一种基于现场总线的太阳能充电站控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于现场总线的太阳能充电站控制系统，利用现场总线控制技术，将太阳能光伏发电用于电动汽车的充电，属于新能源技术领域。
【背景技术】
[0002]国家发展改革委等四部门17日发布的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》提出，到2020年，新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电粧超过480万个，以满足全国500万辆电动汽车充电需求。大力发展电动汽车，能够加快燃油替代，减少汽车尾气排放。《发展指南》测算数据显示，到2020年全国电动汽车保有量将超过500万辆，其中电动公交车超过20万辆，电动出租车超过30万辆，电动环卫、物流等专用车超过20万辆，电动公务与私人乘用车超过430万辆。
[0003]充电站的大量建设，将会对电网产生很大的影响，因为电动汽车的瞬间充电功率非常大。太阳能在我国已经开始广泛应用，特别是光伏发电系统。然而光伏发电系统的不稳定性也会对电网产生负面的影响。很多学者提出新能源微网概念，即将太阳能发电、风力发电等新能源与电动汽车，组件新的电网，以避免新能源或者电动汽车对现有的电网产生影响。这种微网的建设费用是非常高的，需要一定的时间来过度。本发明将现场控制技术引入到电动汽车充电与太阳能发电系统中，提高太阳能发电系统的发电效率和电动汽车的充电效率，并提高系统运行可靠性。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对上述现有存在的问题和不足，本发明一种基于现场总线的太阳能充电站控制系统的目的是有效衔接太阳能发电系统与电动汽车充电系统，属于新能源利用技术领域。
[0005]技术方案:一种基于现场总线的太阳能充电站控制系统，包括光伏功率模块(1)、光伏功率模块(2 )、储电装置(3 )、充电站功率模块(4 )、充电站功率模块(5 )、充电站(6 )、充电站(7)、充电站检测模块(8)、光伏发电检测模块(9)、控制器(10)、警报器(11)、光伏阵列
(12)、光伏阵列(13)、控制面板(14)、母线装置(15);
光伏阵列(12)的输出与光伏功率模块(1)的输入连接，光伏功率模块(1)的输出母线装置(15)的输入连接，光伏功率模块(1)的通信端口与CAN总线连接，光伏阵列(13)的输出与光伏功率模块(2)的输入连接，光伏功率模块(2)的输出母线装置(15)的输入连接，光伏功率模块(2)的通信端口与CAN总线连接，输出母线装置(15)的输出与充电站功率模块
(4)、充电站功率模块(5)的输入连接，充电站功率模块(4)的输出与充电站(7)的输入连接、充电站功率模块(5)的输出与充电站(6)的输入连接，母线装置(15)并联储电装置(3)，充电站功率模块(4)、充电站功率模块(5)的通信端口与CAN总线连接；母线装置(15)安装充电站检测模块(8)、光伏发电检测模块(9)，光伏发电检测模块(9)安装在光伏功率模块
(2)的输出位置，充电站检测模块(8)安装在充电站功率模块(4)的输入位置，充电站检测模块(8)、光伏发电检测模块(9)的输出与控制器(10)的输入端口连接，控制器(10)的输出端口与警报器(11)的输入连接，控制器(10)有两个通信端口，通信端口一与CAN总线连接，通信端口二与控制面板(14)的通信端口连接。
[0006]—种基于现场总线的太阳能充电站控制系统，其特征在于发电系统由光伏阵列(12)、光伏阵列(13)构成，在没有充电情况下，太阳能存储于储电装置(3)，在有电动汽车充电时，优先给充电站(6)、充电站(7)供电。
[0007]—种基于现场总线的太阳能充电站控制系统，其特征在于光伏功率模块(1 )、光伏功率模块(2)、充电站功率模块(4)、充电站功率模块(5)、控制器(10)、控制面板(14)的通讯端口与CAN总线连接。
[0008]所述光伏功率模块(1)、光伏功率模块(2)用于控制光伏阵列(12)、光伏阵列(13)的功率输出，光伏功率模块(丨)、光伏功率模块(2 )的通信模块与CAN总线连接，与CAN总线进行通?目。
[0009]所述光伏阵列(12)、光伏阵列(13)是由太阳能光伏电池组件等构成，将太阳能直接转换为电能。
[0010]所述储电装置(3)由蓄电池组构成，用于存储光伏阵列(12)、光伏阵列(13)剩余的电能。
[0011 ] 所述充电站功率模块(4 )、充电站功率模块(5 )用于调节给充电站(7 )、充电站(6 )功率。充电站功率模块(4)、充电站功率模块(5)的输出分别与充电站(7)、充电站(6)的输入连接，充电站功率模块(4 )、充电站功率模块(5 )的通信端口与CAN总线连接，进行通信。
[0012]所述充电站(6)、充电站(7)是由多个充电端口组成的集中式充电站。
[0013]所述充电站检测模块(8 )用于检测充电站(6 )和充电站(7 )的电流、电压以及功率信号。
[0014]所述光伏发电检测模块(9)用于检测光伏阵列(12)和光伏阵列(13)的输出电流、电压以及功率信号。
[0015]所述控制器(10)是系统的核心控制器，可选用AT90CAN128，具备4个带预分频的、功能强大的8位和16位计数器，还具有输入捕获和产生PWM输出功能。
[0016]所述警报器(11)由报警扬声器构成，当系统产生故障或者充电功率无法满足充电需求时，控制器(10)输出警报信号给警报器(11)，警报器(11)开始发出警报信号。
[0017]所述控制面板(14)用于操作员与系统进行连接的装置，操作员可以使用键盘将指令输入到控制器(10)中，控制器(10)通过CAN总线将信息传送至被控对象。同时，控制面板(14)还带有显示功能，显示各被控对象的工作状态，并可以显示故障代码。
[0018]所述母线装置(15)用于汇集光伏阵列(12)、光伏阵列(13)的直流电能，并输送至储电装置(3)、充电站(6)、充电站(7)。
[0019]工作原理:光伏阵列(12)、光伏阵列(13)将太阳能转换为电能，分别经过光伏功率模块(1)、光伏功率模块(2 )送至母线装置(15 )，光伏功率模块(1)、光伏功率模块(2 )的通信模块与CAN总线连接。光伏发电检测模块(9)检测太阳能发电系统的输出电压、电流和功率信号，控制器(10 )。充电站检测模块(8 )检测充电站(6 )、充电站(7 )的充电电压、电流和功率，充电站功率模块(4)控制充电站(7)的充电功率，充电站功率模块(5)控制充电站(6)的充电功率，充电站功率模块(4)、充电站功率模块(5)的通信模块与CAN总线连接，进行通信。控制器(10)有两个通信端口，通信端口一与CAN总线连接，通信端口二与控制面板(14)的通信端口连接。用户通过控制面板(14)可以对各个被控对象进行操作，并且被控对象的状态通过显示屏显示在控制面板(14)的窗口。当系统产生故障或者充电功率无法满足充电需求时，控制器(10)