CN104362725A - 一种电动汽车光电互补智能充电系统 - Google Patents

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CN104362725A CN201410631354.6A CN201410631354A CN104362725A CN 104362725 A CN104362725 A CN 104362725A CN 201410631354 A CN201410631354 A CN 201410631354A CN 104362725 A CN104362725 A CN 104362725A
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卢杰
况亚伟
张德宝
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

本发明提供了一种电动汽车光电互补智能充电系统，首先设计太阳能汽车组件输出功率预测系统，并根据辐照度、温度、时间等参数对其进行修正；然后设计蓄电池剩余电量预测系统、电池充放电保护系统；最终设计光电互补充电智能充电系统和光伏电、峰谷电有序充电控制算法，达到充分利用太阳能电动汽车设备和资源，对电网电力削峰填谷，降低成本的目的，同时又利用市电提高电动汽车的安全可靠性。

Description

一种电动汽车光电互补智能充电系统
技术领域
本发明属于电动装置领域，尤其涉及一种电动汽车光电互补智能充电系统。
背景技术
太阳能汽车一般由光伏组件、供电系统、控制系统、电动机、传动系统等组成。阳光照射光伏组件阵列的电池，系统就产生电流，可以将电能贮存在蓄电池中，也可以直接输出到电动机控制器，用来驱动汽车。而通过对电动汽车的智能化优化充电控制和最优调度控制进行研究，定量评估充电负荷影响，可以找到优化这一系统有效手段。
在蓄电池充电控制方面，有研究者依据电动汽车不同充电方式下的充电功率，提出采用蒙特卡洛模拟抽取起始荷电状态、起始充电时间的电动汽车充电负荷计算方法。此外，有研究者研究了各种蓄电池剩余电量预测方法，详细讨论了实现原理，并对其难易度进行了综合比较，找到一种能在简单MCU上实现的低成本的且能比较好的显示出电动汽车蓄电池剩余电量的方法。
在光伏组件与电动汽车集成方面，有研究者研究了太阳能电池、太阳能汽车、太阳能混合驱动以及太阳能在传统汽车上作为辅助能源的发展现状及未来趋势，为太阳能更好地应用于汽车提供了参考。中山大学太阳能系统研究所研究者设计了一个以Labview为软件支持、以数据采集卡为硬件支持的虚拟仪器来评测光伏发电系统的性能，并拥有数据采集、数据保存和信号分析等功能。在这个所提出的系统中，测量的信号包括气象参数(如温度等)和电气参数(比如光伏阵列的电压和电流等)。实验结果证明这套系统可以很有效的反映光伏发电系统的运行特性。英国剑桥大学研究者设计汽车控制算法时运用了Labview图形化开发平台，车内嵌入式控制器使用的是NI CompactRlO硬件系统，通过与汽车的控制器(CAN)总线通讯，实现算法设计的控制功能。
在电动汽车市电充电方面，华北电力大学研究者研究了基于一种负荷预测的有序充电方法，建立了优化方程并求解，得到每个充电负荷的最优开始充电时间，使得对电网运行，电动车充电负荷可以产生积极的作用。
综上所述，电动汽车因其节能环保的特点，受到越来越多的关注和研究，也促进了相关技术的发展进步。然而，目前很少有将光伏发电技术、蓄电池充电控制技术和有序充电技术结合在一起进行的相关研究，而这些恰恰都是电动汽车使用过程中提升性能、降低成本的关键所在。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车光电互补智能充电系统，将电动汽车的智能充电控制与光电互补充电系统结合在一起，综合运用光伏发电量预测、蓄电池余量检测、充放电控制系统设计、有序充电算法设计等技术，实现对太阳能电动汽车光伏发电和市电充电的优化控制，达到增加电动汽车运行里程，延长动力电池使用寿命，并对市电电网削峰填谷的目的。
本发明是这样实现的，一种电动汽车光电互补智能充电系统，包括充电供电系统，所述充电供电系统包括蓄电池、交流适配器、光伏组件、第一降压模块、降压稳压模块、防反二极管以及光伏控制器，所述光伏控制器包括第一组正负极接口、第二组正负极接口和第三组正负极接口；其中，
所述光伏组件、防反二极管并联后输出端和输入端分别与光伏控制器第一组正负极接口的正、负极连接；所述交流适配器与220V市电相连，所述交流适配器的正极与蓄电池正极合为一路与光伏控制器第二组正负极的负极连接，且所述交流适配器的负极与蓄电池负极合为一路与光伏控制器第二组正负极的正极连接；
所述第一降压模块的输入端外接负载，所述第一降压模块的输出端与降压稳压模块的输入端，所述降压稳压模块的输出端与光伏控制器第三组正负极的负极连接，所述光伏控制器第三组正负极的正极外接负载。
优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括电动汽车驱动系统，所述电动汽车驱动系统包括STC89C52单片机和电机驱动，所述电机驱动内置L298N芯片；其中，所述STC89C52单片机分别与电机驱动和光伏控制器连接。
优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括剩余发电量预测系统，所述剩余发电量预测系统包括MSP430f149单片机、光敏电阻以及DS1302时钟芯片；其中，所述光敏电阻、DS1302时钟芯片分别与MSP430f149单片机连接，所述MSP430f149单片机与光伏控制器连接。
优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括蓄电池充电控制系统，所述蓄电池充电控制系统包括：第二降压模块、第三降压模块、电磁继电器；所述交流适配器与所述蓄电池之间的连接线路上设有所述第二降压模块、第三降压模块、电磁继电器；其中，所述第二降压模块的正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，负极输入端与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第二降压模块正极输出端Uout1与MSP430f149单片机连接，负极输出端接地；
所述第三降压模块正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，负极输入端与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第三降压模块正极输出端Uout2与MSP430f149单片机连接，负极输出端接地；
所述电磁继电器设于所述交流适配器的负极输出端的线路上，且位于所述第二降压模块和第三降压模块分别与交流适配器的负极输出端的两个连接点之间；
所述电磁继电器的信号输入端IN1与MSP430f149单片机连接；
所述MSP430f149单片机通过Uout1、Uout2采集电压信号，通过IN1控制电磁继电器的吸合。
优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括工作状态参数显示系统，所述工作状态参数显示系统包括LCD12864液晶显示模块以及键盘模块，其中，所述LCD12864液晶显示模块、键盘模块分别与MSP430f149单片机连接。
本发明克服现有技术的不足，提供一种电动汽车光电互补智能充电系统，首先设计太阳能汽车组件输出功率预测系统，并根据辐照度、温度、时间等参数对其进行修正；然后设计蓄电池剩余电量预测系统、电池充放电保护系统；最终设计光电互补充电智能充电系统和光伏电、峰谷电有序充电控制算法，达到充分利用太阳能电动汽车设备和资源，对电网电力削峰填谷，降低成本的目的，同时又利用市电提高电动汽车的安全可靠性。
附图说明
图1是本发明电动汽车光电互补智能充电系统中充电供电系统的结构示意图；
图2是本发明STC89C52单片机的结构示意图；
图3是本发明MSP430F149单片机的结构示意图；
图4是本发明MSP430F149单片机的A/D采样流程图；
图5是本发明电动汽车光电互补智能充电系统中测试得到的时间与发电功率关系图；
图6是本发明电动汽车光电互补智能充电系统中蓄电池充电控制系统的结构示意图；
图7是本发明电动汽车光电互补智能充电系统中电磁继电器的电路结构图；
图8是本发明电动汽车光电互补智能充电系统中蓄电池充电控制系统的控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种电动汽车光电互补智能充电系统，如图1所示，包括充电供电系统，所述充电供电系统包括蓄电池、交流适配器、光伏组件、第一降压模块、降压稳压模块、防反二极管以及光伏控制器，所述光伏控制器包括第一组正负极接口A、第二组正负极接口B和第三组正负极接口C。
其中，所述光伏组件、防反二极管并联后输出端和输入端分别伏控制器第一组正负极接口A的正、负极连接。光伏组件为光伏发电装置，防反二极管起到防逆流、保护组件的作用。光伏组件与防反二极管并联为一组光伏发电单元，根据实际情况需要增减，通过串联的方式将多个光伏发电单元连接。在本发明实施例中，采用两个串联的光伏发电单元，光伏发电单元的输出端和输入端，即光伏组件与防反二极管并联后的输出端和输入端，分别与光伏控制器第一组正负极接口A的正、负极连接。
在本发明中，由于电动汽车体积的限制，可用于安装光伏组件的空间十分有限，而太阳能的能量密度有比较低，这就限制光伏组件的发电量。其次由于太阳光照具有不稳定、易受气候影响的特点。所以，需要通过光电互补的方式，保证电动汽车的正常工作。常见的充电控制基本方法有有恒压充电和限流充电。恒压充电方式是通过整流电路对交流电源的电压进行变压后再整流滤波实现的充电，其控制电路简单，充电电流逐渐减小。定流充电是在恒电流控制下对电池进行充电，直至充电电压达到上限，维持充电电压不变进行恒电压充电。综合电动汽车的性能特点和成本因素，本发明选择的是恒压限流的充电方式，交流适配器规格为12V1A。其中，交流适配器与220V市电相连，所述交流适配器的正极与蓄电池正极合为一路与光伏控制器第二组正负极B的负极连接，且所述交流适配器的负极与蓄电池负极合为一路与光伏控制器第二组正负极B的正极连接。
在本发明中，采用的是12V的蓄电池，此外还有5V和3.3V的用电设备，这就需要相关模块，来完成供电系统的降压和稳压任务。在最终系统中，选择了输出5V的降压稳压模块和输出3.3V的第一降压模块。
所述第一降压模块的输入端与控制器的负载输出端相连，获得电能，且第一降压模块的输出端与降压稳压模块的输入端，所述降压稳压模块的输出端与光伏控制器第三组正负极C的负极连接，提供稳定的工作电压。所述光伏控制器第三组正负极C的正极外接负载。
在本发明中，光伏控制器通过MPPT算法确保光伏组件工作在最佳状态，同时为负载提供电能，并根据光伏发电和负载耗电量确定蓄电池的充放电状态。
在本发明实施例中，光伏组件是光伏发电系统中的核心部分，将太阳的辐射能量转换为电能，储存在蓄电池中，或者直接用于驱动负载工作。也可以将多块组件串、并联起来，构成光伏组件方阵，提升发电容量。此外，考虑到光伏组件在汽车表面安装面积有限，为更有效保证汽车功能，本发明还引入了市电充电的方式将电能存储在蓄电池中，蓄电池做为储能系统储存组件方阵受光照后发出的电能以及市电电能并随时为负载供电，能够更有效提高汽车的运转时间。
在进一步的实施过程中，本发明还提供了将上述实施例中的充电供电系统用于实际电机运转的技术方案，其中，上述电动汽车光电互补智能充电系统还包括电动汽车驱动系统，所述电动汽车驱动系统包括STC89C52单片机和电机驱动，所述电机驱动内置L298N芯片；其中，所述STC89C52单片机分别与电机驱动和光伏控制器连接。
在本发明中，电动汽车驱动系统是基于STC89C52单片机实现的。该款单片机将控制应用必须的基本内容集中在一块L298N芯片上，如图2所示，由微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器等功能部件组成(详见参考文献：蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用[M].北京.高等教育出版社，2004)。本发明中，由L298N芯片实现对电动汽车电机的驱动。模块中的关键芯片为L298N双H桥直流/步进电机驱动芯片，芯片工作电压为直流4.5～5.5V。模块的电机驱动电压为直流5～35V，可单独控制2台直流电机，直流电机转速可通过PWM方式实现调速。
在进一步的实施过程中，为了实现光伏充电和市电接入之间的智能转换，在本发明实施例中，上述电动汽车光电互补智能充电系统还包括剩余发电量预测系统，所述剩余发电量预测系统包括MSP430f149单片机、光敏电阻以及DS1302时钟芯片；其中，所述光敏电阻、DS1302时钟芯片分别与MSP430f149单片机连接，所述MSP430f149单片机与光伏控制器连接。
MSP430f149单片机工作电压低，1.8～3.6V电压下均可正常工作，系统功耗低。拥有16位高效RSIC-CPU，27条指令，绝大多数指令可以在一个时钟周期内完成。所有外围模块的控制都是通过特殊寄存器来实现的。程序编写相对简单，可通过专用编程器，选择汇编或C语言编程。
MSP430F149单片机，如图3所示，内置一个12位的A/D转换器ADC12、采样保持器和模拟多路器，具有高速通用的特点，适合于精密的数据采集和转换，能够对8个外部模拟通道和4个内部电压通道进行A/D转换。其中，MSP430F149单片机的A/D采样流程图如图4所示。
选用了MSP430f149单片机作为电动汽车光电互补智能充电控制系统的检测与控制功能的核心单片机。
光敏电阻是对光信号进行转换的传感器，对环境光强较为敏感，可以用来检测周围环境的亮度和光强。
时钟模块的核心是DS1302时钟芯片，芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，时钟模块的实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月、年的时间信息，此外还可以自动调整每月的天数和闰年的天数。采用24或12小时时钟格式可通过操作AM/PM指示来决定。通过同步串行的通信方式可以实现DS1302时钟芯片与MSP430f149单片机之间的简单通信，仅需用到三个口线：(1)RST复位(2)I/O数据线(3)SCLK串行时钟。
DS1302时钟芯片工作时功耗很低，可通过模块自带的纽扣电池供电，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。模块供电电压兼容3.3V/5V，SCLK为时钟接口，I/O为数据接口，RST为复位接口，三个接口都可以接单片机任意I/O端口实现通信传输。
对上述剩余发电量预测系统的输出功率进行设计和分析，具体过程如下：
辐射度，通常称为光强，即入射到单位面积上的光功率，单位是w/m2或mw/cm2。对地面应用，规定的标准辐照度为1000w/m2。考虑到太阳光本身随时间、地点而变化，照射到太阳能电池板上的光强也在不断发生变化，导致实际应用时太阳电池的性能参数的改变。
光照特性指的是硅型光伏电池的电气性能与光照强度之间的关系。其中，开路电压UOC随光照强度的升高呈对数比例增加，短路电流ISC和输出功率均与光照强度成正比(详见参考文献：赵争鸣，刘建政，孙晓瑛.太阳能光伏发电及其应用[M].北京.科学出版社，2005.)。
实测环境下，在近似标准光照条件时，测试得出的时间与发电功率关系如图5所示(详见参考文献：丁坤，翟泉新，张经炜.一种光伏组件输出功率的估算模型[J].可再生能源，2014,3:275-278.)。
由图5可知，一天中，该光伏组件输出功率与时间之间的关系大致如下表1所示。
表1实际输出功率、预计发电量与时间的关系
根据上述分析可以得出：当日光伏组件预计输出电能WS、组件额定输出功率Pmax、环境实测光强Io、实际功率与额定功率比值λ、剩余时间预计发电量与额定功率的比值η的关系为：(详见参考文献：李杰.光伏计量的光辐照度测量方法分析[J].质量技术监督研究，2012,5:15-17.)。
本发明实施例提供的技术方案要点在于：通过实际设计制作小型太阳能电动汽车，利用蓄电池电量检测装置测出电池剩余电量，再由光伏发电系统参数和光照环境检测数据从而预估光伏电池的可能发电量，然后如果智能充电系统判断光伏发电不能满足蓄电池的充电需要，则接入市电对电池充电以弥补不足的电量。在市电充电状态下，结合电池容量、充电效率等数据，判断所需充电时间，再结合时钟芯片的授时，判断是即刻开始充电或者等待晚间谷电时段进行充电。同时在充电系统中设有低压保护、充电保护、短路保护等基础功能模块。通过检验各个系统独自和协调工作的性能，并分析相关实验测试数据，对光电互补型太阳能电动汽车的设计研发和应用推广积累经验。
类似于燃油汽车的油量表，电动汽车关键技术之一，便是检测和显示电动汽车蓄电池的剩余电量。通过对剩余电量的检测，可以更好地把握可能的续航里程和充电时机，可以防止由于过充电、过放电引起的蓄电池组性能的恶化，并且可以分析得出最合适的延长蓄电池组使用寿命的充电方法。由于蓄电池通常依靠化学反应实现充放电，而且一般是非线性的，此外由于蓄电池种类繁多，其充放电特性也有所差别，而且由于蓄电池反复使用之后的老化，其相关电学特性也发生了变化，所以对蓄电池剩余电量的检测并不简单。
在进一步实施过程中，本发明的电动汽车光电互补智能充电系统还包括蓄电池充电控制系统，如图6所示，所述蓄电池充电控制系统包括：第二降压模块、第三降压模块、电磁继电器；所述交流适配器与所述蓄电池之间的连接线路上设有所述第二降压模块、第三降压模块、电磁继电器；其中，所述第二降压模块的正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，交流适配器的负极输入端与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第二降压模块正极输出端Uout1与MSP430f149单片机连接，第二降压模块负极输出端接地；
所述第三降压模块正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，第三降压模块负极输入端与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第三降压模块正极输出端Uout2与MSP430f149单片机连接，第三降压模块负极输出端接地；
所述电磁继电器设于所述交流适配器的负极输出端的线路上，且位于所述第二降压模块和第三降压模块分别与交流适配器的负极输出端的两个连接点之间；
所述电磁继电器的信号输入端IN1与MSP430f149单片机连接；所述MSP430f149单片机通过Uout1、Uout2采集电压信号，通过IN1控制电磁继电器的吸合。
更具体，当MSP430f149单片机检测到第二降压模块输出Uout1为高电平，表示交流适配器接入市电。由于降压模块的输入与输出线性相关，A/D采样测量第三降压模块输出Uout2，便可以依据降压模块的降压比例系数计算得出蓄电池的端电压。
此外，电磁继电器的电路结构如图7所示，当IN1口接收到MSP430f149单片机输入的高电平时，光耦隔离U1工作，三极管T1导通，电磁继电器开关K1闭合，蓄电池与交流适配器构成回路，蓄电池开始充电。IN1口接收到MSP430f149单片机输入的低电平时，光耦隔离U1不工作，三极管T1不导通，电磁继电器开关K1断开，蓄电池与交流适配器之间断路，蓄电池不充电。蓄电池充电控制系统的控制流程如图8所示，从图8可以看出，系统首先会通过市电接入检测模块，判断电动汽车的交流适配器是否成功接入市电充电端口。如果判断已接入市电，单片机会根据对蓄电池端电压的A/D采样，计算得出蓄电池的剩余电量。
考虑到需要应对可能需要的汽车突然使用的情况，需要使蓄电池尽可能保留一定的电量，本发明将这一数值设定为40％。根据这一要求，系统设置成接入市电后，如果蓄电池的剩余电量小于40％，单片机输出高电平，使得继电器闭合，电动汽车立刻开始充电。
在发明中，由于选用的是铅酸蓄电池，且对于蓄电池电量检测工作，主要是用作车辆停驶之后的充电控制，测量的是蓄电池的静态特性，所以可以采用电压测量法。先测量电池的开路电压，根据开路电压与电池放电深度的对应关系，推算出电池的剩余电量。
由于测量的误差，会使得剩余电量在40％附近反复震荡，继电器反复闭合与断开，从而而对交流适配器和蓄电池产生不良影响。为了防止这一情况的产生，系统中根据滞回控制的原理，设置成当检测到蓄电池剩余电量大于40％时，继续与50％的剩余电量点进行对比，而如果检测到剩余电量不高于50％，不改变继电器的状态，这就有效地解决了上述问题。
当检测到剩余电量大于50％时，系统会根据蓄电池的剩余电量、组件预计发电量、蓄电池容量容量和充电特性计算蓄电池完成充电仍需要的时间T。如果T大于谷电时长，则继电器闭合，用峰电为电动汽车充电；如果T小于谷电时长，则继电器断开，等到计入谷电时段后再对蓄电池进行充电。
为了完成对传感器检测到的电动汽车及环境参数的显示，标示电动汽车充放电的状态等，在本发明进一步的实施过程中，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括工作状态参数显示系统，所述工作状态参数显示系统包括带中文字库的LCD12864液晶显示模块以及键盘模块，其中，所述LCD12864液晶显示模块、键盘模块分别与MSP430f149单片机连接。
在本发明实施例中，通过LCD12864液晶显示模块进行数据显示，再通过键盘模块完成人对电动汽车的控制及参数设定，该键盘模块选择的是4×4的矩阵键盘。
LCD12864液晶显示模块为12864中文汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)，工作电压为+5V，通过与单片机I/O口的通信实现显示。MSP430f149单片机与12864液晶的接口定义如表2所示：
表2 12864液晶接口的定义
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明通过对节能环保的电动汽车添加光伏发电系统，既利用了清洁的太阳能，又弥补了电动汽车续航能力的不足；同时通过对系统状态和采集和智能充电控制算法，保证了电动汽车的可靠运行，降低了使用成本，提高了系统模块的使用效能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车光电互补智能充电系统，其特征在于，包括充电供电系统，所述充电供电系统包括蓄电池、交流适配器、光伏组件、第一降压模块、降压稳压模块、防反二极管以及光伏控制器，所述光伏控制器包括第一组正负极接口、第二组正负极接口和第三组正负极接口；其中，
所述光伏组件、防反二极管并联后输出端和输入端分别与光伏控制器第一组正负极接口的正、负极连接；所述交流适配器与220V市电相连，所述交流适配器的正极与蓄电池正极合为一路与光伏控制器第二组正负极的负极连接，且所述交流适配器的负极与蓄电池负极合为一路与光伏控制器第二组正负极的正极连接；
所述第一降压模块的输入端外接负载，所述第一降压模块的输出端与降压稳压模块的输入端，所述降压稳压模块的输出端与光伏控制器第三组正负极的负极连接，所述光伏控制器第三组正负极的正极外接负载。
2.如权利要求1所述的电动汽车光电互补智能充电系统，其特征在于，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括电动汽车驱动系统，所述电动汽车驱动系统包括STC89C52单片机和电机驱动，所述电机驱动内置L298N芯片；其中，所述STC89C52单片机分别与电机驱动和光伏控制器连接。
3.如权利要求2所述的电动汽车光电互补智能充电系统，其特征在于，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括剩余发电量预测系统，所述剩余发电量预测系统包括MSP430f149单片机、光敏电阻以及DS1302时钟芯片；其中，所述光敏电阻、DS1302时钟芯片分别与MSP430f149单片机连接，所述MSP430f149单片机与光伏控制器连接。
4.如权利要求3所述的电动汽车光电互补智能充电系统，其特征在于，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括蓄电池充电控制系统，所述蓄电池充电控制系统包括：第二降压模块、第三降压模块、电磁继电器；所述交流适配器与所述蓄电池之间的连接线路上设有所述第二降压模块、第三降压模块、电磁继电器；其中，所述第二降压模块的正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，第二降压模块负极输入端与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第二降压模块正极输出端Uout1与MSP430f149单片机连接，第二降压模块负极输出端接地；
所述第三降压模块正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，第三降压模块负极输入端与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第三降压模块正极输出端Uout2与MSP430f149单片机连接，第三降压模块负极输出端接地；
所述电磁继电器设于所述交流适配器的负极输出端的线路上，且位于所述第二降压模块和第三降压模块分别与交流适配器的负极输出端的两个连接点之间；
所述电磁继电器的信号输入端IN1与MSP430f149单片机连接；
所述MSP430f149单片机通过Uout1、Uout2采集电压信号，通过IN1控制电磁继电器的吸合。
5.如权利要求4所述的电动汽车光电互补智能充电系统，其特征在于，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括工作状态参数显示系统，所述工作状态参数显示系统包括LCD12864液晶显示模块以及键盘模块，其中，所述LCD12864液晶显示模块、键盘模块分别与MSP430f149单片机连接。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110401259A (zh) * 2019-08-07 2019-11-01 珠海格力电器股份有限公司 一种光伏大巴智能充电管理及控制方法及系统
CN111717037A (zh) * 2020-05-25 2020-09-29 东风柳州汽车有限公司 一种光能充电车及其充电方法
US20210239764A1 (en) * 2018-04-20 2021-08-05 Cps Technology Holdings Llc System and method for battery selection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007037345A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Mazda Motor Corp 車両用発電機の制御装置
CN101412376A (zh) * 2008-12-03 2009-04-22 吴速 利用自然能向电动汽车供能的系统和方法
CN201278601Y (zh) * 2008-07-03 2009-07-22 谭启仁 一种小区路灯智能管理系统
CN201918795U (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 上海广为拓浦电源有限公司 便携式移动电源
CN204205699U (zh) * 2014-11-11 2015-03-11 常熟理工学院 一种电动汽车光电互补智能充电系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007037345A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Mazda Motor Corp 車両用発電機の制御装置
CN201278601Y (zh) * 2008-07-03 2009-07-22 谭启仁 一种小区路灯智能管理系统
CN101412376A (zh) * 2008-12-03 2009-04-22 吴速 利用自然能向电动汽车供能的系统和方法
CN201918795U (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 上海广为拓浦电源有限公司 便携式移动电源
CN204205699U (zh) * 2014-11-11 2015-03-11 常熟理工学院 一种电动汽车光电互补智能充电系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210239764A1 (en) * 2018-04-20 2021-08-05 Cps Technology Holdings Llc System and method for battery selection
CN110401259A (zh) * 2019-08-07 2019-11-01 珠海格力电器股份有限公司 一种光伏大巴智能充电管理及控制方法及系统
CN111717037A (zh) * 2020-05-25 2020-09-29 东风柳州汽车有限公司 一种光能充电车及其充电方法

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