CN105346401A - 一种基于传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式 - Google Patents

Abstract

一种基于无线传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，包括三个部分：1.蓄电池电量分析部分2.智能数据分析部分3.太阳能充电部分。蓄电池用电压传感器对蓄电池的电压进行测量，电压传感器对电池检测完后分别给智能数据分析部分发送1和0信号。智能数据分析部分接收到1信号时控制太阳能电池板自动收缩。当收缩器出故障或因某种原因收缩无果的情况下，该部分会在显示器上面显示红色表示过度充电。同理当该部分收到0时控制打开太阳能电池板来进行充电。该发明解决了使用无线传感技术，使电瓶充电自动控制，使用户不在担心出门电瓶电量不足无法回来的顾虑。并且充分利用太阳能可再生资源，减少能源的消耗。

Description

一种基于传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式

技术领域

本发明关于一种基于传感器技术和光电转换技术的太阳能充电实现方法，属于传感器和光电转换的技术领域。

背景技术

随着人类无止境的开发地球能源，人类所面临的资源枯竭危机不断加深，加上地球生态环境的不断恶化，进入新世纪以来，人类已经遭遇了前所未有的生存危机。人类只有一个地球，其生态系统是不可能再造的。早在17世纪初，人类就已经意识到这一问题，并在新能源探索上不断做出努力，特别是太阳能利用领域取得辉煌成就。

前期各国都是在探索中进行，直到1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。其它像德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。

与此同时，许多国家还从政策上采取措施，鼓励开发利用洁净能源。如丹麦政府对安装风力机的用户给予100%的安装费用补贴。这一时期，各国加强了太阳能研究工作的计划性，不少国家制定了近期和远期太阳能发展计划，研究领域不断拓展，研究工作日益深入，取得了大批科研成果。国际间合作也十分活跃，许多发展中国家也开始积极参与太阳能开发利用工作。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制定可持续发展战略的重要内容。

伴随着可再生能源的发展，电动汽车的发展也成为了一种趋势，然而电动汽车由于电瓶储电量的原因，使电动汽车行使的距离有一定的限制。而且电动汽车并不像汽油车那样没油时到加油站加完就可以走费时很少。电动汽车在路上没电后只能人工托走，即使找到可充电的地方也要很长的时间的充电，对出行带来很大的不利。

基于无线传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式可以很好的解决电动汽车在路上没电的问题。电动汽车在行驶或停放的过程中，电动汽车可以通过传感器技术自动判定电动汽车的电量是否到达充满状态。如若没有充满，电动汽车可以自动将太阳能电池板在电动汽车的顶端张开，接收太阳能并转化成电能给电瓶车充电。这样以来既充分的节省了能源又解决了电动汽车储电量不足的问题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种基于无线传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，从而解决了电动汽车受蓄电池储电量不足所带来的行驶距离不远的问题。

技术方案：基于传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，包括有蓄电池电量分析部分，智能数据分析部分，太阳能充电部分三种方式组成。

首先，蓄电池电量分析部分用电压传感器对蓄电池的电压进行测试，当电压传感器检测到蓄电池电压高时自动向智能数据分析部分传递信号1，检测到蓄电池电压低时自动向智能数据分析部分传递信号0；当电压在最高电压和最低电压之间时智能数据分析部分会控制显示器上面的电量灯显示为绿色，表示电动汽车目前电量可以正常行驶；

当智能数据分析部分接收到1信号时，表示电量充满，此时智能数据分析部分自动向太阳能充电部分传送1信号，试图上太阳能电池板自动收缩。在试图收缩无果的情况下，该部分会在显示器上面显示红色表示过度充电。同理当该部分收到0时，也会同时向太阳能充电部分传送0信号试图打开太阳能电池板来进行充电。在打开无果的情况下，会在显示器上面显示黄色表示电量偏低。

太阳能充电部分接收到智能数据分析部分传递过来的数据为1时，太阳能充电部分会对电池板进行自动闭合操作，停止充电。当收到信号为0时会对信号进行张开操作，进行充电。

具体实现方案如下：

1）在电动汽车的后面安装一个电压传感器。电压传感器内部测出的电压值会与已设定的高电压X相比较如果大于X则为高电压，传感器自动向智能数据分析部分传送一个1信号。如果与已设定的低电压Y相比小于Y则为低电压，传感器自动向智能数据分析部分传送一个0信号。

2）当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据0后。智能数据分析部分会控制转轴张开电池板。这时候转轴会缓慢的顺时针旋转，太阳能电池板这时也会慢慢的展开。当电池板展开完毕后，电动汽车前端的卡扣会自动将电池板扣住。此时转轴停止转动。电动汽车开始充电。

3）当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据1后。智能数据分析部分会控制转轴收缩电池板。此时，太阳能电池板前端的卡扣会张开。这时候转轴会缓慢的逆时针旋转，太阳能电池板这时也会慢慢的收缩。当电池板收缩完毕后，此时转轴停止转动，然后将转轴和电池板隐藏在汽车后面。

当电压处于充满电压和低电电压的中间状态时，如果人们要利用太阳能充电部分要手动的将电压进行张开，或闭合。这样充电可以人为的进行控制。

有益效果

本发明设计的基于无线传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，有如下3个优势：

1.使用无线传感技术，使电瓶充电自动控制。

无线传感技术会自动根据电压高低来自动实现电瓶充电。当电瓶电压过低时无线传感器会控制太阳能电池板张开充电，当电压高时会控制太阳能电池板收缩。

2.使用无线传感技术，使用户不在担心出门电瓶电量不足无法回来的顾虑。

由于电动汽车蓄电池的储电量有限的原因。从而导致了驾驶电动汽车出不了远门。使用了无线传感技术，电瓶会自动充电，解决了用户电量不足的顾虑。

3.充分利用太阳能可再生资源，减少能源的消耗

进入21世纪能源紧缺问题迫在眉睫怎么开辟新能源世界各国都在想各种办法，太阳能蓄电池可以很好的缓解能源紧缺的问题。

附图说明

图1系统体系结构；

图2系统工作流程；

图3电压测试议工作原理；

图4控制太阳能电池板的转轴；

图5太阳能电池板展开图，A为电池板展开效果图。

图6电动汽车安装转轴和电压测试仪图，B为太阳能电池板展开位置，C为太阳能转轴。

具体实施方式

本发明设计的基于无线传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，基于传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，包括有蓄电池电量分析部分，智能数据分析部分，太阳能充电部分三种方式组成。

首先，蓄电池电量分析部分用电压传感器对蓄电池的电压进行测试，当电压传感器检测到蓄电池电压高时自动向智能数据分析部分传递信号1，检测到蓄电池电压低时自动向智能数据分析部分传递信号0；当电压在最高电压和最低电压之间时智能数据分析部分会控制显示器上面的电量灯显示为绿色，表示电动汽车目前电量可以正常行驶；

当智能数据分析部分接收到1信号时，表示电量充满，此时智能数据分析部分自动向太阳能充电部分传送1信号，试图上太阳能电池板自动收缩。在试图收缩无果的情况下，该部分会在显示器上面显示红色表示过度充电。同理当该部分收到0时，也会同时向太阳能充电部分传送0信号试图打开太阳能电池板来进行充电。在打开无果的情况下，会在显示器上面显示黄色表示电量偏低。

太阳能充电部分接收到智能数据分析部分传递过来的数据为1时，太阳能充电部分会对电池板进行自动闭合操作，停止充电。当收到信号为0时会对信号进行张开操作，进行充电。

下面将结合附图对本发明作详细描述。应当明确，以下内容仅仅用来描述本发明而不作为对本发明的限制。

步骤1）设计一种基于无线传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，包括蓄电池电量分析部分，智能数据分析部分，太阳能充电部分三部分系统体系结构如图1所示，系统工作流程如图2所示。

步骤2）设计一个以测量电瓶电压为核心的无线传感器节点。其测量电瓶电压的工作原理如下：根据欧姆定律U=IR，则一只灵敏度为I、内阻为R的电流表，本身就是一只量程为U的电压表，如一只100μA的电流表，它的内阻为1.5KΩ，能用来测量的电压量程为0.15V,显然是不实用的，但是我们可以给它串接一只电阻，来扩大它的量程范围。如串接一只8.5KΩ的电阻，量程就可扩展为1V，这时该电压表的内阻为10KΩ。针对该例，这只电压表测量每伏直流电压时需要10KΩ内阻，即：10KΩ／V。有了电压灵敏度这个概念，就可以很方便的将电压表各档的内阻计算出来。同时，直流电压灵敏度越高，测量直流电压时分去的电流越小，测量结果越准确。如图3所示。根据欧姆定律可很容易的计算出电瓶的电压。无线传感器节点会根据其内部传出的电压值与已设定的高电压X相比较如果大于X则为高电压，传感器自动向智能数据分析部分传送一个1信号。如果与已设定的低电压Y相比小于Y则为低电压，传感器自动向智能数据分析部分传送一个0信号。

步骤3）太阳能电池板在平时电量充满状态时会自动收缩卷在电动汽车的后面。当电量过低时太阳能电池板的转轴会顺时针旋转将太阳能电池板张开平放在电动汽车的顶部，然后电动汽车的前面会有两个卡扣自动将电池板扣住防止汽车在行驶过程中太阳能电池板脱落。当电量充满后，此时太阳能电池板会执行自动收缩操作。这时卡扣自动张开，转轴会逆时针旋转太阳能电池板会慢慢的卷缩在转轴上面然后自动隐藏在电动汽车的后座。其转轴工作原理如图4所示，太阳能电池板展开后如图5所示。

步骤4）在电动汽车的后面分别安装一个电压传感器还有一个能控制太阳能电池板的转轴如图6所示。

步骤5）开启电动汽车太阳能自动充电操作的设计，具体操作包括如下的步骤6至步骤7。

步骤6）开启太阳能自动充电功能的设计。当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据0后。智能数据分析部分会控制转轴张开电池板。这时候转轴会缓慢的顺时针旋转，太阳能电池板这时也会慢慢的展开。当电池板展开完毕后，电动汽车前端的卡扣会自动将电池板扣住。此时转轴停止转动。电动汽车开始充电。

步骤7）开启太阳能电池板自动收缩功能的设计。当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据1后。智能数据分析部分会控制转轴收缩电池板。此时，太阳能电池板前端的卡扣会张开。这时候转轴会缓慢的逆时针旋转，太阳能电池板这时也会慢慢的收缩。当电池板收缩完毕后，此时转轴停止转动，然后将转轴和电池板隐藏在汽车后面。

步骤8）开展系统具体执行流程的设计。电压传感器在监视电瓶电压时，会将测量出来的电压Z和预先设定的标准高电压X和标准低电压Y相比较。当Z大于X时表示电瓶已充满，显示器绿灯亮起。此时传感器向智能数据功能部分传递信号1。当Z小于Y时表示电瓶没电，显示器红灯亮起，传感器向智能数据功能部分传递信号0。

步骤9）智能数据功能部分接收传感器发送的信号。当智能数据功能部分接到传感器部分传来的信号0时。此时智能数据功能部分会控制太阳能自动充电。

这时候转轴会缓慢的顺时针旋转，太阳能电池板这时也会慢慢的展开。当电池板展开完毕后，电动汽车前端的卡扣会自动将电池板扣住。此时转轴停止转动。电动汽车开始充电。

步骤10）当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据1后。智能数据分析部分会控制转轴收缩电池板。此时，太阳能电池板前端的卡扣会张开。这时候转轴会缓慢的逆时针旋转，太阳能电池板这时也会慢慢的收缩。当电池板收缩完毕后，此时转轴停止转动，然后将转轴和电池板隐藏在汽车后面。

步骤11）当电压处于高电压和低电压的中间状态时，如果人们想对其充电，可以手动的将太阳能电池板进行张开或闭合操作。这样充电可以人为的进行控制。

Claims (1)

1.一种基于传感技术的电动汽车太阳能智能充电实现方式，其特征在于，

包括有蓄电池电量分析部分，智能数据分析部分，太阳能充电部分组成，其实现方案如下：

1）在电动汽车的后面安装有电压传感器，电压传感器内部测出的电压值会与已设定的高电压X相比较如果大于X则为高电压，传感器自动向智能数据分析部分传送一个1信号；如果与已设定的低电压Y相比小于Y则为低电压，传感器自动向智能数据分析部分传送一个0信号；

2）当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据0后，智能数据分析部分会控制转轴张开电池板，这时候转轴会顺时针旋转，太阳能电池板这时也会展开；当电池板展开完毕后，电动汽车前端的卡扣会自动将电池板扣住，此时转轴停止转动，电动汽车开始充电；

3）当智能数据分析部分接收到电压传感器传过来的数据1后，智能数据分析部分会控制转轴收缩电池板，此时，太阳能电池板前端的卡扣会张开，转轴会逆时针旋转，太阳能电池板这时也会收缩；当电池板收缩完毕后，此时转轴停止转动，然后将转轴和电池板隐藏在汽车后面。