CN106505942A - 一种光伏充电装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏充电装置及电动汽车。其中光伏充电装置包括太阳能电池板、控制装置、蓄电池、支架、底座、充电控制器和太阳能跟踪器。太阳能电池板包括主太阳能板和多个侧太阳能板，主太阳能板上设置有多组滑槽，每组滑槽对应一个侧太阳能板；每组滑槽的一端设置有挡板，另一端设置有支撑部件和弹簧，侧太阳能板通过滑槽或支撑部件与主太阳能板连接。控制装置根据跟踪信号控制侧太阳能板展开并与主太阳能板位于同一平面并保持所述主太阳能电池板正对太阳光。通过上述设置有效提高太阳能电池板接收的光辐射强度以达到更好的发电效果。

Description

一种光伏充电装置及电动汽车

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体而言，涉及一种光伏充电装置及电动汽车。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，电能对经济建设和人们生活的影响越来越大，随着人们节能环保意识的提高，新能源发电方式越来越受到人们的重视。作为光伏电池片组成的光伏电池组件发电，虽然是一种取之不尽的绿色能源，但是其转换效率不高，使发电的成本居高不下，直接影响了太阳能的利用。

光伏电池的发电量主要取决于太阳能辐射强度，光伏电池的发电量不稳定，一旦太阳辐射强度较低，光伏电池的发电量也将变的较小，当光伏电池的发电量较小时，将无法对蓄电池进行充电。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏充电装置，通过设置太阳能跟踪器和多个可伸缩的侧板，有效提高太阳能电池板接收的光辐射强度。

本发明的另一目的在于提供一种电动汽车，通过在车顶上设置包括太阳能跟踪器和多个可伸缩的侧板，有效提高太阳能电池板接收的光辐射强度。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种光伏充电装置，其包括：太阳能电池板、控制装置、蓄电池、支架、底座、用于在所述蓄电池充电完成后切断充电电流的充电控制器和对太阳光进行跟踪的太阳能跟踪器。

所述太阳能跟踪器设置于所述太阳能电池板，所述太阳能电池板设置于所述支架，所述支架安装于所述底座，所述太阳能电池板通过充电控制器与所述蓄电池连接，所述控制装置与所述太阳能跟踪器和支架分别连接，所述太阳能电池板、充电控制器、支架和太阳能跟踪器分别与所述控制装置连接。

所述太阳能电池板包括主太阳能板和多个侧太阳能板，所述主太阳能板上设置有多组滑槽，每组滑槽对应一个侧太阳能板；每组所述滑槽的一端设置有挡板，另一端设置有支撑部件和弹簧，所述侧太阳能板通过所述滑槽或支撑部件与所述主太阳能板连接。

所述控制装置包括第一电机、第二电机、第三电机和控制器，所述控制器预存有伸缩控制指令、上下移动控制指令和旋转控制指令，所述控制太阳能跟踪器接收所述太阳能跟踪器发送的跟踪信号。

所述第一电机与多个所述侧太阳能板和弹簧分别连接，当所述太阳能跟踪器检测到第一次出现太阳光时，所述控制器根据所述跟踪信号和伸缩控制指令通过所述第一电机控制多个所述侧太阳能板相对于所述主太阳能板展开，并拉伸所述弹簧，使所述支撑部件弹出并对所述侧太阳能板进行支撑，以使所述主太阳能板和所述侧太阳能板位于同一平面。

当所述太阳能跟踪器检测到太阳光出现或光线方向发生变化时，所述控制器根据所述跟踪信号和上下移动控制指令通过所述第二电机控制所述支架上下移动，所述控制器根据所述跟踪信号和所述旋转控制指令通过所述第三电机控制所述支架旋转。

可选的，上述光伏充电装置中，所述太阳能跟踪器为四象限光电探测器，所述四象限光电探测器包括四个性能完全相同的光电二极管并按照直角坐标排列，四个所述光电二极管分别与所述控制器连接并向所述控制器发送跟踪信号。

可选的，上述光伏充电装置中，所述太阳能跟踪器包括GPS定位模块和电子罗盘模块，所述GPS定位模块和电子罗盘模块分别与所述控制器连接并向所述控制器发送包括定位信息和方向信息的跟踪信号。

可选的，上述光伏充电装置中，所述主太阳能板与每个所述侧太阳能板的形状大小相同，所述蓄电池上设置有多个充电接口，所述蓄电池通过所述多个充电接口能够提供多种供电电压。

可选的，上述光伏充电装置中，所述光伏充电装置还包括用于防止反向充电的反向充电保护电路，所述反向充电保护电路设置于所述蓄电池与所述充电控制器之间。

可选的，上述光伏充电装置中，所述光伏充电装置的还包括防雷保护装置，所述防雷保护装置与所述太阳能电池板和地分别连接。

可选的，上述光伏充电装置中，所述光伏充电装置还包括用于显示信息的显示器，所述显示器与所述控制器连接。

可选的，上述光伏充电装置中，所述控制器、充电控制器、第一电机、第二电机、第三电机、控制器、支架和底座设置于一壳体内，所述太阳能电池板设置于所述壳体表面。

可选的，上述光伏充电装置中，所述光伏充电装置还包括多个滑轮，所述多个滑轮分别设置于所述底座。

一种电动汽车，所述电动汽车包括汽车本体和上述任意一条所述的光伏充电装置，所述光伏充电装置设置于所述汽车本体的顶部

本发明提供一种光伏充电装置及电动汽车，通过设置主太阳能板和多个侧太阳板、第一电机和支撑部件可使所述主太阳能板和多个侧太阳能板位于同一平面，通过设置太阳能跟踪器、第二电机、第三电机和支架使得所述主太阳能板和侧太阳能板与太阳光光线保持垂直，以使所述太阳能电池板的发电效率更高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种光伏充电装置的连接框图。

图2为本发明实施例提供的一种光伏充电装置的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种光伏充电装置的另一结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种光伏充电装置的另一结构示意图。

图5为本发明实施例提供的一种光伏充电装置的另一连接框图。

图标：10-太阳能电池板；20-充电控制器；30-控制装置；40-蓄电池；50-太阳能跟踪器；60-支架；70-底座；80-壳体；90-滑轮；100-显示器；200-反向充电保护电路；120-主太阳能板；122-滑槽；124-挡板；126-弹簧；128-支撑部件；140-侧太阳能板；310-控制器；330-第一电机；350-第二电机；370-第三电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请结合图1、图2和图3，本发明实施例提供了一种光伏充电装置，其包括太阳能电池板10、控制装置30、蓄电池40、支架60、底座70、充电控制器20和太阳能跟踪器50。

所述太阳能电池板10用于将光能转化为电能，所述控制装置30预存有多种控制指令，所述蓄电池40用于对所述太阳能电池板10转化的电能进行存储，所述支架60用于对所述太阳能板进行支撑，所述充电控制器20用于在所述蓄电池40充电完成后切断充电电流，所述太阳能跟踪器50用于对太阳光进行跟踪检测。

所述太阳能跟踪器50设置于所述太阳能电池板10，所述太阳能电池板10设置于所述支架60，所述支架60安装于所述底座70，所述太阳能电池板10通过充电控制器20与所述蓄电池40连接，所述控制装置30与所述太阳能跟踪器50和支架60分别连接，所述太阳能电池板10、充电控制器20、支架60和太阳能跟踪器50分别与所述控制装置30连接。

所述太阳能电池板10包括主太阳能板120和多个侧太阳能板140(图中仅示出包含两个侧太阳能板140的情况)，所述主太阳能板120上设置有多组滑槽122，每组滑槽122对应一个侧太阳能板140。每组所述滑槽122的一端设置有挡板124，另一端设置有支撑部件128和弹簧126，所述弹簧126设置于所述支撑部件128，所述侧太阳能板140通过所述滑槽122或支撑部件128与所述主太阳能板120连接。

可选的，所述主太阳能板120与各侧太阳能板140的形状大小相同，所述主太阳能板120的形状可以是长方形、正方形或六边形。在本实施例中，所述主太阳能板120的形状为长方形，所述每组滑槽122包括两条相互平行的滑轨，所述滑轨的一端设置有挡板124另一端设置有支撑部件128和弹簧126，所述侧太阳能板140通过所述滑槽122或支撑部件128与所述主太阳能板120连接。所述侧太阳能板140的个数可以是一个也可以是多个，可根据实际情况进行选取。在本实施例中，所述侧太阳能板140的个数为两个或四个，图中仅示出包含两个所述侧太阳能板140的情况。

所述控制装置30包括第一电机330、第二电机350、第三电机370和控制器310，所述控制器310预存有伸缩控制指令、上下移动控制指令和旋转控制指令，所述控制太阳能跟踪器50接收所述太阳能跟踪器50发送的跟踪信号。

具体的，所述第一电机330与多个所述侧太阳能板140和弹簧126分别连接，当所述太阳能跟踪器50检测到第一次出现太阳光时，所述控制器310根据所述跟踪信号和伸缩控制指令通过所述第一电机330控制多个所述侧太阳能板140相对于所述主太阳能板120展开，并拉伸所述弹簧126，使所述支撑部件128弹出并对所述侧太阳能板140进行支撑，且所述主太阳能板120和所述侧太阳能板140位于同一平面。

当所述太阳能跟踪器50检测到太阳光出现或光线方向发生变化时，所述控制器310根据所述跟踪信号和上下移动控制指令通过所述第二电机350控制所述支架60上下移动，所述控制器310根据所述跟踪信号和所述旋转控制指令通过所述第三电机370控制所述支架60旋转。

当没有太阳光或所述蓄电池40充电完成后切断充电电流时，所述控制器310接收所述充电控制器20发送的切断电流的信号。所述控制器310根据预存的伸缩指令和所述切断电流的信号通过所述第一电机330控制多个所述侧太阳能板140相对于所述主太阳能板120收缩，并压缩所述弹簧126，使所述支撑部件128收拢。以使所述侧太阳能板140收缩于所述滑槽122中。

需要说明的是，所述支架60为可收缩支架，所述支架60的拉伸高度和收缩高度不做具体限制，根据实际情况进行选取即可。所述支架60可相对与底座70旋转，具体的，所述支架60在所述第三电机370的作用下可相对于所述底座70转动。所述支架60和底座70的形状结构不做具体的限定，只要所述支架60能够伸缩且所述支架60能够相对于底座70旋转，所述底座70能够对所述支架60起到支撑作用即可。

为使所述光伏充电装置的使用范围更广，所述蓄电池40上设置有多个充电接口(图中未示出)，所述蓄电池40通过设置所述多个充电接口能够提供多种供电电压，各所述充电接口提供的电压可以是相同的也可以是不同的。通过设置所述多个接口可使所述光伏充电装置能够对多种用电设备进行供电，例如所述充电装置对家用电器进行供电，还可以对手机、汽车等进行供电。

通过上述设置使得太阳能跟踪器50检测可实现智能检测太阳光，所述控制器310根据所述太阳能跟踪器50检测到的信号通过所述第一电机330控制所述太阳能电池板10中的侧太阳能板140伸缩以开始或停止工作，并通过所述第二电机350和第三电机370控制所述太阳能电池板10正对太阳以达到较佳充电效果，同时实现智能控制充电控制。此外通过将所述侧太阳能板140设置成可相对主太阳能板120收缩的形式可有效减少太阳能电池板10占地面积，并使得所述太阳能电池板10的充电效果达到较佳状态。

可选的，所述太阳能跟踪器50为四象限光电探测器或五象限光电探测器。在本实施例中，所述太阳能跟踪器50为四象限光电探测器，所述四象限光电探测器包括四个性能完全相同的光电二极管并按照直角坐标排列，四个所述光电二极管分别与所述控制器310连接并向所述控制器310发送跟踪信号，所述跟踪信号包含四个所述光电二极管的探测信号。所述控制器310内预存有采用四象限探测器的智能跟踪定位算法。

所述太阳能跟踪器50还可以是GPS定位模块和电子罗盘模块，所述GPS定位模块和电子罗盘模块分别与所述控制器310连接并向所述控制器310发送包括定位信息和方向信息的跟踪信号。所述GPS定位模块用于实时地计算出所述光伏充电装置在位置的三维坐标和时间并发送至所述控制装置30，所述电子罗盘用于根据磁传感器感应地球磁场来实现测向定位。

可选的，所述光伏充电装置还包括多个滑轮90，所述多个滑轮90分别设置于所述底座70，所述滑轮90的个数可根据实际情况进行选取。在本实施例中，所述滑轮90个数为四个，四个所述滑轮90间隔设置于所述底座70，四个滑轮90依次连线呈长方形排列。

请结合图4，在本实施例中，所述控制器310、充电控制器20、第一电机330、第二电机350、第三电机370、控制器310、支架60和底座70设置于一壳体80内，所述太阳能电池板10设置于所述壳体80表面。可选的，所述底座70可以设置于所述壳体80并构成所述壳体80的下底面，所述底座70还可以设置于所述壳体80内并位于所述壳体80的下底面，所述太阳能电池板10可以构成所述壳体80的上底面，所述太阳能电池板10还可以设置于所述壳体80内并靠近所述壳体80的上底面。在本实施例中，所述底座70构成所述壳体80的下底面，所述太阳能电池板10构成所述壳体80的上底面。

请结合图5，在本实施例中，所述光伏充电装置还包括用于显示信息的显示器100，所述显示器100与所述控制器310连接。可选的，所述显示器100可以是液晶触摸屏，用户能够通过所述液晶触摸屏向所述控制器310发送控制指令以使所述控制器310能够控制所述侧太阳能板140收拢，以使所述太阳能电池板10停止工作。此外用户可通过所述显示器100查看时间和位置信息等。

可选的，在本实施例中，所述光伏充电装置还包括用于防止反向充电的反向充电保护电路200，所述反向充电保护电路200设置于所述蓄电池40与所述充电控制器20之间。通过设置所述反向充电保护电路200可有效避免在太阳光不充足的情况下，所述蓄电池40对所述太阳能电池板10进行充电，造成太阳能电池板10损坏。

可选的，所述光伏充电装置的还包括防雷保护装置(图中未示出)，所述防雷保护装置与所述太阳能电池板10和地分别连接。通过设置所述防雷保护装置可有效避免雷雨天气中，所述光伏充电装置由于安装位置较高，遭受雷击造成所述光伏充电装置被损坏的情况。

基于上述设置，本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括汽车本体和上述光伏充电装置，所述光伏充电装置设置于所述汽车本体的顶部。

由于所述电动汽车包括所述光伏充电装置，因此所述电动汽车具有所述光伏充电装置的所有特点，在此不做赘述。

可选的，所述蓄电池40可设置于所述汽车，所述蓄电池40的充电接口与所述电动汽车的用电接口连接，所述显示器100设置于所述汽车内，以方便用户实时查看所述显示器100显示的信息。

综上所述，本发明提供的一种光伏充电装置及电动汽车，通过设置太阳能电池板10、控制装置30、蓄电池40、支架60、底座70、充电控制器20和太阳能跟踪器50使所述太阳能电池板10与太阳光线保持垂直状态以使所述太阳能电池板10达到较佳发电状态。其次通过设置主太阳能板120和多个侧太阳能板140、第一电机330和支撑部件128可使所述主太阳能板120和多个侧太阳能板140位于同一平面以使所述光伏充电装置的充电效率更高且占地面积较小。通过设置防雷保护装置和反向充电保护电路200有效保障所述光伏充电装置的安全性。通过设置显示器100方便用户查看信息或向所述控制装置30发送控制指令。最后通过在所述蓄电池40上设置多个接口，以使所述光伏充电装置适用于不同的用电设备。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的部分功能可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的现有程序代码或算法来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明的功能实现不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏充电装置，其特征在于，包括：太阳能电池板、控制装置、蓄电池、支架、底座、用于在所述蓄电池充电完成后切断充电电流的充电控制器和对太阳光进行跟踪的太阳能跟踪器；

所述太阳能跟踪器设置于所述太阳能电池板，所述太阳能电池板设置于所述支架，所述支架安装于所述底座，所述太阳能电池板通过充电控制器与所述蓄电池连接，所述控制装置与所述太阳能跟踪器和支架分别连接，所述太阳能电池板、充电控制器、支架和太阳能跟踪器分别与所述控制装置连接；

所述太阳能电池板包括主太阳能板和多个侧太阳能板，所述主太阳能板上设置有多组滑槽，每组滑槽对应一个侧太阳能板；每组所述滑槽的一端设置有挡板，另一端设置有支撑部件和弹簧，所述侧太阳能板通过所述滑槽或支撑部件与所述主太阳能板连接；

所述控制装置包括第一电机、第二电机、第三电机和控制器，所述控制器预存有伸缩控制指令、上下移动控制指令和旋转控制指令，所述控制器接收所述太阳能跟踪器发送的跟踪信号；

所述第一电机与多个所述侧太阳能板和弹簧分别连接，当所述太阳能跟踪器检测到第一次出现太阳光时，所述控制器根据所述跟踪信号和伸缩控制指令通过所述第一电机控制多个所述侧太阳能板相对于所述主太阳能板展开，并拉伸所述弹簧，使所述支撑部件弹出并对所述侧太阳能板进行支撑，以使所述主太阳能板和所述侧太阳能板位于同一平面；

当所述太阳能跟踪器检测到太阳光出现或光线方向发生变化时，所述控制器根据所述跟踪信号和上下移动控制指令通过所述第二电机控制所述支架上下移动，所述控制器根据所述跟踪信号和所述旋转控制指令通过所述第三电机控制所述支架旋转。

2.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述太阳能跟踪器为四象限光电探测器，所述四象限光电探测器包括四个性能完全相同的光电二极管并按照直角坐标排列，四个所述光电二极管分别与所述控制器太阳能电池板连接并向所述控制器发送跟踪信号。

3.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述太阳能跟踪器包括GPS定位模块和电子罗盘模块，所述GPS定位模块和电子罗盘模块分别与所述控制器连接并向所述控制器发送包括定位信息和方向信息的跟踪信号。

4.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述主太阳能板与每个所述侧太阳能板的形状大小相同，所述蓄电池上设置有多个充电接口，所述蓄电池通过所述多个充电接口能够提供多种供电电压。

5.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述光伏充电装置还包括用于防止反向充电的反向充电保护电路，所述反向充电保护电路设置于所述蓄电池与所述充电控制器之间。

6.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述光伏充电装置的还包括防雷保护装置，所述防雷保护装置与所述太阳能电池板和地分别连接。

7.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述光伏充电装置还包括用于显示信息的显示器，所述显示器与所述控制器连接。

8.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述控制装置、充电控制器、第一电机、第二电机、第三电机、控制器、支架和底座设置于一壳体内，所述太阳能电池板设置于所述壳体表面。

9.根据权利要求1所述的光伏充电装置，其特征在于，所述光伏充电装置还包括多个滑轮，所述多个滑轮分别设置于所述底座。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括汽车本体和权利要求1-9任意一条所述的光伏充电装置，所述光伏充电装置设置于所述汽车本体的顶部。