CN107248778B - 分立式太阳能充放电系统、方法及电动车 - Google Patents

分立式太阳能充放电系统、方法及电动车 Download PDF

Info

Publication number
CN107248778B
CN107248778B CN201710229802.3A CN201710229802A CN107248778B CN 107248778 B CN107248778 B CN 107248778B CN 201710229802 A CN201710229802 A CN 201710229802A CN 107248778 B CN107248778 B CN 107248778B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar
storage battery
charging
voltage
discrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710229802.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107248778A (zh
Inventor
张芸
贾旭涛
贾瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Xuri Longteng New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Xuri Longteng New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Xuri Longteng New Energy Technology Co ltd filed Critical Beijing Xuri Longteng New Energy Technology Co ltd
Priority to CN201710229802.3A priority Critical patent/CN107248778B/zh
Publication of CN107248778A publication Critical patent/CN107248778A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107248778B publication Critical patent/CN107248778B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种分立式太阳能充放电系统，包括：太阳能光伏组件，包括多个太阳能电池板；控制器组，包括多个充放电控制器，该多个充放电控制器分别与多个太阳能电池板连接；蓄电池单元，包括串联的多个蓄电池组，且该多个蓄电池组的端口分别连接多个充放电控制器的输出端口；直流电机，连接至蓄电池单元的正、负极；通过太阳能光伏组件给蓄电池单元充电进而为直流电机供电。本发明还提供了一种采用上述分立式太阳能充放电系统进行充放电的方法及包括上述分立式太阳能充放电系统的电动车。本发明分立式太阳能充放电系统、方法及电动车，通过有限的太阳能光伏组件，实现了快速、高效、便捷的充电，给电动车的使用带来了极大的方便。

Description

分立式太阳能充放电系统、方法及电动车
技术领域
本发明涉及太阳能充电技术领域，尤其涉及一种分立式太阳能充放电系统、方法及电动车。
背景技术
目前，低速二轮、三轮和四轮电动车在国内存在巨大的市场。这些低速电动车在出行代步、物流快递、老年出行、短途运输、流动摊点等民生领域起着越来越重要的作用。当前，主要是通过不同电压的蓄电池给这些低速电动车提供动力。蓄电池主要分为两大类：铅酸蓄电池和锂离子蓄电池。早起的电动车电源就是铅酸蓄电池，但由于铅酸蓄电池较为沉重，而且存在较严重的环境污染(主要是铅)等缺陷，近几年来锂离子蓄电池(主要是磷酸铁锂)得到了快速的发展和应用。但不管何种类型的蓄电池，在低速电动车领域，都是以蓄电池电压(伏,V)与容量(安时,Ah)来匹配电动车的电机和功率。
虽然蓄电池在低速电动车领域得到了广泛的应用，但无论在农村还是城市，低速电动车的充电难的问题一直没有解决。为了保证电动车的连续行驶，一般是多备几组蓄电组放置于车上，或者中途寻找快速充电商业网点进行快速充电。前者无形中增加了成本，而后者以大电流的方式给蓄电池充电会损害蓄电池。在城市，由于楼层小区不允许拉线给蓄电池充电，而蓄电池本身也很沉重，无法方便的拆卸并搬运到楼上充电。凡此种种，给低速电动车的使用带来了极大的不便。现有通过太阳能电池给电动车供电，但其采用的太阳能充电系统和方法仍然存在速度慢、效率低、可靠性差的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于上述技术问题，本发明提供了一种分立式太阳能充放电系统、方法及电动车，通过有限的太阳能光伏组件，实现了快速、高效、便捷的充电，给电动车的使用带来了极大的方便。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种分立式太阳能充放电系统，包括：太阳能光伏组件，包括多个太阳能电池板；控制器组，包括多个充放电控制器，该多个充放电控制器分别与所述多个太阳能电池板连接；蓄电池单元，包括串联的多个蓄电池组，且该多个蓄电池组的端口分别连接所述多个充放电控制器的输出端口；以及，直流电机，连接至所述蓄电池单元的正、负极；通过所述太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为所述直流电机供电。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统中，所述多个太阳能电池板之间采用串联或并联方式连接。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统，还包括：正向导通大电流二极管组件，串联在所述直流电机和所述蓄电池单元之间，其中，所述正向导通大电流二极管组件的正极端与所述直流电机负极端连接，负极端与所述蓄电池单元负极端连接；或者所述正向导通大电流二极管组件的负极端与所述直流电机正极端连接，正极端与所述蓄电池单元正极端连接；所述正向导通大电流二极管组件在正向导通瞬间电流大于等于15安培。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统，还包括：DC-DC升压/降压电路，其与所述太阳能光伏组件及所述直流电机连接；所述太阳能光伏组件能通过DC-DC升压/降压电路直接给所述直流电机供电。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统，还包括：防逆流二极管，串联在所述DC-DC升压/降压电路与所述直流电机之间，其中，所述防逆流二极管的正极端与所述DC-DC升压/降压电路正极端连接，负极端与所述直流电机正极端连接；或所述防逆流二极管的负极端与所述DC-DC升压/降压电路负极端连接，正极端与所述直流电机负极端相连接。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统中，所述太阳能电池板为柔性薄膜太阳能电池和/或非柔性太阳能电池；其中，所述柔性薄膜太阳能电池包括晶体硅薄膜、铜铟镓硒及砷化镓太阳能电池的至少其中之一；所述非柔性太阳能电池包括单晶硅、多晶硅、n型晶体硅、非晶硅、铜铟镓硒及砷化镓太阳能电池的至少其中之一。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统中，所述DC-DC升压/降压电路在所述太阳能光伏组件输出电压低于直流电机的额定电压时，采用升压电路使输出电压升高到U-10V～U+10V范围内；在输出电压高于直流电机的额定电压时，则采用降压电路，使输出电压降低到额定电压U-10V～U+10V范围内，其中U为直流电机的额定电压。
优选的，本发明分立式太阳能充放电系统中，所述正向导通大电流二极管组件包括单个二极管或多个并联的二极管；其中所述正向导通大电流二极管组件的反向击穿电压大于150V。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电动车，包括所述分立式太阳能充放电系统；其中，所述太阳能光伏组件设置于所述电动车的车顶。
根据本发明的另一个方面，提供了一种采用所述分立式太阳能充放电系统进行充放电方法，包括：依据所述蓄电池单元中蓄电池组电压大小，对所述蓄电池组进行分组；依据蓄电池组电压大小及太阳能光伏组件中的太阳能电池板的最大开路点电压大小，对太阳能电池板中的进行分组；将分组后的多个太阳能电池板与充放电控制器连接之后再分别与分组后的多个蓄电池组连接，其中蓄电池组电压高的蓄电池组对应连接最大开路点电压高的太阳能电池板；在所述蓄电池单元的正、负极端连接直流电机，通过所述太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为所述直流电机供电。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明分立式太阳能充放电系统、方法及电动车至少具有以下有益效果其中之一：
(1)由于采用了蓄电池分组和分立式充电的方式，可以解决充电难的问题，实现了低成本、高效率和方便快捷地充电，更易于实现太阳能电动车的工业化大批量生产。
(2)分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元分立式充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
附图说明
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为根据本发明第一实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图2为根据本发明第二实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图3为根据本发明第三实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图4为根据本发明第四实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图5为根据本发明第五实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图6为根据本发明第六实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图7为根据本发明第七实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图8为根据本发明第八实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
图9为根据本发明第九实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。
【主要元件】
101,102,103,104-太阳能电池板；
201,202,203-充放电控制器；
301,302,304-蓄电池组；
303-直流电机；
401-正向导通大电流二极管组件；
402-防逆流二极管；
501-DC-DC升压/降压电路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。
一、第一实施例
本发明第一实施例提供了一种分立式太阳能充放电系统。图1为根据本发明第一实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图1，本实施例分立式太阳能充放电系统包括：
太阳能光伏组件，包括多个太阳能电池板101、102；
控制器组，包括多个充放电控制器201、202，该多个充放电控制器分别与所述多个太阳能电池板101、102连接；
蓄电池单元，包括串联的多个蓄电池组301、302，且该多个蓄电池组的端口分别连接所述多个充放电控制器的输出端口；以及，
直流电机303，连接至所述蓄电池单元的正、负极；通过所述太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为所述直流电机供电。
由此构成整个分立式太阳能充电和供电系统集成拓扑结构，完成分立式充电。
进一步的，所述分立式太阳能充放电系统还包括，在直流电机303和蓄电池单元之间串联接入的正向导通大电流二极管组件401。其中，所述正向导通大电流二极管组件的正极端与所述直流电机负极端连接，负极端与所述蓄电池单元负极端连接；或者所述正向导通大电流二极管组件的负极端与所述直流电机正极端连接，正极端与所述蓄电池单元正极端连接。优选的，所述正向导通大电流二极管组件在正向导通瞬间电流大于等于15安培。
二、第二实施例
图2为根据本发明第二实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图2，本实施例分立式太阳能充放电系统为并联后分立式，其中，太阳能电池板101、102之间是并联连接，即两块太阳能电池板的正极和正极相连接，负极和负极相连接，由此形成并联连接。其它元件及连接关系与本发明第一实施例相同，此处不再赘述。
三、第三实施例
图3为根据本发明第三实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图3，本实施例分立式太阳能充放电系统为串联后分立式，其中，太阳能电池板101、102之间是串联连接，即两块太阳能电池板的正极和负极相连接，负极和正极相连接，由此形成串联连接，串联后的太阳能电池板101、102分别连接到两个独立的控制器201、202上。其它元件及连接关系与本发明第一实施例相同，此处不再赘述。
四、第四实施例
图4为根据本发明第四实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图4，本实施例分立式太阳能充放电系统为串联后分立式，且具有升压/降压电路，其中，太阳能电池板101、102之间是串联连接，即两块太阳能电池板的正极和负极相连接，负极和正极相连接，由此形成串联连接，但太阳能电池板101的负极和太阳能电池板102的正极，还分别连接到DC-DC升压/降压电路501上。将所述升压/降压电路501正、负极分别接到直流电机303的正、负极上。
优选的，所述分立式太阳能充放电系统还包括，在直流电机303和蓄电池单元之间串联接入的正向导通大电流二极管组件401，在所述DC-DC升压/降压电路501与直流电机303之间串联接入防逆流二极管402。其中，所述正向导通大电流二极管组件的正极端与所述直流电机负极端连接，负极端与所述蓄电池单元负极端连接；或者所述正向导通大电流二极管组件的负极端与所述直流电机正极端连接，正极端与所述蓄电池单元正极端连接。所述防逆流二极管的正极端与所述DC-DC升压/降压电路正极端连接，负极端与所述直流电机正极端连接；或所述防逆流二极管的负极端与所述DC-DC升压/降压电路负极端连接，正极端与所述直流电机负极端相连接。其它元件及连接关系与本发明第一实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
五、第五实施例
图5为根据本发明第五实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图5，本实施例分立式太阳能充放电系统为分立式充电，再串联升压/降压，其中，太阳能电池板之间是串联关系。有两块太阳能电池板101和102，两块太阳能电池板之间的正极和负极相连接，这样形成串联关系。从串联后的电池板101和102上，分别接出两根线直接到DC-DC升压/降压电路501上。其它元件及连接关系与本发明第一实施例和第四实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
六、第六实施例
图6为根据本发明第六实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图6，本实施例分立式太阳能充放电系统为分立式充电，再并联后升压/降压，其中，太阳能电池板101和102，完成分立式充电后，这两块太阳能电池板之间的正极和正极相连接，负极和负极相连接，由此形成并联连接。并联后的太阳能电池板101和102分别连接到DC-DC升压/降压电路501上。其它元件及连接关系与本发明第一实施例和第四实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
七、第七实施例
图7为根据本发明第七实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图7，本实施例分立式太阳能充放电系统为两两相串后分立式充电，再串联后升压/降压，包括：太阳能电池板101、102、103，其中太阳能电池板101和太阳能电池板102串联，再通过充放电控制器201给电给蓄电池组301进行分立式充电；太阳能电池板102和太阳能电池板103串联，再通过充放电控制器202给电给蓄电池组302进行分立式充电。三块太阳能电池板101、102和103再进行串连连接，通过DC-DC升压/降压电路501给直流电机303直接供电。其它元件及连接关系与本发明第一实施例和第四实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
八、第八实施例
图8为根据本发明第八实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。请参照图8，本实施例分立式太阳能充放电系统为两两相串和三个一串后分立式充电，再串联后升压/降压，包括：太阳能电池板101、102、103串联，再通过充放电控制器201给电给蓄电池组301进行分立式充电；太阳能电池板102和太阳能电池板103串联，再通过充放电控制器202给电给蓄电池组302进行分立式充电。三块太阳能电池板101、102和103再进行串连连接，通过DC-DC升压/降压电路501给直流电机303直接供电。其它元件及连接关系与本发明第一实施例、第四及第七实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
九、第九实施例
图9为根据本发明第九实施例分立式太阳能充放电系统结构示意图。该系统主要针对的是高电压的直流电机。请参照图9，本实施例分立式太阳能充放电系统为两两相串后给三个蓄电池组充电，再串联后升压/降压，包括：太阳能电池板101、102、103和104；其中太阳能电池板101和102串联，通过充放电控制器201给蓄电池组301分立式充电；太阳能电池板102和103串联，通过充放电控制器202给蓄电池组302分立式充电；太阳能电池板103和104串联，通过充放电控制器203给蓄电池组303分立式充电。太阳能电池板101、102、103和104再串联，通过DC-DC升压/降压电路501给直流电机303直接供电。其它元件及连接关系与本发明第一实施例和第四实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的分立式太阳能充放电系统除了通过太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为直流电机供电之外，还可以通过太阳能光伏组件连接升压/降压电路直接给直流电机供电，实现了最大化地利用太阳能电池板所发的电。
十、第十实施例
本发明实施例还提供了一种电动车，其包括上述实施例中至少其中一实施例所提供的分立式太阳能充放电系统；其中，所述太阳能光伏组件设置于所述电动车的车顶。
针对非柔性太阳电池板，则可通过固定支架固定于车顶表面；而柔性薄膜太阳能组件，则通过胶粘的方式沿着车顶的曲面粘贴于车顶。
十一、第十一实施例
本发明实施例还提供了一种采用上述分立式太阳能充放电系统进行充放电方法，包括：
步骤A：依据蓄电池单元中蓄电池组电压大小，对所述蓄电池组进行分组。具体的，依据蓄电池组电压进行分组，分组方式可按照12V、24V、48V、60V来分组，其中以24V和12V分组较多。
步骤B：依据蓄电池组电压大小及太阳能光伏组件中的太阳能电池板的最大开路点电压大小，对太阳能电池板中的进行分组。
在其应用对象的表面架设太阳能电池板。该电池板可以是非柔性太阳能组件，也可以是柔性薄膜太阳能组件。将电池板也进行分组并对电池板进行串联或者并联。其中24V蓄电池分组所对应的太阳能电池板(串联或者并联后)，其最大开路点电压Vmpp应当大于等于14.5V；12V蓄电池分组所对应的太阳能电池板(串联或者并联后)，其最大开路点电压Vmpp应当大于等于7.5V，且小于14.5V。
步骤C：将分组后的多个太阳能电池板与充放电控制器连接之后再分别与分组后的多个蓄电池组连接，其中蓄电池电压高的蓄电池组对应连接最大开路点电压高的太阳能电池板。
其中，将14.5V≤Vmpp的太阳能电池板和PWM或者MPPT充放电控制器相连，再把充放电控制器和24V伏蓄电池组相连接。
将7.5V≤Vmpp<14.5V的太阳能电池板和PWM或者MPPT充放电控制器相连，再把充放电控制器和12V伏蓄电池组相连接。
步骤D：在所述蓄电池单元的正、负极端连接直流电机，通过所述太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为所述直流电机供电。
另外，所述多个太阳能电池板之间可串联或者并联连接；而且，串联或者并联后的太阳能电池板可再直接连接到DC-DC升压/降压电路的输入端，将该DC-DC升压/降压电路的输出端直接连接到直流电机上。调节DC-DC升压/降压电路，使得输出电压接近直流电机的额定电压。
优选的，可以在DC-DC升压/降压电路和直流电机之间串联接入防逆流二极管，使得二极管能够承受高达20A以上的大电流冲击，并可以承受高达300V以上的反向击穿电压；在蓄电池单元和直流电机之间，串联接入正向导通大电流二极管组件，使得二极管能够承受高达30A以上的大电流冲击，并可以耐受高达150V以上的反向击穿电压，该二极管相对DC-DC升压/降压电路来说是反向截止的二极管。这两个二极管可以同时接到蓄电池侧负极和DC-DC升压/降压电路的负极；也可以同时接到蓄电池单元侧正极和直流升压/降压电路的正极。其中直流升压/降压电路到电极侧的线路连接点，应当位于蓄电池单元侧二极管和直流电机中间。
更具体而言，本发明充放电方法在用于电动车时，还可以包括：对电动车的车顶面积、电动车的蓄电池种类、蓄电池电压、蓄电池容量和客户每天的行走里程等进行勘测和计算，以确定所需使用的蓄电池组的数量、太阳能光伏组件的种类、数量以及分立式太阳能充放电系统类型。
上述各实施例中，所述太阳能电池板为柔性薄膜太阳能电池和/或非柔性太阳能电池；其中，所述柔性薄膜太阳能电池包括晶体硅薄膜、铜铟镓硒及砷化镓太阳能电池的至少其中之一；所述非柔性太阳能电池包括单晶硅、多晶硅、n型晶体硅、P型晶体硅、非晶硅、铜铟镓硒及砷化镓太阳能电池的至少其中之一。所述太阳能电池板，可以是有边框组件，也可以无边框组件。针对非柔性太阳电池板，则可通过固定支架固定；而柔性薄膜太阳能组件，则通过胶粘的方式固定。
上述各实施例中，太阳能电池板优选为全部使用以钢化玻璃封装为主的组件，或者全部使用柔性薄膜电池组件，或者两者可以混用；具体使用方式视需求、美观、经济性、使用地域和发电量来确定。
上述各实施例中，太阳能光伏组件，可以是由若干个Vmpp≥7.5V的单块组件构成；也可以是由Vmpp≥14.5V的若干个单块组件构成。组件之间可以串联或者并联，串联或者并联是由蓄电池单元的分组情况来决定，可以是两块、三块、四块或者五块组件并联或者串联。
上述实施例中，太阳能电池板在满足给蓄电池组分立充电的前提下，进行串联和并联，可再通过升压/降压电路直接连接到直流电机。如果电压低于电机的额定电压，则采用升压电路，使电压升高到U-10V～U+10V；如果电压高于额定电压，则采用降压电池，使电压降低到U-10V～U+10V范围，也即，通过所述升压/降压电路调节输出电压为U-10V～U+10V的范围内；其中U为所述直流电机的额定电压。
上述各实施例中，各元件之间采用电线进行电连接，所述的连接电线优选为1-10mm2的导线。这种导线，可以是光伏专用铠装电缆，也可以普通的漆包线。但要求能够导通的瞬间电流，最高可以达100A。
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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
本发明蓄电池的数量、太阳能电池板的种类和数量可以根据车顶面积、蓄电池种类、蓄电池电压、蓄电池容量和客户每天的行走里程等信息而相应的改变，均不影响本发明的实现。
综上所述，本发明分立式太阳能充放电系统、方法及电动车，通过有限的太阳能光伏组件，实现了快速、高效、便捷的充电，给电动车的使用带来了极大的方便。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分立式太阳能充放电系统，其特征在于，包括：
太阳能光伏组件，包括多个太阳能电池板；其中，依据蓄电池组电压大小以及太阳能电池板的最大开路点电压大小对所述多个太阳能电池板进行分组；
控制器组，包括多个充放电控制器，该多个充放电控制器分别与所述多个太阳能电池板连接；
蓄电池单元，包括串联的多个蓄电池组，且该多个蓄电池组的端口分别连接所述多个充放电控制器的输出端口；其中，依据蓄电池单元中蓄电池组电压大小，对所述多个蓄电池组进行分组；以及，充放电控制器连接电压高的蓄电池组和对应最大开路点电压高的太阳能电池板，以此对应关系连接各组蓄电池组和太阳能电池板；直流电机，连接至所述蓄电池单元的正、负极；
所述多个太阳能电池板之间采用串联或并联方式连接；以及
DC-DC升压/降压电路，其与所述太阳能光伏组件及所述直流电机连接；所述太阳能光伏组件能通过DC-DC升压/降压电路直接给所述直流电机供电。
2.根据权利要求1所述的分立式太阳能充放电系统，其特征在于，还包括：
正向导通大电流二极管组件，串联在所述直流电机和所述蓄电池单元之间，其中，所述正向导通大电流二极管组件的正极端与所述直流电机负极端连接，负极端与所述蓄电池单元负极端连接；或者所述正向导通大电流二极管组件的负极端与所述直流电机正极端连接，正极端与所述蓄电池单元正极端连接；所述正向导通大电流二极管组件在正向导通瞬间电流大于等于15安培。
3.根据权利要求1所述的分立式太阳能充放电系统，其特征在于，还包括：防逆流二极管，串联在所述DC-DC升压/降压电路与所述直流电机之间，其中，所述防逆流二极管的正极端与所述DC-DC升压/降压电路正极端连接，负极端与所述直流电机正极端连接；或所述防逆流二极管的负极端与所述DC-DC升压/降压电路负极端连接，正极端与所述直流电机负极端相连接。
4.根据权利要求1所述的分立式太阳能充放电系统，其特征在于，
所述太阳能电池板为柔性薄膜太阳能电池和/或非柔性太阳能电池；其中，所述柔性薄膜太阳能电池包括晶体硅薄膜、铜铟镓硒及砷化镓太阳能电池的至少其中之一；所述非柔性太阳能电池包括单晶硅、多晶硅、n型晶体硅、非晶硅、铜铟镓硒及砷化镓太阳能电池的至少其中之一。
5.根据权利要求1所述的分立式太阳能充放电系统，其特征在于，所述DC-DC升压/降压电路在所述太阳能光伏组件输出电压低于直流电机的额定电压时，采用升压电路使输出电压升高到U-10V～U+10V范围内；在输出电压高于直流电机的额定电压时，则采用降压电路，使输出电压降低到额定电压U-10V～U+10V范围内，其中U为直流电机的额定电压。
6.根据权利要求2所述的分立式太阳能充放电系统，其特征在于，所述正向导通大电流二极管组件包括单个二极管或多个并联的二极管；其中所述正向导通大电流二极管组件的反向击穿电压大于150V。
7.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的分立式太阳能充放电系统；其中，所述太阳能光伏组件设置于所述电动车的车顶。
8.一种采用如权利要求1至6中任一项所述的分立式太阳能充放电系统进行充放电方法，其特征在于，包括：
依据所述蓄电池单元中蓄电池组电压大小，对所述蓄电池组进行分组；
依据蓄电池组电压大小及太阳能光伏组件中的太阳能电池板的最大开路点电压大小，对太阳能电池板中的进行分组；
将分组后的多个太阳能电池板与充放电控制器连接之后再分别与分组后的多个蓄电池组连接，其中蓄电池组电压高的蓄电池组对应连接最大开路点电压高的太阳能电池板；
在所述蓄电池单元的正、负极端连接直流电机，通过所述太阳能光伏组件给所述蓄电池单元充电进而为所述直流电机供电。
CN201710229802.3A 2017-04-10 2017-04-10 分立式太阳能充放电系统、方法及电动车 Active CN107248778B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710229802.3A CN107248778B (zh) 2017-04-10 2017-04-10 分立式太阳能充放电系统、方法及电动车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710229802.3A CN107248778B (zh) 2017-04-10 2017-04-10 分立式太阳能充放电系统、方法及电动车

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107248778A CN107248778A (zh) 2017-10-13
CN107248778B true CN107248778B (zh) 2022-03-29

Family

ID=60016928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710229802.3A Active CN107248778B (zh) 2017-04-10 2017-04-10 分立式太阳能充放电系统、方法及电动车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107248778B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2023114B1 (en) * 2019-05-13 2020-12-01 Atlas Technologies Holding Bv Electric or hybrid means of transport with a solar panel.
CN114454738B (zh) * 2021-11-15 2023-10-20 中国人民解放军海军工程大学 一种四旋翼和固定翼复合模块式无线充电无人机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101375482A (zh) * 2006-01-27 2009-02-25 夏普株式会社 电源系统
CN104786856A (zh) * 2015-05-13 2015-07-22 遂宁市东乘车辆有限公司 具有太阳能充电功能的电动汽车的电驱动控制系统
CN105553391A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 成都瑞顶特科技实业有限公司 一种光伏储能电池发电系统及控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2909664Y (zh) * 2006-05-23 2007-06-06 西安智海电力科技有限公司 光伏电源高效快速均衡充电及放电控制装置
CN201494324U (zh) * 2009-10-14 2010-06-02 朱恩灿 一种太阳能电动车
US10300870B2 (en) * 2014-11-25 2019-05-28 Universidade Do Porto Energy harvesting device for a transport vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101375482A (zh) * 2006-01-27 2009-02-25 夏普株式会社 电源系统
CN104786856A (zh) * 2015-05-13 2015-07-22 遂宁市东乘车辆有限公司 具有太阳能充电功能的电动汽车的电驱动控制系统
CN105553391A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 成都瑞顶特科技实业有限公司 一种光伏储能电池发电系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107248778A (zh) 2017-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10857897B2 (en) Energy generation and storage system with electric vehicle charging capability
Fathabadi Utilizing solar and wind energy in plug-in hybrid electric vehicles
CN204870587U (zh) 一种纯电动车车载电源及车载设备的供电结构
CN100570945C (zh) 电动车用充电电池包
CN204706909U (zh) 一种带有mppt功能的电动车车载光伏充电装置
CN205864046U (zh) 车用太阳能充电系统及太阳能汽车
Vardwaj et al. Various methods used for battery balancing in electric vehicles: A comprehensive review
CN106043174A (zh) 内燃机车辆电气系统及其供电方法
CN106300611A (zh) 一种车载可充电储能系统的充电组件和电动汽车
CN104786856A (zh) 具有太阳能充电功能的电动汽车的电驱动控制系统
CN102738885A (zh) 一种蓄电池储能和光伏发电混合系统
Grosso et al. Energy-efficient battery charging in electric vehicles with solar panels
CN107248778B (zh) 分立式太阳能充放电系统、方法及电动车
CN202634047U (zh) 一种太阳能并网储能型充电站
WO2021185167A1 (zh) 一种利用太阳能为电动车充电的系统、相关装置及方法
CN212304790U (zh) 带有太阳能电池板的车载微电网及其聚合而成的发电厂
CN203456889U (zh) 一种校车蓄电池防馈电系统及使用该防馈电系统的校车
CN205355920U (zh) 太阳能离网全直流储能充电站
CN202712956U (zh) 一种蓄电池储能和光伏发电混合系统
CN218021224U (zh) 一种新能源车光伏系统
CN109606394B (zh) 一种电力机车控制系统
CN104234472A (zh) 一种太阳能停车棚
Vincent et al. Advanced hybrid system for solar car
Pathipati et al. Standalone DC level-1 EV Charging using pv/Grid infrastructure, MPPT algorithm and CHAdeMO protocol
CN205646974U (zh) 瞬态动力功率补偿器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant