vb，二极管d1、d2、d4、d6，电容c1，电阻r2，电位器r7，三极管q2、q4，电池g1，所述光伏充电电路中输入端口va分别与二极管d2的正极、二极管d1的正极、电容c1的一端、电阻r2的一端连接，输入端口vb分别与二极管d6的负极、电池g1的负极连接，二极管d2的负极与电位器r7电阻的一端连接，二极管d6的正极与电位器r7电阻的另一端连接，电位器r7的滑片端与三极管q2的基极连接，三极管q2的集电极分别与二极管d1的负极、电容c1的另一端、三极管q4的基极连接，三极管q2的发射极与二极管d4的正极连接，二极管d4的正极分别与电池g1的正极、三极管q4的集电极连接，三极管q4的发射极与电阻r2的另一端连接。
25.分布式电源开关控制电路，光伏并网停车棚具有储能双向流动和响应速度快地特点，通过分布式电源开关控制电路实现，电容c2、二极管d3、电容c4、电阻r8、电容c5和稳压管d5等组成半波整流滤波及稳压电路，电阻r3、电位器r6、电容c3组成rc时间电路，晶体管q1和双向晶闸管q3等组成无触点开关电路。电源经电阻r3、电位器r6给电容c3充电，三极管q1基极呈高电位。此时，晶闸管q3导通，负载得电。当电容c3迅速经电阻r9放电，三极管q1基极呈低电位，三极管q1截至，同时触发双向晶闸管q3截至，负载不得电。通过rc延时，电源重新经电阻r3、电位器r6给电容c3充电，起到分布式电源开关控制的作用，再电网发生严重故障时，能够切断与电网的联系，通过储能为本地关键负荷供电，保证系统稳定性。
26.具体而言，所述分布式电源开关控制电路包括输入端口vc，双向晶闸管q3，电容c2、c4、c5，二极管d5、d3，电阻r1、r5、r8，所述分布式电源开关控制电路中输入端口vc分别与电容c2的一端、电阻r5的一端、电阻r1的一端连接，电阻r5的另一端分别与电容c2的另一端、二极管d3的正极连接，电阻r1的另一端与双向晶闸管q3的一端连接，双向晶闸管q3的另一端接地，二极管d3的负极分别与电阻r8的一端、电容c4的一端连接，电容c4的另一端接地，电阻r8的另一端分别与电容c5的一端、二极管d5的负极连接，电容c5的另一端接地，二极管d5的正极接地。所述分布式电源开关控制电路包括二极管d5，双向晶闸管q3，三极管q1，电阻r3、r4、r9、r10，电容c3，电位器r6，所述分布式电源开关控制电路中二极管d5的负极分别与电阻r3的一端、电阻r4的一端连接，电阻r3的另一端分别与电位器r6的滑片端、电位器r6电阻的一端连接，电位器r6电阻的另一端分别与电阻r9的一端、电容c3的一端、三极管q1的基极、电阻r4的另一端连接，电阻r9的另一端接地，电容c3的另一端接地，三极管q1
的发射极分别与电阻r10的一端、双向晶闸管q3的控制端连接，电阻r10的另一端接地。
27.储能电路，通过储能电路，系统可以为电源设备供电，储能电路信号输入后后，由晶闸管q5向向储能供电。触发电路由单结晶体管q6、电容c8、电阻r12及电感l2组成张弛振荡器。供能时，先向电容c8进行充电，当电容c8上的电压引起单结晶体管q6导通时，晶闸管q5也导通，进行供能。如果电压稍微升高，单结晶体管q6的峰点电压也随之升高，电容c8两端电压也会更高。当其两端电压达到稳压二极管d8的击穿电压时，振荡器停振，储能供电过程结束。通过电位器r13，可调整供电电压，并且具有电路端短路或极性接错保护的功能。
28.具体而言，所述储能电路包括输入端口vd，二极管d7、d8，晶闸管q5，电感l1，电容c6，电阻r11、r12，单结晶体管q6，所述储能电路中输入端口vb与二极管d7的正极连接，二极管d7的负极分别与电容c6的一端、晶闸管q5的一端连接，晶闸管q5的另一端分别与电感l1的一端、电阻r1的一端、电阻r12的一端连接，电感l1的另一端与晶闸管q5的控制端连接，电容c6的另一端分别与电阻r12的另一端、二极管d8的负极、单结晶体管q6的2号端连接。所述储能电路包括输出端口ve，二极管d8，电容c7、c8，电感l2，电阻r11、r14，电位器r13，单结晶体管q6，所述储能电路中电阻r11的另一端分别与电位器r13电阻的一端、电容c7的正极、输出端口ve连接，电位器r13电阻的另一端与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端分别与电容c7的负极、电感l2的一端、电容c8的另一端、二极管d8的负极连接，电感l2的另一端与单结晶体管q6的3号端，单结晶体管q6的1号接口与电位器r13的滑片端连接。
29.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。