CN104009534A - 一种电动车太阳能充电系统 - Google Patents

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田中任
胡天吉
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    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

本发明公开了一种电动车太阳能充电系统，包括：动力电池组模块、光伏电池模块、车载仪表模块、CAN总线、DC/DC变换器，所述DC/DC变换器分别与光伏电池模块、动力电池组模块相连接，将经光伏电池模块转换为电能的太阳能经DC/DC转换器转换到动力电池组模块内的电能，DC/DC变换器通过CAN总线与车载仪表模块相连接，车载仪表模块可实时检测太阳能到电能的转换效率和速率，动力电池组模块通过CAN总线连接到车载仪表模块，车载仪表模块可实时监测动力电池组模块的温度、电压和荷电状态。该装置性能稳定，光伏电池最大输出功率跟踪速度快，稳态误差小，效率高，并具有防止电池组过充电保护，人性化的人机交互平台，有很强的实用性。

Description

一种电动车太阳能充电系统
技术领域
本发明涉及一种太阳能利用和电动汽车领域，特别涉及一种电动车太阳能充电系统。
背景技术
随着社会的飞速发展，汽车在整个社会进步和经济发展中扮演着非常重要的角色，而汽车尾气的排放却已成为大气主要污染源，同时也由于世界石油资源的日趋紧张，都迫使当今社会向无污染和节能的方向发展，在此背景下，环保节能的电动汽车正成为其重要的解决手段。电动汽车具有无排放污染、噪声低、易于操纵、维修以及运行成本低等优点，并在环保和节能上具有不可比拟的优势，它是解决当今社会巨大能源消耗和环境压力的有效途径，因此，电动汽车是21世纪汽车的发展方向。
目前制约电动汽车发展的一大瓶颈便是与电池相关的问题：快速充电很难将电池充满，一次性充电续驶里程短，受到循环寿命的限制等。采用光伏电池对电动汽车动力电池补给充电，可长时间对电动汽车动力电池小电流充电，延长一次性充电的续驶里程和维护动力电池，延长其使用寿命，可见光伏电池充电装置发挥着重要的作用。而且太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”既节能又环保的新能源，必将成为21世纪人类可持续发展的必然追求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种节能环保、性能稳定、光伏电池状态跟踪速度快、效率高、可有效进行动力电池组过充电保护、人机交互界面好、实用性强的种电动车太阳能充电系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动车太阳能充电系统，包括：动力电池组模块、光伏电池模块、车载仪表模块、CAN总线、DC/DC变换器，所述DC/DC变换器分别与光伏电池模块、动力电池组模块相连接，将经光伏电池模块转换为电能的太阳能经DC/DC转换器转换到动力电池组模块内的电能，DC/DC变换器通过CAN总线与车载仪表模块相连接，车载仪表模块可实时检测太阳能到电能的转换效率和速率，动力电池组模块通过CAN总线连接到车载仪表模块，车载仪表模块可实时监测动力电池组模块的温度、电压和荷电状态。
作为优选方案，该系统还包括一USB-CAN适配器，所述USB-CAN适配器CAN总线接口端连接到CAN总线收发器，USB接口端用于连接具有USB接口的车载仪表模块。
作为优选方案，所述车载仪表模块是带有XP操作系统的智能平板电脑。
作为优选方案，所述DC/DC变换器采用TMS320F2808数字信号处理器芯片。
作为优选方案，所述动力电池组模块由16节锂电池串联组成，其中CAN总线分别与每一节锂电池相连接并和串联后的电池组相连接。
作为优选方案，所述光伏电池模块采用GSM75规格的两块光伏电池。
本发明能够取得的有益效果是：该装置性能稳定，光伏电池最大输出功率跟踪速度快，稳态误差小，效率高，并具有防止电池组过充电保护，人性化的人机交互平台，有很强的实用性。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明所限定的保护范围。
如图1所示的电动车太阳能充电系统，包括：动力电池组模块1、光伏电池模块2、车载仪表模块3、CAN总线、DC/DC变换器4，所述DC/DC变换器4分别与光伏电池模块2、动力电池组模块1相连接，将经光伏电池模块2转换为电能的太阳能经DC/DC转换器4转换到动力电池组模块1内的电能，DC/DC变换器4通过CAN总线与车载仪表模块3相连接，车载仪表模块3可实时检测太阳能到电能的转换效率和速率，动力电池组模块1通过CAN总线连接到车载仪表模块3，车载仪表模块3可实时监测动力电池组模块1的温度、电压和荷电状态。该系统还包括一USB-CAN适配器5，所述USB-CAN适配器5的CAN总线接口端连接到CAN总线收发器，USB接口端用于连接具有USB接口的车载仪表模块。所述车载仪表模块3是带有XP操作系统的智能平板电脑。所述DC/DC变换器4采用TMS320F2808数字信号处理器芯片。所述动力电池组模块由16节锂电池串联组成，其中CAN总线分别与每一节锂电池相连接并和串联后的电池组相连接。所述光伏电池模块2采用GSM75规格的两块光伏电池。
动力电池组模块1由16节磷酸铁锂电池串联而成，其标称电压为3.2V，充电截止电压为3.65V，放电截止电压为2.8V，光伏电池充电装置的输出电压范围为44.8V到58.4V之间。单节电池分别配备了单节电池管理系统，能够监测电池的电压、温度、荷电状态并通过CAN总线实现数据共享。光伏电池模块是根据车顶尺寸选用GSM75规格的两块光伏电池，其在1000W/m2强度的太阳光照下：开路电压为20.5V，短路电流为5.0A，额定功率为75W，额定工作电压为16.5V，额定工作电流为4.5A。将两块光伏电池串联使用，用升压直流变换器将光伏电池输入的能量泵升到电池组电压。由于在光伏电池额定工作时所需的升压比为1.8，在光照较弱时升压比也不会超过3，故选择BOOST升压直流变换器作为主电路，其结构简单，转换效率高，控制容易。光伏电池充电装置是本系统中最主要的部分，是一个高效率智能的DC/DC变换器，采用美国Texas Instruments公司的TMS320F2808数字信号处理器芯片，它是一款功能强大的32位定点DSP芯片，有高速的12位A/D转换器，强大的数字处理和事件管理能力，特别适用于有大批量数据处理的测控场合。制定了高性能算法与控制策略，既能完成光伏电池最大输出功率的跟踪，又能使磷酸铁锂动力电池组的使用达到最佳状态。
以上内容结合了实施例附图对本发明的具体实施例做出了详细说明。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文中所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (6)

1.一种电动车太阳能充电系统，其特征在于：包括：动力电池组模块、光伏电池模块、车载仪表模块、CAN总线、DC/DC变换器，所述DC/DC变换器分别与光伏电池模块、动力电池组模块相连接，将经光伏电池模块转换为电能的太阳能经DC/DC转换器转换到动力电池组模块内的电能，DC/DC变换器通过CAN总线与车载仪表模块相连接，车载仪表模块可实时检测太阳能到电能的转换效率和速率，动力电池组模块通过CAN总线连接到车载仪表模块，车载仪表模块可实时监测动力电池组模块的温度、电压和荷电状态。
2.根据权利要求1所述的电动车太阳能充电系统，其特征在于：包括一USB-CAN适配器，所述USB-CAN适配器CAN总线接口端连接到CAN总线收发器，USB接口端用于连接具有USB接口的车载仪表模块。
3.根据权利要求1所述的电动车太阳能充电系统，其特征在于：所述车载仪表模块是带有XP操作系统的智能平板电脑。
4.根据权利要求1所述的电动车太阳能充电系统，其特征在于：所述DC/DC变换器采用TMS320F2808数字信号处理器芯片。
5.根据权利要求1所述的电动车太阳能充电系统，其特征在于：所述动力电池组模块由16节锂电池串联组成，其中CAN总线分别与每一节锂电池相连接并和串联后的电池组相连接。
6.根据权利要求1所述的电动车太阳能充电系统，其特征在于：所述光伏电池模块采用GSM75规格的两块光伏电池。
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CN201313514Y (zh) * 2008-11-26 2009-09-23 扬州飞驰动力科技有限公司 一种纯电动公交车的车身电源系统
US20130033111A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Solar power generation system
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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