一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统及方法

1.本发明涉及电动汽车光伏电站领域，更具体地说，本发明涉及一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统及方法。


背景技术：

2.目前，电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测一般通过单一电压采集，较少有通过系统化大范围电压稳定性检测；电动汽车充电桩一般分为交流桩和直流桩两种，两种方式的电压检测方式完全不同；如何检测电动汽车光伏充电站电路信号仍待提高；电动汽车的电池不是一个电池，是很多电池组成的电池组，电压等级也有12v、24v、36v、48v、72v、96v等多种，如何根据电池组及不同电压等级对电动汽车光伏充电站电路信号进行调理仍待完善；将调理信号进一步处理及自动化编程仍需改进；如何进行识别输出显示电动汽车光伏充电站的电压状态并进行电压稳定性检测跟踪仍需进一步解决；因此，有必要提出一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统及方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明；本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统，包括：
5.光伏信号霍尔传感模块，用于通过光伏霍尔电压传感器检测电动汽车光伏充电站电路信号；
6.运算放大信号调理模块，用于利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；
7.数字信号处理编程模块，用于将运算放大调理的信号通过数字信号处理器进行数字信号处理编程；
8.识别选通电压监控模块，用于根据数字信号处理编程，进行地址识别以及输出选通显示电动汽车光伏充电站的电压状态，进行电压稳定性检测跟踪。
9.优选的，所述光伏参数霍尔传感模块包括：
10.霍尔传感光伏采集子模块，用于通过将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；
11.霍尔信号无线转换子模块，用于将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号；
12.采集信号无线传输子模块，用于将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；
13.其中，所述霍尔信号无线转换子模块包括：第一电压输入接口、第二电压输入接口、无线接收模块、电压输出接口、调制解调转换单元，第一电压输入接口一端电连接霍尔电压传感器另一端电连接调制解调转换单元通过无线信号匹配无线接收模块连接电压输出接口，第二电压输入接口一端电连接霍尔电压传感器另一端电连接电压输出接口；
14.所述将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号包括：检测霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息，根据当前工作状态信息确定霍尔电压传感器的当前工作模式，霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息包括第一电压输入接口是否与电压输出接口匹配传输以及无线接收模块是否开启；
15.若霍尔电压传感器的当前工作模式为第一电压输入接口未与电压输出接口匹配传输，则通过第二电压输入接口接收霍尔电压传感器的电压模拟信号，并传输到电压输出接口，直至第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输；若第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输，霍尔电压传感器的当前工作模式无线接收模块已开启，则通过调制解调转换单元调制转换信号并传输到无线接收模块，并传输至电压输出接口；根据霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态，将多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号。
16.优选的，所述运算放大信号调理模块包括：
17.无线传输信号接收子模块，用于接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制无线信号；
18.无线信号调制解调子模块，用于将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；
19.转换信号运放调理子模块，用于将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理。
20.优选的，所述数字信号处理编程模块包括：
21.模数信号转换子模块，用于将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；发送信号控制所述运算放大信号调理模块进入运算放大器失调电压校准模式；输入校准电压至所述运算放大器进行放大处理；根据运算放大器的放大倍数通过模数转换单元对所述运算放大器的输出信号进行模数转换；
22.数字信号接口子模块，用于将预处理数字信号传输到数字信号处理器接口；
23.数字处理编程子模块，用于读取数字信号处理器接口的预处理数字信号，并进行数字信号处理编程；
24.其中，所述数字信号处理编程包括：判断所述模数转换的转换结果是否与设定转换结果一致，当所述转换结果不与设定转换结果一致，则根据所述校准电压、转换结果以及放大倍数以及所述模数转换单元的位数获取所述运算放大器的失调电压作为数字信号处理编程的输入参数；当所述转换结果与设定转换结果一致，则等幅增加所述运算放大器的输入电压，并实时控制所述模数转换单元进行模数转换，直至所述转换结果不与设定转换结果一致，获取此时所述运算放大器的失调电压；获取正常工作模式时所述运算放大器的输出电压作为数字信号处理编程的输入参数。
25.优选的，所述识别选通电压监控模块包括：
26.编程地址识别子模块，用于在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别获得编程地址识别指令；
27.传输信息选通子模块，用于通过编程地址识别指令进行输出地址选通，获得传输信息选通状态；
28.电压状态监控子模块，用于根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；
29.其中，通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪包括：在t1时刻，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板t1时刻多个霍尔电压值；计算t1时刻多个霍尔电压值的平均值，获得霍尔电压平均值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻，通过多个霍尔电压传感器采集实时电压值；计算t2时刻多个霍尔电压传感器采集的无极值电压中位平均值；无极值电压中位平均值计算方法为：将多个实时电压值通过中位循环对比进行排序获得中位循环排序电压值序列，排序后去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差最大的序列起始电压值和系列终末电压值，获得无极值中位循环排序电压值序列；计算无极值中位循环排序电压值序列的均值，获得无极值电压中位平均值；将无极值电压中位平均值作为实时检测电压值；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中，检测跟踪单元实时对比参考均值电压值和实时检测电压值，判定参考均值电压值与实时检测电压值的差异是否超出设定稳定范围，当超出设定稳定范围时触发超压警示；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中实时进行电压稳定性检测跟踪。
30.本发明提供了一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测方法，包括：
31.s100，通过光伏霍尔电压传感器检测电动汽车光伏充电站电路信号；
32.s200，利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；
33.s300，将运算放大调理的信号通过数字信号处理器进行数字信号处理编程；
34.s400，根据数字信号处理编程，进行地址识别以及输出选通显示电动汽车光伏充电站的电压状态，进行电压稳定性检测跟踪。
35.优选的，所述s100包括：
36.s101，通过将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；
37.s102，将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号；
38.s103，将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；
39.其中，所述将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号包括：检测霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息，根据当前工作状态信息确定霍尔电压传感器的当前工作模式，霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息包括第一电压输入接口是否与电压输出接口匹配传输以及无线接收模块是否开启；
40.若霍尔电压传感器的当前工作模式为第一电压输入接口未与电压输出接口匹配传输，则通过第二电压输入接口接收霍尔电压传感器的电压模拟信号，并传输到电压输出接口，直至第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输；若第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输，霍尔电压传感器的当前工作模式无线接收模块已开启，则通过调制解调转换单元调制转换信号并传输到无线接收模块，并传输至电压输出接口；根据霍尔电压传感
器传输信号的当前工作状态，将多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号。
41.优选的，所述s200包括：
42.s201，接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制无线信号；
43.s202，将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；
44.s203，将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理。
45.优选的，所述s300包括：
46.s301，将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；发送信号控制所述运算放大信号调理模块进入运算放大器失调电压校准模式；输入校准电压至所述运算放大器进行放大处理；根据运算放大器的放大倍数通过模数转换单元对所述运算放大器的输出信号进行模数转换；
47.s302，将预处理数字信号传输到数字信号处理器接口；
48.s303，读取数字信号处理器接口的预处理数字信号，并进行数字信号处理编程；
49.其中，所述数字信号处理编程包括：判断所述模数转换的转换结果是否与设定转换结果一致，当所述转换结果不与设定转换结果一致，则根据所述校准电压、转换结果以及放大倍数以及所述模数转换单元的位数获取所述运算放大器的失调电压作为数字信号处理编程的输入参数；当所述转换结果与设定转换结果一致，则等幅增加所述运算放大器的输入电压，并实时控制所述模数转换单元进行模数转换，直至所述转换结果不与设定转换结果一致，获取此时所述运算放大器的失调电压；获取正常工作模式时所述运算放大器的输出电压。
50.优选的，所述s400包括：
51.s401，在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别获得编程地址识别指令；
52.s402，通过编程地址识别指令进行输出地址选通，获得传输信息选通状态；
53.s403，根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；
54.其中，通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪包括：在t1时刻，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板t1时刻多个霍尔电压值；计算t1时刻多个霍尔电压值的平均值，获得霍尔电压平均值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻，通过多个霍尔电压传感器采集实时电压值；计算t2时刻多个霍尔电压传感器采集的无极值电压中位平均值；无极值电压中位平均值计算方法为：将多个实时电压值通过中位循环对比进行排序获得中位循环排序电压值序列，排序后去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差最大的序列起始电压值和系列终末电压值，获得无极值中位循环排序电压值序列；计算无极值中位循环排序电压值序列的均值，获得无极值电压中位平均值；将无极值电压中位平均值作为实时检测电压值；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中，检测跟踪单元实时对比参考均值电压值和实时检测电压值，判定参考均值电压值与实时检测电
压值的差异是否超出设定稳定范围，当超出设定稳定范围时触发超压警示；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中实时进行电压稳定性检测跟踪。
55.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
56.本发明通过将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；并能将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；并进行数字信号处理编程；在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别，通过编程地址识别指令进行输出地址选通，根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；能够扩大信号采集的普遍性，并降低信号转换的失真；使运算放大调理输出更加准确稳定；能够在模数信号转换过程中降低转换失真，数字信号处理及编程过程更准确跟踪电压状态；使电压稳定性检测跟踪更及时准确。
57.本发明所述的一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统及方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
58.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
59.图1为本发明所述的一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统框图。
60.图2为本发明所述的一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测方法步骤图。
61.图3为本发明所述的一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测方法实施例图。
具体实施方式
62.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施；如图1-3所示，本发明提供了一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测系统，包括：
63.光伏信号霍尔传感模块，用于通过光伏霍尔电压传感器检测电动汽车光伏充电站电路信号；
64.运算放大信号调理模块，用于利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；
65.数字信号处理编程模块，用于将运算放大调理的信号通过数字信号处理器进行数字信号处理编程；
66.识别选通电压监控模块，用于根据数字信号处理编程，进行地址识别以及输出选通显示电动汽车光伏充电站的电压状态，进行电压稳定性检测跟踪。
67.上述技术方案的工作原理及有益效果为：电动汽车充电设备所产生的谐波电流以及光照强度天气变化等造成的光伏发电太阳能波动，均会引起光伏充电站母线电压畸变或
电压波动等电压不稳定问题；光伏充电站应当持续地监控电压畸变程度，以防止电压谐振放大，并实时检测电压波动以跟踪电压波动范围，进行电压稳定性检测跟踪；光伏霍尔电压传感器利用霍尔效应，基于霍尔闭环零磁通原理，测量直流电压、交流电压和混合波形的电压，将光伏发电原边被测电压连接可调限流电阻、原边可变多匝绕组，原边多匝绕组缠绕聚磁材料，可调电阻将原边电流限制在毫安级电流限定值以内，原边可变多匝绕组经过聚磁材料将原边电流产生的磁场，被气隙中的霍尔电压传感器感应元件检测到，并产生感应电动势；该感应电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿，该补偿线圈产生补偿磁通，与原边被测电压通过可调限流电阻电流产生的原边磁通大小相等、方向相反，在磁芯中保持磁通为零；从而可以精确测量原边被测电压；根据光伏发电站设计标准设置boost电路参数，选择霍尔电压传感器，通过运算放大器进行信号调理，调整光伏发电电路正负极检测信号，通过电压跟随电路和加减法电路，将输出电压钳位；通过数字信号处理器数据处理及逻辑编程实现电压检测过程，并通过显示器显示；实时检测电动汽车光伏充电站的电压状态，进行电压稳定性检测跟踪；
68.例如：根据光伏发电站设计标准设置boost电路参数，选择霍尔电压传感器，通过运算放大器进行信号调理，将光伏发电电路正负极检测信号调整到0～5v之间，通过电压跟随电路和加减法电路，将输出钳位到5v；通过数字信号处理器数据处理、地址识别、io选通及逻辑编程实现电压检测过程；按照设定标准光伏发电直流侧逆变后交流侧电压总畸变率设定在3.5％以下；奇次谐波电压含有率限值为3.25％，偶次谐波电压含有率限值为1.8％；检测电动汽车光伏充电站的电压状态，进行电压稳定性检测跟踪；
69.霍尔电压传感器可以作为开关传感器或线性传感器，光伏霍尔电压传感器检测具有应用灵活检测适应性广泛、体积小、重量轻、宽频带以及交直流两用等优点；利用光伏信号霍尔传感模块通过分布在多个光伏太阳能板的光伏霍尔电压传感器采集电压信号进行检测并将信号传输到运算放大信号调理模块；运算放大信号调理模块利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理并将运算放大调理后信号传输到数字信号处理编程模块；将运算放大调理后信号通过模数变换输入数字信号处理器，并通过数字信号处理编程，进行数字信号处理编程；数字信号处理器处理后信号传输到识别选通电压监控模块；识别选通电压监控模块根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；进行分布式采集多点霍尔电压信号，并能将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别，通过编程地址识别指令进行输出地址选通，根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪，使电压稳定性检测跟踪更及时准确。
70.在一个实施例中，所述光伏参数霍尔传感模块包括：
71.霍尔传感光伏采集子模块，用于通过将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；
72.霍尔信号无线转换子模块，用于将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号；
73.采集信号无线传输子模块，用于将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；
74.其中，所述霍尔信号无线转换子模块包括：第一电压输入接口、第二电压输入接口、无线接收模块、电压输出接口、调制解调转换单元，第一电压输入接口一端电连接霍尔电压传感器另一端电连接调制解调转换单元通过无线信号匹配无线接收模块连接电压输出接口，第二电压输入接口一端电连接霍尔电压传感器另一端电连接电压输出接口；
75.所述将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号包括：检测霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息，根据当前工作状态信息确定霍尔电压传感器的当前工作模式，霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息包括第一电压输入接口是否与电压输出接口匹配传输以及无线接收模块是否开启；
76.若霍尔电压传感器的当前工作模式为第一电压输入接口未与电压输出接口匹配传输，则通过第二电压输入接口接收霍尔电压传感器的电压模拟信号，并传输到电压输出接口，直至第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输；若第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输，霍尔电压传感器的当前工作模式无线接收模块已开启，则通过调制解调转换单元调制转换信号并传输到无线接收模块，并传输至电压输出接口；根据霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态，将多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号。
77.上述技术方案的工作原理及有益效果为：利用分布式多点电压采集，通过将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号；将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；霍尔电压传感器基于霍尔闭环零磁通原理，测量直流电压、交流电压和混合波形电压；霍尔电压传感器包括五个信号端，分别为两个原边信号端，三个副边信号端；原边信号端包括：原边被测电压正极信号端和原边被测电压负极信号端；副边信号端包括：副边电压正极信号端、副边电压负极信号端和副边信号输出端；原边信号端连接电动汽车光伏板电压输出端，副边信号输出端连接霍尔信号无线转换子模块；霍尔信号无线转换子模块连接采集信号无线传输子模块，通过信号调制将信号转换为无线传输电磁信号，采集信号无线传输子模块通过电磁波进行无线信号传输；原边信号端连接电动汽车光伏板电压输出端，两个原边信号端能够形成差分信号输入，副边信号输出端连接霍尔信号无线转换子模块；霍尔信号无线转换子模块连接采集信号无线传输子模块，通过信号调制将信号转换为无线传输电磁信号，采集信号无线传输子模块通过电磁波进行无线信号传输；能够扩大信号采集的普遍性，并降低信号转换的失真；
78.例如：在每组光伏板电压输出端连接分压电阻并连接连接霍尔电压传感器原边被测电压正极信号端和原边被测电压负极信号端，分压电阻分压模拟信号送至数字信号处理器的模数转换转换接口并连接霍尔电压传感器，并连接可调节升降压稳压电路，当检测电压波动超出设定电压波动范围如+-5％，启动升降压稳压电路进行平衡稳压调节；能够提高电压输出端的电压稳定平衡性。
79.在一个实施例中，所述运算放大信号调理模块包括：
80.无线传输信号接收子模块，用于接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制
无线信号；
81.无线信号调制解调子模块，用于将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；
82.转换信号运放调理子模块，用于将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；进行运算放大调理还包括：计算运算放大调理输出电压值，计算公式如下：
[0083][0084]
其中，ustl为运算放大调理输出电压值，rftl为运算放大反馈电路等效电阻值，rstl为运算放大输入电路等效电阻值，ios为输入基集等效电流，uas为模拟电压峰值，ω为模拟电压角频率，t为时刻变量，π为圆周率；通过计算运算放大调理输出电压值，判定运算放大调理输出电压值是否符合系统设定的运算放大调理输出电压值波动范围。
[0085]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：根据无线信号调制解调，运算放大器在理论条件下当输入电压为零时，输出电压也应为零；运算放大器在工作过程中，当不加调零装置的运算放大器的差分输入级很难做到完全对称，通常在输入电压为零时，存在一定的输出电压；需要加输入失调电压，使输出电压调整为零；输入失调电压包括：输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的电压值；通过在运算放大器输入端加输入失调电压调零装置，进行运算放大调理；接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制无线信号；将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；运算放大调理还包括：计算运算放大调理输出电压值；通过计算运算放大调理输出电压值，判定运算放大调理输出电压值是否符合系统设定的运算放大调理输出电压值波动范围；使运算放大调理输出更加准确稳定。
[0086]
在一个实施例中，所述数字信号处理编程模块包括：
[0087]
模数信号转换子模块，用于将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；发送信号控制所述运算放大信号调理模块进入运算放大器失调电压校准模式；输入校准电压至所述运算放大器进行放大处理；根据运算放大器的放大倍数通过模数转换单元对所述运算放大器的输出信号进行模数转换；
[0088]
数字信号接口子模块，用于将预处理数字信号传输到数字信号处理器接口；
[0089]
数字处理编程子模块，用于读取数字信号处理器接口的预处理数字信号，并进行数字信号处理编程；
[0090]
其中，所述数字信号处理编程包括：判断所述模数转换的转换结果是否与设定转换结果一致，当所述转换结果不与设定转换结果一致，则根据所述校准电压、转换结果以及放大倍数以及所述模数转换单元的位数获取所述运算放大器的失调电压作为数字信号处理编程的输入参数；当所述转换结果与设定转换结果一致，则等幅增加所述运算放大器的输入电压，并实时控制所述模数转换单元进行模数转换，直至所述转换结果不与设定转换结果一致，获取此时所述运算放大器的失调电压；获取正常工作模式时所述运算放大器的输出电压作为数字信号处理编程的输入参数。
[0091]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；发送信号控制所述运算放大信号调理模块进入运算放大器失调电压校准模式；输入校准电压至所述运算放大器进行放大处理；根据运算放大器的放大倍数通过模数转换单元对所述运算放大器的输出信号进行模数转换；将预处理数字信号传输到数字信号处理器接口；读取数字信号处理器接口的预处理数字信号，并进行数字信号处理编程；其中，所述数字信号处理编程包括：判断所述模数转换的转换结果是否与设定转换结果一致，当所述转换结果不与设定转换结果一致，则根据所述校准电压、转换结果以及放大倍数以及所述模数转换单元的位数获取所述运算放大器的失调电压作为数字信号处理编程的输入参数；当所述转换结果与设定转换结果一致，则等幅增加所述运算放大器的输入电压，并实时控制所述模数转换单元进行模数转换，直至所述转换结果不与设定转换结果一致，获取此时所述运算放大器的失调电压；获取正常工作模式时所述运算放大器的输出电压作为数字信号处理编程的输入参数；能够在模数信号转换过程中降低转换失真，数字信号处理及编程过程更准确跟踪电压状态；
[0092]
例如：失调电压设为3mv，当运算放大器输入阻抗为150k，输入电流端约5na，电压产生的级压差约0.3mv，失调电压远大于电压产生的级压差，输出电压静态偏差，加入反向电压补偿；在同相或者反相端预置一个超过失调电压的正向输入或者负向输入，然后在外输入为0时候，测量adc结果；能够大幅降低输出电压静态偏差。
[0093]
在一个实施例中，所述识别选通电压监控模块包括：
[0094]
编程地址识别子模块，用于在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别获得编程地址识别指令；
[0095]
传输信息选通子模块，用于通过编程地址识别指令进行输出地址选通，获得传输信息选通状态；
[0096]
电压状态监控子模块，用于根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；
[0097]
其中，通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪包括：在t1时刻，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板t1时刻多个霍尔电压值；计算t1时刻多个霍尔电压值的平均值，获得霍尔电压平均值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻，通过多个霍尔电压传感器采集实时电压值；计算t2时刻多个霍尔电压传感器采集的无极值电压中位平均值；无极值电压中位平均值计算方法为：将多个实时电压值通过中位循环对比进行排序获得中位循环排序电压值序列，排序后去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差最大的序列起始电压值和系列终末电压值，获得无极值中位循环排序电压值序列；计算无极值中位循环排序电压值序列的均值，获得无极值电压中位平均值；将无极值电压中位平均值作为实时检测电压值；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中，检测跟踪单元实时对比参考均值电压值和实时检测电压值，判定参考均值电压值与实时检测电压值的差异是否超出设定稳定范围，当超出设定稳定范围时触发超压警示；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中实时进行电压稳定性检测跟踪。
[0098]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过识别选通电压监控，在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别获得编程地址识别指令；通过编程地址识别指令进行输出地址选通，获得传输信息选通状态；根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；在数字信号处理编程模块编程处理后输出的数字信号通过数模转换变为模拟信号进行识别、检测；通过输入输出io选通led显示器进行电压显示，电压状态检测报警包括：输出电压范围检测、输出电压波动检测、充电电压匹配识别、充电电压变化跟踪，并在光伏发电、储能和电动汽车充电过程中，当光伏充电站的电压稳定性出现异常时进行警示报警；其中，通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪包括：在t1时刻，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板t1时刻多个霍尔电压值；计算t1时刻多个霍尔电压值的平均值，获得霍尔电压平均值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻，通过多个霍尔电压传感器采集实时电压值；计算t2时刻多个霍尔电压传感器采集的无极值电压中位平均值；无极值电压中位平均值计算方法为：将多个实时电压值通过中位循环对比进行排序获得中位循环排序电压值序列，排序后去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差最大的序列起始电压值和系列终末电压值，获得无极值中位循环排序电压值序列；计算无极值中位循环排序电压值序列的均值，获得无极值电压中位平均值；将无极值电压中位平均值作为实时检测电压值；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中，检测跟踪单元实时对比参考均值电压值和实时检测电压值，判定参考均值电压值与实时检测电压值的差异是否超出设定稳定范围，当超出设定稳定范围时触发超压警示；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中实时进行电压稳定性检测跟踪；能够在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别，根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；使电压稳定性检测跟踪更及时准确。
[0099]
本发明提供了一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测方法，包括：
[0100]
s100，通过光伏霍尔电压传感器检测电动汽车光伏充电站电路信号；
[0101]
s200，利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；
[0102]
s300，将运算放大调理的信号通过数字信号处理器进行数字信号处理编程；
[0103]
s400，根据数字信号处理编程，进行地址识别以及输出选通显示电动汽车光伏充电站的电压状态，进行电压稳定性检测跟踪。
[0104]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：一种电动汽车光伏充电站的电压稳定性检测方法，通过分布在多个光伏太阳能板的光伏霍尔电压传感器采集电压信号进行检测并将信号传输到运算放大信号调理；利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理并将运算放大调理后信号传输到数字信号处理编程；将运算放大调理后信号通过模数变换输入数字信号处理器，并通过数字信号处理编程，进行数字信号处理编程；数字信号处理器处理后信号传输到识别选通电压监控；识别选通电压监控根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在
电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；通过光伏霍尔电压传感器检测电动汽车光伏充电站电路信号；利用运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；能将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；使电压稳定性检测跟踪更及时准确。
[0105]
在一个实施例中，所述s100包括：
[0106]
s101，通过将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；
[0107]
s102，将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号；
[0108]
s103，将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；
[0109]
其中，所述将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号包括：检测霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息，根据当前工作状态信息确定霍尔电压传感器的当前工作模式，霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息包括第一电压输入接口是否与电压输出接口匹配传输以及无线接收模块是否开启；
[0110]
若霍尔电压传感器的当前工作模式为第一电压输入接口未与电压输出接口匹配传输，则通过第二电压输入接口接收霍尔电压传感器的电压模拟信号，并传输到电压输出接口，直至第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输；若第一电压输入接口与电压输出接口匹配传输，霍尔电压传感器的当前工作模式无线接收模块已开启，则通过调制解调转换单元调制转换信号并传输到无线接收模块，并传输至电压输出接口；根据霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态，将多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号。
[0111]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：将霍尔电压传感器分布到多个电动汽车光伏板电压输出端进行分布式采集多点霍尔电压信号；将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号；所述将分布式采集多点霍尔电压信号转换为霍尔电压调制无线信号包括：检测所述霍尔电压传感器传输信号的当前工作状态信息，根据所述当前工作状态信息确定所述霍尔电压传感器的当前工作模式，所述霍尔电压传感器传输信号的所述当前工作状态信息包括所述第一电压输入接口是否与所述电压输出接口匹配连接以及所述无线接收模块是否开启；若所述霍尔电压传感器的当前工作模式是有线模式，则通过所述第二电压输入接口接收霍尔电压传感器的电压模拟信号，并通过所述电压输出接口与所述第一电压输入接口将所述电压模拟信号传输至霍尔电压传感器本体，所述电压输出接口与所述第一电压输入接口匹配连接；若所述霍尔电压传感器的当前工作模式是无线模式，则通过所述无线接收模块接收电压数字信号，并通过所述无线接收模块将所述电压数字信号转换为电压模拟信号后传输至霍尔电压传感器本体；所述若所述霍尔电压传感器的当前工作模式是无线模式，则通过所述无线接收模块接收电压数字信号，在所述无线接收模块将所述电压数字信号转换为电压模拟信号后传输至霍尔电压传感器本体的步骤之后，在检测到所述第一电压输入接口与所述电压输出接口匹配连接时，根据有线模式和无线模式的优先级确定所述霍尔电压传感器的信号传输方式；将霍尔电压调制无线信号通过无线信号传输器进行无线传输；能够扩大信号采集的普遍性，并降低信号转换的失真；
[0112]
例如：在每组光伏板电压输出端连接分压电阻并连接连接霍尔电压传感器原边被测电压正极信号端和原边被测电压负极信号端，分压电阻分压模拟信号送至数字信号处理器的模数转换转换接口并连接霍尔电压传感器，并连接可调节升降压稳压电路，当检测电
压波动超出设定电压波动范围如+-5％，启动升降压稳压电路进行平衡稳压调节；能够提高电压输出端的电压稳定平衡性。
[0113]
在一个实施例中，所述s200包括：
[0114]
s201，接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制无线信号；
[0115]
s202，将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；
[0116]
s203，将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；运算放大调理还包括：计算运算放大调理输出电压值，计算公式如下：
[0117][0118]
其中，ustl为运算放大调理输出电压值，rftl为运算放大反馈电路等效电阻值，rstl为运算放大输入电路等效电阻值，ios为输入基集等效电流，uas为模拟电压峰值，ω为模拟电压角频率，t为时刻变量，π为圆周率；通过计算运算放大调理输出电压值，判定运算放大调理输出电压值是否符合系统设定的运算放大调理输出电压值波动范围。
[0119]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：根据无线信号调制解调，运算放大器在理论条件下当输入电压为零时，输出电压也应为零；运算放大器在工作过程中，当不加调零装置的运算放大器的差分输入级很难做到完全对称，通常在输入电压为零时，存在一定的输出电压；需要加输入失调电压，使输出电压调整为零；输入失调电压包括：输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的电压值；通过在运算放大器输入端加输入失调电压调零装置，进行运算放大调理；接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制无线信号；将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；接收光伏信号霍尔传感模块传输的霍尔电压调制无线信号；将霍尔电压调制无线信号通过调制解调转换为运算放大器输入信号；将运算放大器输入信号输入运算放大器对电动汽车光伏充电站电路信号进行运算放大调理；计算运算放大调理输出电压值，通过计算运算放大调理输出电压值，判定运算放大调理输出电压值是否符合系统设定的运算放大调理输出电压值波动范围；使运算放大调理输出更加准确稳定。
[0120]
在一个实施例中，所述s300包括：
[0121]
s301，将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；发送信号控制所述运算放大信号调理模块进入运算放大器失调电压校准模式；输入校准电压至所述运算放大器进行放大处理；根据运算放大器的放大倍数通过模数转换单元对所述运算放大器的输出信号进行模数转换；
[0122]
s302，将预处理数字信号传输到数字信号处理器接口；
[0123]
s303，读取数字信号处理器接口的预处理数字信号，并进行数字信号处理编程；
[0124]
其中，所述数字信号处理编程包括：判断所述模数转换的转换结果是否与设定转换结果一致，当所述转换结果不与设定转换结果一致，则根据所述校准电压、转换结果以及放大倍数以及所述模数转换单元的位数获取所述运算放大器的失调电压作为数字信号处理编程的输入参数；当所述转换结果与设定转换结果一致，则等幅增加所述运算放大器的输入电压，并实时控制所述模数转换单元进行模数转换，直至所述转换结果不与设定转换结果一致，获取此时所述运算放大器的失调电压；获取正常工作模式时所述运算放大器的
输出电压。
[0125]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：将运算放大信号调理模块调理后的模拟信号部分，通过模数转换变换为预处理数字信号；发送信号控制所述运算放大信号调理模块进入运算放大器失调电压校准模式；输入校准电压至所述运算放大器进行放大处理；根据运算放大器的放大倍数通过模数转换单元对所述运算放大器的输出信号进行模数转换；将预处理数字信号传输到数字信号处理器接口；读取数字信号处理器接口的预处理数字信号，并进行数字信号处理编程；其中，所述数字信号处理编程包括：判断所述模数转换的转换结果是否与设定转换结果一致，当所述转换结果不与设定转换结果一致，则根据所述校准电压、转换结果以及放大倍数以及所述模数转换单元的位数获取所述运算放大器的失调电压作为数字信号处理编程的输入参数；当所述转换结果与设定转换结果一致，则等幅增加所述运算放大器的输入电压，并实时控制所述模数转换单元进行模数转换，直至所述转换结果不与设定转换结果一致，获取此时所述运算放大器的失调电压；获取正常工作模式时所述运算放大器的输出电压作为数字信号处理编程的输入参数；能够在模数信号转换过程中降低转换失真，数字信号处理及编程过程更准确跟踪电压状态；
[0126]
例如：失调电压设为3mv，当运算放大器输入阻抗为150k，输入电流端约5na，电压产生的级压差约0.3mv，失调电压远大于电压产生的级压差，输出电压静态偏差，加入反向电压补偿；在同相或者反相端预置一个超过失调电压的正向输入或者负向输入，然后在外输入为0时候，测量adc结果；能够大幅降低输出电压静态偏差。
[0127]
在一个实施例中，所述s400包括：
[0128]
s401，在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别获得编程地址识别指令；
[0129]
s402，通过编程地址识别指令进行输出地址选通，获得传输信息选通状态；
[0130]
s403，根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；
[0131]
其中，通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪包括：在t1时刻，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板t1时刻多个霍尔电压值；计算t1时刻多个霍尔电压值的平均值，获得霍尔电压平均值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻，通过多个霍尔电压传感器采集实时电压值；计算t2时刻多个霍尔电压传感器采集的无极值电压中位平均值；无极值电压中位平均值计算方法为：将多个实时电压值通过中位循环对比进行排序获得中位循环排序电压值序列，排序后去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差最大的序列起始电压值和系列终末电压值，获得无极值中位循环排序电压值序列；计算无极值中位循环排序电压值序列的均值，获得无极值电压中位平均值；将无极值电压中位平均值作为实时检测电压值；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中，检测跟踪单元实时对比参考均值电压值和实时检测电压值，判定参考均值电压值与实时检测电压值的差异是否超出设定稳定范围，当超出设定稳定范围时触发超压警示；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中实时进行电压稳定性检测跟踪。
[0132]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过识别选通电压监控，在数字信号处理编程模块编程处理后输出的地址进行识别获得编程地址识别指令；通过编程地址识别指令进行输出地址选通，获得传输信息选通状态；根据传输信息选通状态通过led显示器显示电动汽车光伏充电站的电压状态，并通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪；在数字信号处理编程模块编程处理后输出的数字信号通过数模转换变为模拟信号进行识别、检测；通过输入输出io选通led显示器进行电压显示，电压状态检测报警包括：输出电压范围检测、输出电压波动检测、充电电压匹配识别、充电电压变化跟踪，并在光伏发电、储能和电动汽车充电过程中，当光伏充电站的电压稳定性出现异常时进行警示报警；其中，通过电压状态检测报警单元在电动汽车光伏充电站的电压超出设定稳定范围时触发超压警示，进行电压稳定性检测跟踪包括：在t1时刻，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板t1时刻多个霍尔电压值；计算t1时刻多个霍尔电压值的平均值，获得霍尔电压平均值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻，通过多个霍尔电压传感器采集实时电压值；计算t2时刻多个霍尔电压传感器采集的无极值电压中位平均值；无极值电压中位平均值计算方法为：将多个实时电压值通过中位循环对比进行排序获得中位循环排序电压值序列，排序后去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差最大的序列起始电压值和系列终末电压值，获得无极值中位循环排序电压值序列；计算无极值中位循环排序电压值序列的均值，获得无极值电压中位平均值；将无极值电压中位平均值作为实时检测电压值；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中，检测跟踪单元实时对比参考均值电压值和实时检测电压值，判定参考均值电压值与实时检测电压值的差异是否超出设定稳定范围，当超出设定稳定范围时触发超压警示；在电动汽车光伏充电站的光伏发电和汽车充电过程中实时进行电压稳定性检测跟踪；使电压稳定性检测跟踪更及时准确；
[0133]
例如：在t1时刻选择为光照充足正午时刻12：00，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板多个霍尔电压值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻选择为光照度降低下午时刻16：00，通过峰值滤波去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差大的充电设备瞬时增减引起的系统电压波动；使电压波动进一步降低。
[0134]
例如：在t1时刻选择为光照充足正午时刻12：00，通过多个霍尔电压传感器采集太阳能板多个霍尔电压值；将霍尔电压平均值作为设定稳定范围的参考均值电压值；通过参考均值电压值与触发电压灵敏度值相加，计算超压警示产生警示信号的超压警示触发电压值；在t2时刻选择为光照度降低下午时刻16：00，通过峰值滤波去掉中位循环排序电压中与中位电压值相差大的充电设备瞬时增减引起的系统电压波动；使电压波动进一步降低。
[0135]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。