【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 網(wǎng)電力停電的情況下，電纜無法輸送電力，出于為客戶的考慮，充電不能停止。這時(shí)，需要通過自動(dòng)切換開關(guān)將光電輸入系統(tǒng)的電力及時(shí)的輸送至電網(wǎng)電力充電系統(tǒng)中。由上述分析可知，電源輸入系統(tǒng)的重點(diǎn)關(guān)鍵在于電網(wǎng)電力輸入系統(tǒng)和光電輸入系統(tǒng)之間的自動(dòng)切換。電網(wǎng)電力直流充電樁整流,濾波逆變?yōu)V波蓄電池濾波交流充電樁光電裝換裝置直流充電樁整流,濾波變壓器自動(dòng)切換開關(guān)交流充電樁變壓器圖1 電源輸入流程圖4 電動(dòng)汽車充電站雙電源切換開關(guān)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車充電站雙電源切換開關(guān)的選擇雙電源切換控制主要用于三相交流供配電控制。這類電源切換控制多數(shù)采用繼電器邏輯控制電路實(shí)現(xiàn)，其特點(diǎn)是：其輸入有兩路供電電源 A和B對(duì)負(fù)載供電。正常工作時(shí)，電源A對(duì)負(fù)載供電，電源B作為備用電源；當(dāng)電源A發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)能快速切斷故障電源A，使備用電源B接通。由此存在的問題如下。（1）無缺相保護(hù)功能。當(dāng)發(fā)生任一相或兩相缺相時(shí)，由于控制系統(tǒng)沒有缺相檢測(cè)和保護(hù)切換措施，造成缺相的故障電源不能切斷，正常供電電源不能及時(shí)投入，又沒有相應(yīng)的信號(hào)提示，這樣會(huì)導(dǎo)致負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間缺相運(yùn)行，造成嚴(yán)重后果。（2）故障電源恢復(fù)正常時(shí)，系統(tǒng)不能自動(dòng)進(jìn)行反切換，要靠人工操作反切換到正常工作狀態(tài)。（3）由于采用繼電器邏輯控制電路實(shí)現(xiàn)，器件和電路的故障率高。采用PLC控制時(shí)，其缺相保護(hù)主要采取的技術(shù)方案是：設(shè)置有三相缺相檢測(cè)信號(hào)回路，該三相缺相檢測(cè)信號(hào)回路直接取自于三相電源的主回路，即用中間繼電器分別接于電源主回路A和B的U相、V相和W相單相回路中，中間繼電器常開觸點(diǎn)分別作為PLC的輸入信號(hào)，即作為編制PLC的A和B三相缺相檢測(cè)邏輯控制程序時(shí)的輸入條件。其次，利用PLC的特殊功能模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源電壓的精確的檢測(cè)，從而又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的欠壓和過壓檢測(cè)。 PLC可控雙電源開關(guān)的設(shè)計(jì) PLC可控雙電源開關(guān)總體結(jié)構(gòu)圖在基于的雙電源開關(guān)的過程中，必須只能有一個(gè)電源與負(fù)載接通，且在一路電源故障時(shí)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。那么根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可設(shè)計(jì)PLC可控雙電源開關(guān)總體結(jié)構(gòu)方案如圖2所示。電網(wǎng)電源AA故障則BA無缺相則輸入FX2N4A/D過壓與欠壓檢測(cè)PLC缺相檢測(cè)光電轉(zhuǎn)換電源BB無缺相則輸入負(fù)載圖2 PLC可控雙電源開關(guān)總體結(jié)構(gòu)圖 PLC可控雙電源開關(guān)結(jié)構(gòu)圖分析在PLC可控雙電源開關(guān)總體結(jié)構(gòu)圖中，A為主電源，B為備用電源，分別與PLC連接，作為PLC輸入檢測(cè)信號(hào)。首先進(jìn)行主電源A的輸入檢測(cè)，當(dāng)PLC檢測(cè)A無任意相缺相時(shí)，相應(yīng)的邏輯開關(guān)會(huì)閉合，使FX2N4A/D接受經(jīng)過PLC基本單元檢測(cè)后傳過來的無缺相的電壓信號(hào)，則隨后進(jìn)行A電源的三相回路欠壓檢測(cè)，如果此時(shí)主電源A良好的話，相應(yīng)的狀態(tài)指示燈會(huì)亮，說明此刻主電源狀態(tài)良好，同時(shí)主電源與負(fù)載接通。在主電源A出現(xiàn)故障后（即主電源A出現(xiàn)缺相或者欠壓時(shí)），此時(shí)會(huì)使備用電源B啟動(dòng)，同時(shí)主電源會(huì)自動(dòng)斷開。備用電源B啟動(dòng)后，同樣要進(jìn)行三相回路的缺相檢測(cè)和欠壓檢測(cè)，檢測(cè)過程同A。檢測(cè)無故障后，隨即實(shí)現(xiàn)備用電源與負(fù)載的接通。 電氣控制過程分析根據(jù)總體方案框圖，主電路檢測(cè)電路如圖3所示，備用電源檢測(cè)電路如圖4所示，電源欠壓檢測(cè)如圖5所示。圖3的電氣控制過程圖中，KA1，KA2，KA3分別作為主電源A的三相檢測(cè)（如圖3所示），有且當(dāng)KA1，KA2，KA3線圈同時(shí)得電時(shí)（即無任意相缺相），才會(huì)驅(qū)動(dòng)KM3線圈，使動(dòng)和觸點(diǎn)KM3閉合，從而進(jìn)行A的三相欠壓檢測(cè)（如圖5所示）。又當(dāng)三相欠壓檢測(cè)后，電壓在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)KA4，使觸點(diǎn)KA4閉合，此時(shí)主電源狀態(tài)顯示燈HL1亮，說明此時(shí)A電源狀態(tài)良好，同時(shí)驅(qū)動(dòng)KA5線圈，使動(dòng)合觸點(diǎn)KA5閉合，允許A電源的投入使用。而后KA5閉合時(shí)，使KM1得電，負(fù)載與電源A接通。其次，主電源檢測(cè)回路（圖3）中的常閉觸點(diǎn)KA5與備用電源檢測(cè)回路（圖4）中的三相檢測(cè)回路相連接。目的是，如果主電源A狀態(tài)良好的話，那么常閉觸點(diǎn)KA5會(huì)得電斷開，同時(shí)在備用電源檢測(cè)回路（圖4）中的三相檢測(cè)回路中，也會(huì)由于KA5的作用，不會(huì)進(jìn)行備用電源的輸入檢測(cè)，避免備用電源的誤動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的連鎖保護(hù)作用。圖3 主電源檢測(cè)回路圖4所示的是備用電源檢測(cè)回路，KA6，KA7，KA8分別作為備用電源B的三相檢測(cè)，有且當(dāng)KA6，KA7，KA8線圈同時(shí)得電時(shí)（即無任意相缺相），才會(huì)驅(qū)動(dòng)KM4線圈，使動(dòng)合觸點(diǎn)KM4閉合，從而進(jìn)行備用電源B的三相欠壓檢測(cè)（如圖5所示）。又當(dāng)三相欠壓檢測(cè)模塊FX2N4A/D檢測(cè)到電壓在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)KA9,使觸點(diǎn)KA9閉合，此時(shí)備用電源B狀態(tài)顯示燈HL2亮，說明此時(shí)B電源狀態(tài)良好，同時(shí)驅(qū)動(dòng)KA10線圈，使觸點(diǎn)動(dòng)合KA10閉合，允許B電源的投入使用。圖4 備用電源檢測(cè)回路圖5 電源欠壓檢測(cè)回路 PLC型號(hào)的選擇目前，國(guó)內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，所以要全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不可盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個(gè)方面來考慮： （1）對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的選擇 盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。 要先弄清除控制系統(tǒng)的I/O總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的15～20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需PLC的點(diǎn)數(shù)。 另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數(shù)有限制，一般同時(shí)接通的輸入點(diǎn)不得超過總輸入點(diǎn)的 60％；PLC 每個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力也是有限的，有的PLC其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般PLC的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時(shí)要考慮這些問題。 PLC的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種PLC平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的PLC 。 （2）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘10字/點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘5字/點(diǎn)來估算；計(jì)數(shù)器/定時(shí)器按（3～5）字/個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（5～10）字/量估算；在有模擬量輸入/輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入/（或輸出）一路模擬量約需（80～100）字左右的存儲(chǔ)容量來估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口200字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的50～100％留有裕量。在缺乏經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。 （3）對(duì)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇 PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在2～3個(gè)掃描周期）等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)， PLC和I/O