超级电容充电装置控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超级电容充电装置控制系统，其由包括数据采集处理模块和随机选择模块及区域充电模块三部分组成，三部分的协同工作使得本发明在1套整流机组对应多个充电装置的情况下，多列车同时进站时，同一时刻只随机选择2套充电装置对车辆进行充电，其能够有效减轻多列车同时充电对电网的冲击，避免整流机组长期过负荷工作，保证了供电的可靠性，避免了选择大容量的整流机组会带来的资源浪费及成本增加的问题。
【专利说明】
超级电容充电装置控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及充电装置控制设备领域，尤其涉及一种超级电容充电装置控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，在采用I套整流机组对多个充电装置的超级电容有轨电车线路上，常会发生因多列车同时进站充电而导致整流机组过负荷的问题，而直接将整流机组容量加大，则会导致整体容量过剩，增加成本，造成浪费。
[0003]现有线路上的整流机组容量能够满足同一时刻2列车进行充电。如何控制同一时刻只随机充2列车就成了一个极为重要的问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种超级电容充电装置控制系统，以解决现有技术的不足。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种超级电容充电装置控制系统，其特征在于，包括数据采集处理模块和随机选择模块及区域充电模块三部分；
[0006]数据采集处理模块，主要由6组红外对管传感器、区域计数设备、数模处理模块组成，每组红外对管传感器有一对对射的红外探头，分别安装在站台两侧，采集信号判断列车是否进站充电，将信号传递给区域计数设备和数模处理模块进行处理；
[0007]随机选择模块，由多组继电器和继电器的常开触点和常闭触点组成，可结合数据采集处理模块和区域充电模块共同选择所需要充电的车辆；
[0008]区域充电模块，由继电器的常开触点和车站充电口组成，主要负责给车辆进行充电。
[0009]进一步地，所述数据采集处理模块由直流电源、第1-6红外对管传感器LI至L6、第1-6继电器Jl至J6、区域计数设备IC1、数模处理模块IC2、运算放大器U、三级管Q、电阻R1、可调电阻RWl及7-12继电器JZl至JZ6组成;第1-6红外对管传感器LI至L6的电源端接直流电源的VCC，接地端接直流电源的GND，第1-6红外对管传感器LI至L6的输出端分别接区域计数器ICl的第1-6输入引脚，第I继电器Jl并联在ICl的第I输入端和GND两端，第2继电器J2并联在ICl的第2输入端和GND两端，第3继电器J3并联在ICl的第3输入端和GND两端，第4继电器J4并联在ICl的第4输入端和GND两端，第5继电器J5并联在ICl的第5输入端和GND两端，第6继电器J6并联在ICI的第6输入端和GND两端，第I继电器JI并联在ICI的第I输入端和GND两端，区域计数器ICl的输出端接数模处理模块IC2的第1-3输入引脚，区域计数器ICl和数模处理模块IC2的电源端接VCC，接地端接GND，数模处理模块IC2的输出端接运算放大器U的正输入端，电阻Rl的一端接电源Vcc，电阻Rl的另一端与可调电阻RWl串联后接地构成分压电路，通过可调电阻RWl可调节可调电阻RWl所分的电压，可调电阻RWl的高电位端接运算放大器U的负输入端，运算放大器U的正输入端、负输入端的电位比较决定运算放大器U的输出端电平的高低，运算放大器U的输出端接三极管Q的基极，三极管Q的集电极与第7继电器JZ1、第8继电器JZ2、第9继电器JZ3串联后接电源Vcc，三极管Q的发射极与第10继电器JZ4、第11继电器JZ5、第12继电器瓜6串联后接6冊。
[0010]进一步地，所述随机选择模块由直流电源、第13-18继电器JCl至JC6、第19-24继电器JDl至JD6、第1-6继电器Jl至J6的常开触点JKl至JK6、第7-12继电器JZl至JZ6的常闭触点JKZl至JKZ6及第19-24继电器JDl至JD6的常开触点JKDl至JKD6组成;第7继电器JZl的常闭触点JKZl与第19继电器JDl的常开触点JKDl并联后一端与VCC连接，另一端与第I继电器Jl的常开触点JKl的一端相连，JKl的另一端接GND;第8继电器JZ2的常闭触点JKZ2与第20继电器JD2的常开触点JKD2并联后一端与VCC连接，另一端与第2继电器J2的常开触点JK2的一端相连，JK2的另一端接GND;第9继电器JZ3的常闭触点JKZ3与第21继电器JD3的常开触点JKD3并联后一端与VCC连接，另一端与第3继电器J3的常开触点JK3的一端相连，JK3的另一端接GND;第10继电器JZ4的常闭触点JKZ4与第22继电器JD4的常开触点JKD4并联后一端与VCC连接，另一端与第4继电器J4的常开触点JK4的一端相连，JK4的另一端接GND;第11继电器JZ5的常闭触点JKZ5与第23继电器JD5的常开触点JKD5并联后一端与VCC连接，另一端与第5继电器J5的常开触点JK5的一端相连，JK5的另一端接GND;第12继电器JZ6的常闭触点JKZ6与第24继电器JD6的常开触点JKD6并联后一端与VCC连接，另一端与第6继电器J6的常开触点JK6的一端相连，JK6的另一端接GND。
[0011]进一步地，所述区域充电模块由第1-6车站充电口、第13-18继电器JCl至JC6的常开触点JKCl至JKC6组成;车站充电口 I连接第13继电器JCl的常开触点JKCl，车站充电口 2连接第14继电器JC2的常开触点JKC2，车站充电口 3连接第15继电器JC3的常开触点JKC3，车站充电口 4连接第16继电器JC4的常开触点JKC4车站充电口 5连接第17继电器JC5的常开触点JKC5，车站充电口 6连接第18继电器JC6的常开触点JKC6。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013]本发明能有效减轻多车同时充电对电网的冲击，避免变压器长期过负荷工作，保证了供电的可靠性，避免了选择大容量的整流机组带来的资源浪费及成本增加的问题。
[0014]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的数据采集处理模块的电路原理图；
[0016]图2为本发明的随机选择模块的电路原理图；
[0017]图3为本发明的区域充电模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种超级电容充电装置控制系统，包括数据采集处理模块和随机选择模块及区域充电模块三部分。
[0019]数据采集处理模块由直流电源、第1-6红外对管传感器LI至L6、第1-6继电器Jl至J6、区域计数设备ICl、数模处理模块IC2、运算放大器U、三级管Q、电阻Rl、可调电阻RWl及7-12继电器JZl至JZ6组成。第1-6红外对管传感器LI至L6的电源端接直流电源的VCC，接地端接直流电源的GND，第1-6红外对管传感器LI至L6的输出端分别接区域计数器ICl的第1-6输入引脚，第I继电器Jl并联在ICl的第I输入端和GND两端，第2继电器J2并联在ICl的第2输入端和GND两端，第3继电器J3并联在ICl的第3输入端和GND两端，第4继电器J4并联在ICl的第4输入端和GND两端，第5继电器J5并联在ICl的第5输入端和GND两端，第6继电器J6并联在ICl的第6输入端和GND两端，第I继电器Jl并联在ICl的第I输入端和GND两端，区域计数器I Cl的输出端接数模处理模块IC2的第1-3输入引脚，区域计数器I Cl和数模处理模块IC2的电源端接VCC，接地端接GND，数模处理模块IC2的输出端接运算放大器U的正输入端，电阻Rl的一端接电源Vcc，电阻Rl的另一端与可调电阻RWl串联后接地构成分压电路，通过可调电阻RWl可调节可调电阻RWl所分的电压，可调电阻RWl的高电位端接运算放大器U的负输入端，运算放大器U的正输入端、负输入端的电位比较决定运算放大器U的输出端电平的高低，运算放大器U的输出端接三极管Q的基极，三极管Q的集电极与第7继电器JZl、第8继电器JZ2、第9继电器JZ3串联后接电源Vcc，三极管Q的发射极与第10继电器JZ4、第11继电器JZ5、第12继电器JZ6串联后接GND。
[0020]随机选择模块由直流电源、第13-18继电器JCl至JC6、第19-24继电器JDl至JD6、第1-6继电器Jl至J6的常开触点JKl至JK6、第7-12继电器JZl至JZ6的常闭触点JKZl至JKZ6及第19-24继电器JDl至JD6的常开触点JKDl至JKD6组成。第7继电器JZl的常闭触点JKZl与第19继电器JDl的常开触点JKDl并联后一端与VCC连接，另一端与第I继电器Jl的常开触点JKl的一端相连，JKl的另一端接GND;第8继电器JZ2的常闭触点JKZ2与第20继电器JD2的常开触点JKD2并联后一端与VCC连接，另一端与第2继电器J2的常开触点JK2的一端相连，JK2的另一端接GND;第9继电器JZ3的常闭触点JKZ3与第21继电器JD3的常开触点JKD3并联后一端与VCC连接，另一端与第3继电器J3的常开触点JK3的一端相连，JK3的另一端接GND;第1继电器JZ4的常闭触点JKZ4与第22继电器JD4的常开触点JKD4并联后一端与VCC连接，另一端与第4继电器J4的常开触点JK4的一端相连，JK4的另一端接GND;第11继电器JZ5的常闭触点JKZ5与第23继电器JD5的常开触点JKD5并联后一端与VCC连接，另一端与第5继电器J5的常开触点JK5的一端相连，JK5的另一端接GND;第12继电器JZ6的常闭触点JKZ6与第24继电器JD6的常开触点JKD6并联后一端与VCC连接，另一端与第6继电器J6的常开触点JK6的一端相连，JK6的另一端接GND。
[0021]区域充电模块由第1-6车站充电口、第13-18继电器JCl至JC6的常开触点JKCl至JKC6组成。车站充电口 I连接第13继电器JCl的常开触点JKCl，车站充电口 2连接第14继电器JC2的常开触点JKC2，车站充电口 3连接第15继电器JC3的常开触点JKC3，车站充电口 4连接第16继电器JC4的常开触点JKC4车站充电口 5连接第17继电器JC5的常开触点JKC5，车站充电口 6连接第18继电器JC6的常开触点JKC6。
[0022]工作原理:
[0023]当第I辆车辆进站时，假设此车辆到达的是第I站，则第I红外对管传感器LI最先检测到车辆进站，LI输出端输出高电平I，第I继电器Jl的常开触点JKl闭合，第13继电器JCl的常开触点JKCl闭合，区域充电模块给第I到站车辆充电，且第19继电器JDI的常开触点JKDI闭合，而且此时区域计数设备ICl计算出到站车辆数为I，IC1输出端输出二进制数001，数模处理模块的输入端为001，输出模拟电压为1.5V，则运算放大器U的正输入端电平为1.5V，低于负输入端的阈值电平2.5V，则运算放大器U的输出端输出低电平，三极管Q截止。
[0024]当第2辆车进站时，假设此车辆到达的是第2站，则第2红外对管传感器L2检测到车辆进站，L2输出端输出高电平2，第2继电器J2的常开触点JK2闭合，第14继电器JC2的常开触点JKC2闭合，区域充电模块给第2到站车辆充电，且第20继电器JD2的常开触点JKD2闭合，且此时区域计数设备ICl计算出到站车辆数为2，IC1输出端输出二进制数010，数模处理模块的输入端为010，输出模拟电压为3V，IC2将ICl的数字信号转化为模拟信号，则运输放大器U的正输入端电平为3V，高于负输入端的阈值电平2.5V，则运算放大器U的输出端输出高电平，三极管Q导通，第7继电器JZI的常闭触点JKZI，第8继电器JZ2的常闭触点JKZ2、第9继电器JZ3的常闭触点JKZ3、第1继电器JZ4的常闭触点JKZ4、第11继电器JZ5的常闭触点JKZ5、第12继电器JZ6的常闭触点JKZ6断开，此时由于JKDl和JKD2已经闭合，所以第13继电器JCl和第14继电器JC2仍有电流流过，JKCl和JKC2仍然闭合，前两辆车仍处于充电状态。
[0025]当第3辆车进站时，假设此车辆到达的是第3站，则第3红外对管传感器L3检测到车辆进站，L3输出端输出高电平3，第3继电器J3的常开触点JK3闭合，第15继电器JC3的常开触点JKC3闭合，但由于第9继电器JZ3的常闭触点JKZ3已经断开，第15继电器JC3和第21继电器JD3无电流通过，无法给第3辆车充电。
[0026]等前辆车充完后给第3辆充电，区域充电模块给第3、第4辆车充电，原理和以上一致。
[0027]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种超级电容充电装置控制系统，其特征在于，包括数据采集处理模块和随机选择模块及区域充电模块三部分； 所述数据采集处理模块，主要由6组红外对管传感器、区域计数设备、数模处理模块组成，每组红外对管传感器有一对对射的红外探头，分别安装在站台两侧，采集信号判断列车是否进站充电，将信号传递给区域计数设备和数模处理模块进行处理； 所述随机选择模块，由多组继电器和继电器的常开触点和常闭触点组成，可结合数据采集处理模块和区域充电模块共同选择所需要充电的车辆； 所述区域充电模块，由继电器的常开触点和车站充电口组成，主要负责给车辆进行充电。2.如权利要求1所述的一种超级电容充电装置控制系统，其特征在于:所述数据采集处理模块由直流电源、第1-6红外对管传感器LI至L6、第1-6继电器JI至J6、区域计数设备IC1、数模处理模块IC2、运算放大器U、三级管Q、电阻Rl、可调电阻RWl及7-12继电器JZl至JZ6组成;第1-6红外对管传感器LI至L6的电源端接直流电源的VCC，接地端接直流电源的GND，第1-6红外对管传感器LI至L6的输出端分别接区域计数器ICl的第1-6输入引脚，第I继电器Jl并联在ICl的第I输入端和GND两端，第2继电器J2并联在ICl的第2输入端和GND两端，第3继电器J3并联在ICl的第3输入端和GND两端，第4继电器J4并联在ICl的第4输入端和GND两端，第5继电器J5并联在ICl的第5输入端和GND两端，第6继电器J6并联在ICl的第6输入端和GND两端，第I继电器Jl并联在ICl的第I输入端和GND两端，区域计数器ICl的输出端接数模处理模块IC2的第1-3输入引脚，区域计数器ICl和数模处理模块IC2的电源端接VCC，接地端接GND，数模处理模块IC2的输出端接运算放大器U的正输入端，电阻Rl的一端接电源Vcc，电阻Rl的另一端与可调电阻RWl串联后接地构成分压电路，通过可调电阻RWl可调节可调电阻RWl所分的电压，可调电阻RWl的高电位端接运算放大器U的负输入端，运算放大器U的正输入端、负输入端的电位比较决定运算放大器U的输出端电平的高低，运算放大器U的输出端接三极管Q的基极，三极管Q的集电极与第7继电器JZl、第8继电器JZ2、第9继电器JZ3串联后接电源Vcc，三极管Q的发射极与第1继电器JZ4、第11继电器JZ5、第12继电器JZ6串联后接GND03.如权利要求1所述的一种超级电容充电装置控制系统，其特征在于:所述随机选择模块由直流电源、第13-18继电器JCl至JC6、第19-24继电器JDl至JD6、第1-6继电器Jl至J6的常开触点JKl至JK6、第7-12继电器JZl至JZ6的常闭触点JKZl至JKZ6及第19-24继电器JDl至JD6的常开触点JKDI至JKD6组成;第7继电器JZI的常闭触点JKZI与第19继电器JDI的常开触点JKDl并联后一端与VCC连接，另一端与第I继电器Jl的常开触点JKl的一端相连，JKl的另一端接GND;第8继电器JZ2的常闭触点JKZ2与第20继电器JD2的常开触点JKD2并联后一端与VCC连接，另一端与第2继电器J2的常开触点JK2的一端相连，JK2的另一端接GND;第9继电器JZ3的常闭触点JKZ3与第21继电器JD3的常开触点JKD3并联后一端与VCC连接，另一端与第3继电器J3的常开触点JK3的一端相连，JK3的另一端接GND;第10继电器JZ4的常闭触点JKZ4与第22继电器JD4的常开触点JKD4并联后一端与VCC连接，另一端与第4继电器J4的常开触点JK4的一端相连，JK4的另一端接GND;第11继电器JZ5的常闭触点JKZ5与第23继电器JD5的常开触点JKD5并联后一端与VCC连接，另一端与第5继电器J5的常开触点JK5的一端相连，JK5的另一端接GND;第12继电器JZ6的常闭触点JKZ6与第24继电器JD6的常开触点JKD6并联后一端与VCC连接，另一端与第6继电器J6的常开触点JK6的一端相连，JK6的另一端接GND。4.如权利要求1所述的一种超级电容充电装置控制系统，其特征在于:所述区域充电模块由第1-6车站充电口、第13-18继电器JCl至JC6的常开触点JKCl至JKC6组成;车站充电口 I连接第13继电器JCI的常开触点JKCI，车站充电口( 2)连接第14继电器JC2的常开触点JKC2，车站充电口( 3)连接第15继电器JC3的常开触点JKC3，车站充电口(4)连接第16继电器JC4的常开触点JKC4车站充电口5连接第17继电器JC5的常开触点JKC5，车站充电口(6)连接第18继电器JC6的常开触点JKC6。
【文档编号】H02J7/02GK105827000SQ201610411308
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】唐贾言, 许佳雯, 钟建辉, 朱唯耀, 陈朝珍, 谢双, 任晓刚, 张明锐, 张海龙
【申请人】上海市城市建设设计研究总院, 同济大学