[实用新型]一种充电功率控制模块

说明书

本实用新型涉及一种充电功率控制模块，应用于有轨电车充电装置中，所述有轨电车充电装置还包括电气控制模块和功率开关模块；所述充电功率控制模块用于获取有轨电车充电装置的模拟信号和状态量信号，得到开出信号、发送电气控制光信号电气控制模块、发送开关控制光信号功率开关控制模块；包括信号采集单元、主控单元、光电转换单元、光通信单元和开入开出单元；信号采集单元、光电转换单元、光通信单元和开入开出单元均与主控单元连接；光电转换单元还与功率开关模块连接；光通信单元与电气控制模块连接。本实用新型能够提升采样速率和采样精度，提高控制功率控制的输出精度；耐压等级高、EMC抗干扰能力强；运行速度快、体积小，便于安装调试。

技术领域

本实用新型涉及有轨电车充电技术领域，尤其涉及一种充电功率控制模块。

背景技术

国内有轨电车充电装置是实现对车载超级电容的快速充电，具有充电时间短、充电功率大、充电速度快等特点，有恒流、恒压和恒功率三种充电方式，且可自动调整。充电装置要实现输出电压、电流及功率可调，是通过功率控制单元根据采集到的系统进出线电压、电流等模拟量信号，通过内部复杂的算法来闭环调节输出PWM信号的占空比，控制功率开关模块的导通时间，进而实现可调的输出电压、电流来给车载超级电容充电。

目前已建成使用的有轨电车充电装置中来控制功率开关器件导通关断时，存在以下的缺点：1、功率控制单元输出PWM信号走的普通屏蔽电缆，由于PWM信号连接了弱电侧与强电侧，所以普通屏蔽电缆的信号仍容易受电磁干扰；2、电压、电流等模拟量采样精度和采样速率不高，进而影响系统输出量的精度；3、功率控制单元较多采用单MCU硬件架构，在MCU工作异常时，PWM输出电平不确定性几率很高，同时，由于MCU处理运算量大，会影响到保护功能响应速度。

因此，亟需提供一种充电功率控制模块，解决目前有轨电车充电装置功率控制单元容易受电磁干扰、采样精度不高、响应速度慢以及运行稳定性低的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种充电功率控制模块，用以解决现有技术中有轨电车充电装置功率控制模块容易受电磁干扰、采样精度不高、响应速度慢以及运行稳定性低的问题。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种充电功率控制模块，应用于有轨电车充电装置中，所述有轨电车充电装置还包括电气控制模块和功率开关模块；所述充电功率控制模块用于获取所述有轨电车充电装置的模拟信号和状态量信号，并根据所述模拟信号和状态量信号得到电气控制光信号、开关控制光信号和开出信号，将所述电气控制光信号发送给所述电气控制模块，将所述开关控制光信号发送给所述功率开关控制模块；

所述充电功率控制模块包括：信号采集单元、主控单元、光电转换单元、光通信单元和开入开出单元；

所述信号采集单元、光电转换单元、光通信单元和开入开出单元均与所述主控单元连接；所述光电转换单元还与所述功率开关模块连接；所述光通信单元还与所述电气控制模块连接。

进一步的，所述信号采集单元用于采集所述有轨电车充电装置的模拟信号，并将所述模拟信号转换为数字信号，将所述数字信号发送给所述主控单元；

所述信号采集单元包括依次连接的差分放大模块、低通滤波模块和模数转换模块。

进一步的，所述主控单元采用ARM和FPGA双MCU架构；

所述主控单元用于接收所述信号采集单元发送的数字信号以及所述开入开出单元发送的状态信号，并发送电气控制电信号给所述光通信单元、发送开关控制电信号给所述光电转换单元、发送开出控制信号给所述开入开出单元。

进一步的，所述光电转换单元通过光缆与所述功率开关模块连接；所述光通信单元通过光缆与所述电气控制模块连接。

进一步的，所述光电转换单元包括光纤收发器；