CN105281415A - 一种可移动充电桩 - Google Patents

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杨澜
刘子博
曹万友
常林荣
卢祥军
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Abstract

本发明公开了一种可移动充电桩,涉及一种电动汽车充电设备。该可移动充电桩由移动充电箱体和可折叠光伏板组成,可折叠光伏板可拆卸地安装在移动充电箱体上。移动充电箱体由供电单元、监测控制单元、蓄电池组单元、主控器单元、散热风扇、二号冗余控制电路和无线充电器组成。供电单元分别与监测控制单元、蓄电池组单元和二号冗余控制电路相连;监测控制单元分别与二号冗余控制电路、主控器单元和蓄电池组单元相连;主控器单元分别与二号冗余控制电路和散热风扇相连;蓄电池组单元与无线充电器相连。野外没有市电的情况下,可折叠光伏板可以给移动充电箱体充电,移动充电箱体充电后可以给电动汽车充电,也可以用于野外或者灾害救援。

Description

_种可移动充电桩
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电动汽车充电设备,具体涉及一种可移动充电粧。
背景技术
[0002] 随着电动汽车的广泛应用,近年来我国一些城市陆续投入使用电动汽车充电粧,因此新能源汽车的推广和使用得到了快速的发展
[0003]由于电动汽车充电时间较长,写字楼等工作场所停车场的固定充电粧车位,一旦有电动汽车充电,则该固定充电粧车位有可能被占用数小时,严重限制了电动汽车的充电效率及利用率。本发明开发了一种将车辆充电和能源存储集于一体的可移动充电粧,利用太阳能资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染的特点,结合移动充电箱体,便捷地为电动车进行充电。
[0004]目前市场上的太阳能电动汽车充电粧的光伏板是固定安装在充电粧上,光伏板不可拆卸,而且光伏板的面积也比较小,光能利用率不高,还没有配置市电充电接口,在阴雨天时,光伏板无法给这类可充电粧充电,造成这类太阳能电动汽车充电粧无法使用。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于针对市场上的太阳能电动汽车充电粧的光伏板,光能利用率不高,以及在阴雨天这类太阳能电动汽车充电粧无法使用的不足,提出了一种可移动充电粧。
[0006] —种可移动充电粧,该可移动充电粧由移动充电箱体和可折叠光伏板组成,所述可折叠光伏板可拆卸地安装在移动充电箱体上。
[0007] 所述移动充电箱体由供电单元、监测控制单元、蓄电池组单元、主控器单元、散热风扇、二号冗余控制电路和无线充电器组成;其中,
[0008] 所述供电单元分别与监测控制单元、蓄电池组单元和二号冗余控制电路相连;
[0009] 所述监测控制单元分别与二号冗余控制电路、主控器单元和蓄电池组单元相连;
[0010] 所述主控器单元分别与二号冗余控制电路和散热风扇相连;
[0011 ] 所述蓄电池组单元与无线充电器相连。
[0012] 所述供电单元由市电接口、可折叠光伏板接口、AC-DC变换器、一号DC-DC变换器、辅助电源、一号冗余控制电路和大功率IGBT组模块组成;其中,
[0013] 所述一号冗余控制电路分别与AC-DC变换器、一号DC-DC变换器、辅助电源和大功率IGBT组模块相连;
[0014] 所述市电接口与AC-DC变换器相连;
[0015] 所述可折叠光伏板接口与一号DC-DC变换器相连。
[0016] 所述监测控制单元由微控器、充电控制电路、温度传感器、电压传感器、电流传感器、放电控制电路和采集端口组成;其中,
[0017] 所述微控器分别与充电控制电路、温度传感器、电压传感器、电流传感器和放电控制电路相连;
[0018] 所述采集端口分别与温度传感器、电压传感器和电流传感器相连。
[0019] 所述蓄电池组单元由采集输出端口、蓄电池、放电接触器、逆变器、220V交流电输出接口、二号DC-DC变换器、USB供电输出接口组和蓄电池充电接口组成;其中,
[0020] 所述蓄电池分别与采集输出端口、放电接触器、二号DC-DC变换器和蓄电池充电接口相连;
[0021] 所述放电接触器、逆变器和220V交流输出接口依次相连;
[0022] 所述二号DC-DC变换器与USB供电输出接口组相连。
[0023] 所述主控器单元由主控器、1C卡读写器、一路CAN线接口、二路CAN线接口、以太网接口、TF卡接口、触摸屏和电能表接口组成;其中,
[0024] 所述主控器分别与1C卡读写器、一路CAN线接口、二路CAN线接口、以太网接口、TF卡接口、触摸屏和电能表接口相连。
[0025] 所述二号冗余控制电路分别与辅助电源、微控器、主控器和二号DC-DC变换器相连;
[0026] 所述放电控制电路与放电接触器相连;
[0027] 所述可折叠光伏板与可折叠光伏板接口相连;
[0028] 所述大功率IGBT组模块分别与充电控制电路和蓄电池充电接口相连;
[0029] 所述二号DC-DC变换器与无线充电器相连;
[0030] 所述主控器与散热风扇相连;
[0031] 所述主控器与微控器通过232通讯或者CAN通讯相连。
[0032] 本发明的有益效果:
[0033] 1、可折叠光伏板可以像布一样折叠方便远行携带;且可折叠光伏板展开后,接受光照的面积非常大,因此光能利用率增高,能够在短时间内充满电。
[0034] 2、配置市电充电接口,在阴雨天也能充电。
[0035] 3、野外没有市电的情况下,通过可折叠光伏板与移动充电箱体连接后,可折叠光伏板可以给移动充电箱体充电,移动充电箱体充电后可以给电动汽车充电,因此可以用于野外或者灾害救援。
[0036] 4、移动充电箱体上安装有触摸屏,可以显示电量、电动汽车的充电情况、各类通讯接口,同时还包括给手机充电USB充电接口组和无线充电接口。
[0037] 5、移动充电箱体上同时还配备了方便用户存储用的TF卡接口,用来通讯的的两路CAN线接口,还有方便连接互联网的以太网接口,以及读取电动汽车充电消耗电能多少的电能表接口。
附图说明
[0038] 图1为本发明电路的整体结构图。
具体实施方式
[0039] 以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
[0040] 如图1所示,该可移动充电粧由移动充电箱体和可折叠光伏板组成,所述可折叠光伏板可拆卸地安装在移动充电箱体上。下面详细对该移动的充电粧进行介绍。
[0041] 图1中,供电单元,为监测控制单元和主控器单元提供工作所需的电能,同时,完成对蓄电池组单元中的蓄电池的充电任务。供电单元由市电接口、可折叠光伏板接口、AC-DC变换器、一号DC-DC变换器、辅助电源、一号冗余控制电路和大功率IGBT组模块组成。在对该移动充电箱体中的蓄电池组单元的蓄电池充电时,供电单元内的电路设计采用了双供电冗余设计,第一路供电线路是由市电接口和AC-DC变换器组成,用户可以通过市电接口将本发明的产品接入国家电网的交流市电,交流市电将经过AC-DC变换器后,可以将220v、50Hz的交流电转换成电压值固定的直流电;第二路供电线路由可折叠光伏板、可折叠光伏板接口和一号DC-DC变换器依次连接组成,可折叠光伏板上的硅片把太阳能直接转换成电能,并通过可折叠光伏板接口将得到的直流电能输出给一号DC-DC变换器,一号DC-DC变换器将可折叠光伏板产生直流电能转化成电压值固定的直流电,且一号DC-DC变换器输出的电压值的大小与第一路供电线路中AC-DC变换器输出的电压值大小一样。一号冗余控制电路用来实现对双供电电路的控制,即当第一路供电线路和第二路供电线路两个都有电能接入或者它们中有一个有电能接入,一号冗余控制电路都能输出一个电压值固定且电压稳定的直流电给大功率IGBT组模块使用。同样,二号冗余控制电路也是用来实现对双供电电路的控制的,辅助电源从一号冗余控制电路取电后,输出一个5V且稳定的小电压提供给二号冗余控制电路,同时,蓄电池组单元也会输出一个5V且稳定的小电压给二号冗余控制电路,因此二号冗余控制电路也可以在两路供电均有输入或者只有其中一个有输入时工作,并输出一个5V的芯片级工作电压给监测控制单元的微控器和主控器单元中的主控器使用。二号冗余控制电路设计的目的是为了实现该移动充电箱体的自身充电或者对外放电的情况下,主控器单元和监测控制单元均有工作电压输入,从而实现整个系统在自身充电或者对外放电时均能正常工作。
[0042] 图1中的监测控制单元,用来通过采集端口采集到的蓄电池组单元中每个单体电池的电压、蓄电池整体电流的大小,还有蓄电池组单元内部温度的大小,从而来了解蓄电池组单元中蓄电池的每个单体电芯的情况,在移动充电箱体自身充电时,通过对供电单元的控制,实现对蓄电池组单元中的蓄电池先恒流后恒压的充电,确保移动充电箱体自身充电过程中,蓄电池组单元中蓄电池的安全。在移动充电箱体对外放电过程中,实现对蓄电池组单元放电的控制,来确保放电过程蓄电池组单元中蓄电池的安全。监测控制单元,由微控器、充电控制电路、温度传感器、电压传感器、电流传感器、放电控制电路和采集端口组成;其中采集接口与蓄电池组单元的采集输出端口连接,监测控制单元的温度传感器、电压传感器和电流传感器可以通过采集接口直接采集到蓄电池组单元中的蓄电池的温度、电压和电流的参数值,并将采集到的参数值发送给微控器。在移动充电箱体自身充电的情况下,微控器根据采集到的蓄电池的参数值,通过充电控制电路对供电单元中大功率IGBT的进行控制,让大功率IGBT与蓄电池组单元相连端输出一个先恒流后恒压的变化的电压,从而完成对蓄电池组单元中蓄电池的充电。当蓄电池组单元中的蓄电池被充满后,大功率IGBT会在充电控制电路的控制下输出一个很小的电流,即涓流充电,有效防止了过充对蓄电池的损害。在移动充电箱体对外放电的情况下,微控器根据采集到的蓄电池的参数值,通过放电控制电路来控制蓄电池组单元放电,有效的防止了蓄电池组单元中蓄电池的过流和过放。且二号冗余控制电路为监测控制单元的微控器提供了工作必须的电能。
[0043]图1中蓄电池组单元,用来将储存的电能输出给电动汽车和手机充电使用。蓄电池组单元由采集输出端口、蓄电池、放电接触器、逆变器、220V交流电输出接口、二号DC-DC变换器、USB供电输出接口组和蓄电池充电接口组成。其中,采集输出端口是用来采集蓄电池温度、每个单体电芯的电压大小以及蓄电池整体电流大小的,放电接触器与监测控制单元的放电控制电路连接,当放电时,即该可移动充电粧对电动汽车充电时,放电控制器会让放电接触器吸合,这时蓄电池两端的电压会加在逆变器上,当移动充电箱体对外放电过程中,当微控器检测到蓄电池出现过放或者过流时,微控器会给放电控制电路发送相关的控制指令,放电控制电路接到相关的控制指令后,会让放电接触器断开,这样,蓄电池两端的电压不会加在逆变器上,也就是蓄电池不会对外输出电能,从而实现了对蓄电池过放或者过流的保护。逆变器可以把蓄电池的直流电逆变成和市电一样的220V、50Hz的交流电,电动汽车可以通过220V交流电输出接口取电,用电动汽车车载充电机给汽车本身的蓄电池充电。蓄电池组单元中的二号DC-DC变换器可以把蓄电池组单元的蓄电池电压转成5V的电压输出给二号冗余控制电路和USB供电输出组使用,USB供电输出组可以给很多手机用户充电,同时,与二号DC-DC变换器的相连的无线充电器可以通过无线充电的方法给手机用户充电。
[0044] 图1中的主控器单元,用来显示可移动充电在自身充电和对外充电过程的各种信息,并支持与用户的互交操作,还负责对散热风扇的控制。主控器单元由1C卡读写器、一路CAN线接口、二路CAN线接口、以太网接口、TF卡接口、触摸屏和电能表接口组成;主控器单元中的主控器与监测控制单元中微控器可以通过CAN通讯或者232的方式相连,因此主控器可以读取微控器里的任何信息。主控器可以根据微控器采集到的蓄电池组单元的温度值大小来控制散热风扇的运转,从而防止移动充电箱体内温度过热对蓄电池组单元造成的危害。一路CAN线接口和二路CAN线接口用来与其他设备进行通讯。以太网接口可以用来与互联网连接,方便用户上网使用。TF卡接口可以方便用户存储信息。电能表接口可以方便的让用户知道充电消耗电能多少。1C卡方便的为用户充电提供了简单的身份验证。触摸屏,可以显示电量、以及电动汽车的充电情况等等。
[0045] 可折叠光伏板可以像布一样折叠起来,方便用户的外出的使用和携带,可折叠光伏板展开后,接受光照的面积会很大,因此光能利用率会增高,能够在短时间内充满电。配置市电充电接口,在阴雨天也能充电。野外没有市电的情况下,可折叠光伏板与移动充电箱体连接后,光伏板给移动充电箱体充电,移动充电箱体充电后可以给电动汽车充电,因此可以用于野外或者灾害救援。
[0046] 本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种可移动充电粧,其特征在于,该可移动充电粧由移动充电箱体和可折叠光伏板组成,所述可折叠光伏板可拆卸地安装在移动充电箱体上。
2.根据权利要求1所述一种可移动充电粧,其特征在于,所述移动充电箱体由供电单元、监测控制单元、蓄电池组单元、主控器单元、散热风扇、二号冗余控制电路和无线充电器组成;其中, 所述供电单元分别与监测控制单元、蓄电池组单元和二号冗余控制电路相连; 所述监测控制单元分别与二号冗余控制电路、主控器单元和蓄电池组单元相连; 所述主控器单元分别与二号冗余控制电路和散热风扇相连; 所述蓄电池组单元与无线充电器相连。
3.根据权利要求2所述一种可移动充电粧,其特征在于,所述供电单元由市电接口、可折叠光伏板接口、AC-DC变换器、一号DC-DC变换器、辅助电源、一号冗余控制电路和大功率IGBT组模块组成;其中, 所述一号冗余控制电路分别与AC-DC变换器、一号DC-DC变换器、辅助电源和大功率IGBT组模块相连; 所述市电接口与AC-DC变换器相连; 所述可折叠光伏板接口与一号DC-DC变换器相连。
4.根据权利要求2所述一种可移动充电粧,其特征在于,所述监测控制单元由微控器、充电控制电路、温度传感器、电压传感器、电流传感器、放电控制电路和采集端口组成;其中, 所述微控器分别与充电控制电路、温度传感器、电压传感器、电流传感器和放电控制电路相连; 所述采集端口分别与温度传感器、电压传感器和电流传感器相连。
5.根据权利要求2所述一种可移动充电粧,其特征在于,所述蓄电池组单元由采集输出端口、蓄电池、放电接触器、逆变器、220V交流电输出接口、二号DC-DC变换器、USB供电输出接口组和蓄电池充电接口组成;其中, 所述蓄电池分别与采集输出端口、放电接触器、二号DC-DC变换器和蓄电池充电接口相连; 所述放电接触器、逆变器和220V交流输出接口依次相连; 所述二号DC-DC变换器与USB供电输出接口组相连。
6.根据权利要求2所述一种可移动充电粧,其特征在于,所述主控器单元由主控器、1C卡读写器、一路CAN线接口、二路CAN线接口、以太网接口、TF卡接口、触摸屏和电能表接口组成;其中, 所述主控器分别与1C卡读写器、一路CAN线接口、二路CAN线接口、以太网接口、TF卡接口、触摸屏和电能表接口相连。
7.根据权利要求1-6所述一种可移动充电粧,其特征在于, 所述二号冗余控制电路分别与辅助电源、微控器、主控器和二号DC-DC变换器相连; 所述放电控制电路与放电接触器相连; 所述可折叠光伏板与可折叠光伏板接口相连; 所述大功率IGBT组模块分别与充电控制电路和蓄电池充电接口相连;所述二号DC-DC变换器与无线充电器相连;所述主控器与散热风扇相连;所述主控器与微控器通过232通讯或者CAN通讯相连。
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