含新能源发电的区域充电站控制装置的制作方法

本发明涉及充电控制装置领域，具体涉及一种用于对含新能源发电的区域充电站进行控制的控制装置。

背景技术：

当前，电动汽车的应用受到各界高度重视，尤其是政府部门的大力推广。但由于电动汽车充电设施建设滞后充电不便以及目前电动汽车续航里程等原因，目前我国电动汽车主要应用于电动公交汽车或集团用车，相应地其充电站建设在公交公司场站或集团内部，充电站内设有数量较多的充电桩，此类内部充电站可称之为区域充电站，通常配设有设置在区域变压器后端的如太阳能等新能源发电装置进行并网发电，以节约电能。此类带新能源并网发电的充电站，其存在的问题有三：其一，由于新能源发电装置以及大量充电桩工作时对区域电网带来的谐波污染影响供电质量问题；其二，当充电站负载较小或闲置不能有效消纳新能源发电设备发出的电能时，新能源发电设备对区域电网倒送电问题；其三，内部充电站和同一区域变压器后端的其他负载共同构成该区域变压器的用电负载，极端情况下，当其他负载较大，且充电站充电设施同时大量使用时，可能使该区域变压器过载引起跳闸停电，对区域供电产生威胁。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种含新能源发电的区域充电站控制装置，旨在解决含新能源发电的区域充电站运行时对区域电网带来的谐波污染、充电站使用低谷时新能源发电向区域电网逆流倒送电以及极端情况下区域变压器过载引起跳闸停电对区域供电产生威胁的问题。

本发明的技术方案是：本发明的含新能源发电的区域充电站控制装置，其结构特点是：包括参数采集处理单元、谐波补偿单元、逆流控制单元和充电功率控制单元；

所述的参数采集处理单元包括电压互感器、电流互感器、滤波放大模块和mcu；滤波放大模块的信号输入端与电压互感器和电流互感器的信号输出端电连接；mcu的信号输入端与滤波放大模块的信号输出端电连接；mcu设有第一至第三信号输出端；

谐波补偿单元包括控制模块、逆变功率模块和并网电感；控制模块的信号输入端与参数采集处理单元的mcu的第一信号输出端电连接；逆变功率模块的信号输入端与控制模块的信号输出端电连接；并网电感的一端与逆变功率模块的输出端电连接；

逆流控制单元包括cpu、继电器模块和新能源发电输出控制开关k1；cpu的信号输入端与参数采集处理单元的mcu的第二信号输出端电连接；继电器模块的控制信号输入端与cpu的控制信号输出端电连接；继电器模块用于控制新能源发电输出控制开关k1的通断；

充电功率控制单元包括cpu模块、继电器组以及充电桩输出控制开关组构成，充电桩输出控制开关组包括j1～jn共n个充电桩输出控制开关，继电器组包括数量与充电桩输出控制开关数量相同的继电器；cpu模块的信号输入端与参数采集处理单元的mcu的第三信号输出端电连接；继电器组的各继电器的控制信号输入端与cpu模块相应的控制信号输出端电连接；继电器组的各继电器用于控制对应的充电桩输出控制开关的通断；

使用时，参数采集处理单元中的电压互感器和电流互感器设于区域变压器的输出侧；谐波补偿单元的并网电感的另一端与区域变压器输出侧后端的输电线电连接；逆流控制单元的新能源发电输出控制开关k1设置在新能源发电装置的输出端；充电功率控制单元的充电桩输出控制开关组中的充电桩输出控制开关j1～jn在充电站的每个充电桩的输出端各设置1个。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的含新能源发电的区域充电站控制装置，其在使用时，能够有效解决含新能源发电的区域充电站运行时对区域电网带来的谐波污染、充电站使用低谷时新能源发电向区域电网逆流倒送电以及极端情况下区域变压器过载引起跳闸停电对区域供电产生威胁的问题。（2）本发明的含新能源发电的区域充电站控制装置，其结构相对简单，成本相对较低，其应用于现有的含新能源发电的区域充电站时，无需过多改造，装设方便，易于推广。

附图说明

图1为本发明的控制装置的电路结构示意图，图中还显示了其与包括区域变压器、区域其他负载以及含新能源发电装置的区域充电站的区域电网的电连接关系；

图2为图1中参数采集处理单元的电路结构示意图；

图3为图1中谐波补偿单元的电路结构示意图；

图4为图1中逆流控制单元的电路结构示意图；

图5为图1中充电功率控制单元的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1至图5，本实施例的含新能源发电的区域充电站控制装置，其应用于包括区域变压器、设置在区域变压器后端的含新能源发电装置的区域充电站以及区域其他负载构成的区域电网。

本实施例的含新能源发电的区域充电站控制装置，其主要由参数采集处理单元、谐波补偿单元、逆流控制单元和充电功率控制单元组成。

参见图2，参数采集处理单元主要由电压互感器、电流互感器、滤波放大模块和mcu组成。滤波放大模块的信号输入端与电压互感器和电流互感器的信号输出端电连接；mcu的信号输入端与滤波放大模块的信号输出端电连接；mcu设有第一至第三信号输出端。

参见图3，谐波补偿单元主要由控制模块、逆变功率模块以及并网电感组成。控制模块的信号输入端与参数采集处理单元的mcu的第一信号输出端电连接；逆变功率模块的信号输入端与控制模块的信号输出端电连接；并网电感的一端（输入端）与逆变功率模块的输出端电连接。

参见图4，逆流控制单元主要由cpu、继电器模块以及新能源发电输出控制开关k1组成。cpu的信号输入端与参数采集处理单元的mcu的第二信号输出端电连接；继电器模块的控制信号输入端与cpu的控制信号输出端电连接；继电器模块用于控制新能源发电输出控制开关k1的通断。

参见图5，充电功率控制单元主要由cpu模块、继电器组以及充电桩输出控制开关组构成，充电桩输出控制开关组包括j1～jn共n个开关，继电器组包括数量与充电桩输出控制开关数量相同的继电器；cpu模块的信号输入端与参数采集处理单元的mcu的第三信号输出端电连接；继电器组的各继电器的控制信号输入端与cpu模块相应的控制信号输出端电连接；充电桩输出控制开关组中每个控制开关对应继电器组中的一个继电器，继电器组的各继电器用于控制相应的充电桩输出控制开关的通断。

使用时，参数采集处理单元中的电压互感器和电流互感器设于区域变压器的输出侧，用于检测区域变压器输出侧的电压和电流信号，采集的电压电流信号经滤波放大模块处理后发送给mcu处理，mcu对采集的信号进行处理并通过其第一信号输出端向谐波补偿单元发送电压、电流检测信号；mcu通过其第二信号输出端向逆流控制单元发送防逆流控制信号；mcu通过其第二信号输出端向充电功率控制单元发送充电功率控制信号。

使用时，谐波补偿单元的并网电感的另一端（输出端）与区域变压器输出侧后端的输电线电连接；谐波补偿单元的控制模块接收参数采集处理单元的mcu发送的电压、电流检测信号，采用现有技术的方法，计算需要补偿的电流信号发送给逆变功率模块，逆变功率模块产生相应的电流信号并由并网电感输出给区域变压器后的输电线，实现区域电网谐波补偿。

使用时，逆流控制单元的新能源发电输出控制开关k1设置在新能源发电装置的输出端与充电站各充电桩之间；逆流控制单元的cpu接收到参数采集处理单元的mcu发送的防逆流控制信号时，逆流控制单元的cpu通过继电器模块使得新能源发电输出控制开关k1关断，从而切断新能源发电装置向充电站也即区域电网送电，从而实现防新能源发电装置向区域电网倒送电的目的；当参数采集处理单元的mcu发送的防逆流控制信号停止时，逆流控制单元的cpu通过继电器模块使得新能源发电输出控制开关k1导通，恢复新能源发电装置向充电站送电。

使用时，充电功率控制单元的充电桩输出控制开关组中控制开关j1～jn在充电站的每个充电桩的输出端各设置1个，用于控制充电桩的输出；充电功率控制单元的cpu模块根据接收到的参数采集处理单元的mcu发送的功率控制信号，充电功率控制单元的cpu模块通过继电器组相应使得控制开关j1～jn中1至n个断开，也即将充电站内相应的充电桩关闭，通过充电站充电功率的调节，实现避免区域变压器过负荷目的。当参数采集处理单元的mcu发送的功率控制信号停止时，充电功率控制单元的cpu模块通过继电器组使得控制开关j1～jn恢复导通。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。