電動汽車充電站電源輸入系統(tǒng)畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-27 04:03本頁面
【正文】 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向河南科技學(xué)院，機(jī)電系的全體老師表示由衷的謝意。在此向指導(dǎo)老師表示深深的感謝和崇高的敬意。電動汽車充電站是電動汽車產(chǎn)業(yè)賴以發(fā)展的配套設(shè)施，在電動汽車業(yè)日益火爆的今天，電動汽車充電站有著美好的發(fā)展前景。PLC可控雙電源切換開關(guān)可以實現(xiàn)電網(wǎng)電力故障時和太陽能電力之間的自動切換，盡可能為客戶提供方便。本設(shè)計是電動汽車充電網(wǎng)站電源輸入系統(tǒng)，可以提供電網(wǎng)電力交直流充電樁電力輸入和太陽能電力交直流充電樁電力輸入。隨著低碳經(jīng)濟(jì)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律，電動汽車作為新能源戰(zhàn)略和智能電網(wǎng)的重要組成部分，以及國務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，必將成為今后中國汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。在PLC梯形圖程序中，輔助繼電器Y0作為三相電源U1的三相缺相檢測，其接通條件為常開輸入XO、X1和X2的“與”邏輯 ；同理，內(nèi)部中間繼電器 Y3作為三相電源U2的三相缺相檢測，其接通條件為常開輸入XX4和X5的“與”邏輯。 梯形圖設(shè)計電源輸入系統(tǒng)中雙電源切換開關(guān)PLC控制系統(tǒng)程序梯形圖設(shè)計如圖9所示。PLC初始化無缺相A欠壓檢測判斷電源A輸出是否缺相電源B缺相檢測判斷A是否欠壓判斷A是否欠壓無欠壓有欠壓有缺相無欠壓與負(fù)載接通無缺相欠壓檢測圖8 PLC控制系統(tǒng)程序流程圖主電源檢測過程：PLC初始化→判斷主電源A輸入是否缺相→無缺相則進(jìn)行主電源A的過壓與欠壓檢測→主電源狀態(tài)良好→主電源投入使用→與負(fù)載接通。（5）對程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。（3）根據(jù)梯形圖編制語句表程序清單。這是程序設(shè)計的關(guān)鍵一步。對于簡單的控制系統(tǒng)可省去這一步。FX2N4A/D在接受外部電路經(jīng)降壓和整流的電壓信號后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號傳送到PLC中，PLC在經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)字處理以實現(xiàn)電源的過壓與欠壓的檢測。此后，如果A電源恢復(fù)正常的話，A電源控制回路KA5得電，使電源B斷開，如此循環(huán)。表2 I/O口地址表地址元件注釋X0KA1主電源U1相輸入檢測X1KA2主電源V1相輸入檢測X2KA3主電源W1相輸入檢測X3KA6備用電源U2相輸入檢測X4KA7備用電源V2相輸入檢測X5KA8備用電源W2相輸入檢測Y0KM3主電源A欠壓與過壓檢測Y1KA5主電源A工作正常Y2KM1主電源A投入工作Y3KM4備用電源B欠壓與過壓檢測Y4KA10備用電源B工作正常Y5KM2備用電源B投入工作控制 (工作)狀態(tài)說明：正常工作時，對于A電源，成立的條件是，三相任意相無缺相現(xiàn)象，同時電壓的范圍在指定的工作電壓范圍之內(nèi)，此時狀態(tài)指示燈HL1亮，在此情況下，即使電源B狀態(tài)良好，也會因為B電源控制回路中常閉觸點KA5的作用使B電源不會投入使用。缺省設(shè)定為0、1。H000中每位數(shù)值表示的含義如下：位（bit）=0 :設(shè)定輸入范圍10~+10V位（bit）=1 :設(shè)定輸入范圍+4~+20mA位（bit）=2 :設(shè)定輸入范圍20~+20mA位（bit）=3 :關(guān)閉該通道BFM21的b0、b1分別置為0，則增益和零點的設(shè)定值禁止改動。具體分配如表1。 緩沖寄存器及設(shè)置模擬量輸入輸入模塊FX2N4A/D的緩沖寄存器BFM，是特殊功能模塊工作設(shè)定與主機(jī)通訊用的數(shù)據(jù)中介單元，F(xiàn)ROM/TO指令讀和寫操作目標(biāo)。圖6 FX2N4A/D模塊的接線方式模擬量輸入通過雙絞屏蔽電纜來接收，電纜應(yīng)遠(yuǎn)離電源線或其他可能產(chǎn)生電氣干擾的電線，如圖6中①；如果電壓輸入有電壓波動，或外部接線中有電氣干擾，可以接一個平滑電容器（~，25V），如圖6中②。FX2N4A/D模塊內(nèi)部有一個數(shù)據(jù)緩沖寄存器，它由32個16位的寄存器組成，其內(nèi)容可以通過PLC的FROM和TO指令來讀出或?qū)懭?。它消耗PLC主單元或有源擴(kuò)展單元5 V電源槽30 mA的電流。FX2N4A/D將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成12位二進(jìn)制的數(shù)字量，并以補(bǔ)碼的形式存于16位數(shù)據(jù)寄存器中，數(shù)值為2048～+2047，傳輸速率15 ms/kbit，綜合精度為量程的1%。該模塊的4個輸入通道，通過輸入端子變換，可以任意選擇電壓或電流輸入狀態(tài)。且FX2N系列可編程控制器最多可連接8臺FX2N4A/D。 特殊功能模塊的選擇 技術(shù)參數(shù)因為要對三相電源的三線檢測，所以選用帶4點模擬量輸入的模數(shù)轉(zhuǎn)換特殊功能模塊FX2N4A/D。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點，要按實際需要選擇PLC的結(jié)構(gòu)形式。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。計算機(jī)輔助編程既能實現(xiàn)離線編程，也能實現(xiàn)在線編程。專用編程器編程屬于這種情況。 （5）對在線和離線編程的選擇 離線編程示指主機(jī)和編程器共用一個CPU，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇PLC的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。但繼電器輸出型的PLC有許多優(yōu)點，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級范圍大等。 （4）根據(jù)輸出負(fù)載的特點選型 不同的負(fù)載對PLC的輸出方式有相應(yīng)的要求。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)， PLC和I/O響應(yīng)時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮 I/O響應(yīng)問題。在缺乏經(jīng)驗設(shè)計時，選擇容量時留有裕量要大些。在僅對開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點數(shù)乘10字/點＋輸出總點數(shù)乘5字/點來估算；計數(shù)器/定時器按（3～5）字/個估算；有運算處理時按（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）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口200字以上的數(shù)量粗略估算。如果輸出信號之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的PLC 。 PLC的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。 另外要注意，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有限制，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60％；PLC 每個輸出點的驅(qū)動能力也是有限的，有的PLC其每點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。機(jī)型的選擇可從以下幾個方面來考慮： （1）對輸入/輸出點的選擇 盲目選擇點數(shù)多的機(jī)型會造成一定浪費。圖4 備用電源檢測回路圖5 電源欠壓檢測回路 PLC型號的選擇目前，國
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