CN110492593A - 一种基于太阳能转换的车载交流充电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，包括太阳能电池板装置、光伏汇流箱、逆变器、车载交流充电桩、主控制板；太阳能电池板装置、光伏汇流箱、车载交流充电桩分别与主控制板连接；太阳能电池板装置设置有光伏电池组，光伏电池组连接至光伏汇流箱；光伏汇流箱连接到所述逆变器。本发明在无充电桩区域给电动汽车充电；车载太阳能电池板装置可以收起和展开，可以以较小的面积收起和较大的面积接收阳光；同时本发明在太阳能电池板装置上设置有光传感器来采集太阳光信号，并将信号传给主控制板，主控制板可以根据信号控制电机来调节太阳能电池板装置的方位与太阳光线角度使太阳能电池板装置和太阳光线基本垂直以高光电转换效率。

Description

一种基于太阳能转换的车载交流充电设备
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电技术领域，特别是一种基于太阳能转换的车载交流充电设备。
背景技术
电动车以电能代替石油作为动力源，充电桩为电动车提供能源补给，是电动车发展的重要环节。我国目前使用的是固定地点的充电桩，大部分安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内。一旦电动车在无充电桩区域电量不足，会有很大的麻烦，尤其是房车，房车经常用于偏远地区的旅游，无充电桩区域的充电问题急需解决。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种解决无充电桩区域的汽车充电问题基于太阳能转换的车载交流充电设备。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，包括太阳能电池板装置、光伏汇流箱、逆变器、车载交流充电桩、主控制板；所述太阳能电池板装置用于将光能转换为电能；所述光伏汇流箱用于提供防雷及过流保护，并监测光伏阵列的单串电流、电压及防雷器状态、断路器状态；所述逆变器用于将直流电变换成交流电供车载交流充电桩；
所述太阳能电池板装置、光伏汇流箱、车载交流充电桩分别与主控制板连接；
所述太阳能电池板装置设置有光伏电池组，所述光伏电池组连接至光伏汇流箱；所述光伏汇流箱连接到所述逆变器。
所述主控制板连接显示模块并在显示模块上显示人机交互界面。
所述太阳能电池板装置还设置有光传感器。
所述车载交流充电桩设置有分别用于控制太阳能电池板装置水平方向和垂直方向转动以及收起取出或展开折叠的电机。
所述车载交流充电桩还设置有支撑太阳能电池板装置的支架以及用于支撑电机和所述支架的底板。
所述逆变器包括直流滤波、升压电路、全桥逆变电路和功能保护电路，所述直流滤波将杂波成分滤除；所述升压电路将电压升至220V，升压电路带有MPPT跟踪器；所述全桥逆变电路将直流电转换为交流电；所述功能保护电路在逆变过程中监测运行状态，在非正常工作条件下可触发内部继电器从而保护内部元件免受损坏。
所述车载交流充电桩供电动汽车充电，所述车载交流充电桩包括漏电保护断路器、交流接触器、LED灯、控制导电路引、通讯电路和急停模块。
所述显示模块中设置彩色触摸屏。
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明在无充电桩区域给电动汽车充电；本发明的车载太阳能电池板装置可以收起和展开，可以以较小的面积收起和较大的面积接收阳光；同时本发明在太阳能电池板装置上设置有光传感器来采集太阳光信号，并将信号传给主控制板，主控制板可以根据信号控制电机来调节太阳能电池板装置的方位与太阳光线角度使太阳能电池板装置和太阳光线基本垂直以高光电转换效率。
附图说明
图1为本发明一个实施例的内部结构示意图；
图2为本发明一个实施例的太阳能电池板装置的电池组结构示意图；
图3为本发明一个实施例的车载交流充电桩的结构俯视示意图；
图4为本发明一个实施例的太阳能电池板装置收起后状态示意图；
图5为本发明一个实施例的太阳能电池板装置打开状态示意图；
图6为本发明一个实施例的太阳能电池板装置半展开状态示意图；
图7为本发明一个实施例的太阳能电池板装置全展开状态示意图；
图8为本发明一个实施例的太阳能电池板装置的结构俯视示意图；
图9为本发明一个实施例的太阳能电池板装置完全展开并在水平的示意图；
图10为本发明一个实施例的太阳能电池板装置完全展开并和水平面有一定角度状的示意图；
图11为本发明一个实施例的太阳能电池板装置刚展开时的示意图；
图12为本发明一个实施例的太阳能电池板装置追踪太阳后的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
如图1所示，一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，包括太阳能电池板装置、光伏汇流箱、逆变器、车载交流充电桩、主控制板；所述太阳能电池板装置用于将光能转换为电能；所述光伏汇流箱用于连接光伏阵列及逆变器，提供防雷及过流保护，并监测光伏阵列的单串电流、电压及防雷器状态、断路器状态；所述逆变器用于将直流电变换成交流电供车载交流充电桩；
所述太阳能电池板装置、光伏汇流箱、车载交流充电桩分别与主控制板连接；
所述太阳能电池板装置设置有光伏电池组，所述光伏电池组连接至光伏汇流箱；所述光伏汇流箱连接到所述逆变器。
所述主控制板连接显示模块并在显示模块上显示人机交互界面，可监控显示各个装置的状态，主控制板与显示模块在通讯上采用串口通讯线连接。
所述太阳能电池板装置还设置有光传感器。
所述车载交流充电桩设置有分别用于控制太阳能电池板装置水平方向和垂直方向转动以及收起取出或展开折叠的电机。
所述车载交流充电桩还设置有支撑太阳能电池板装置的支架以及用于支撑电机和所述支架的底板。
在光伏发电系统中，数量庞大的光伏电池组件进行串并组合达到需要的电压电流值，以使发电效率达到最佳。光伏汇流箱主要作用就是对光伏电池阵列的输入进行一级汇流，用于减少光电池阵列接入到逆变器的连线，优化系统结构，提高可靠性和可维护性。在提供汇流防雷功能的同时，还监测了光电池板运行状态，汇流后电流、电压、功率，防雷器状态、直流断路器状态采集，继电器接点输出等功能；优选地，装置标配有RS485接口，可以把测量和采集到的数据上传到主控制板，并在显示模块上的人机交互界面显示出来。
逆变器在汇流箱和交流充电桩之间，将汇流箱的直流输出转变为充电桩的交流输入。所述逆变器包括直流滤波、升压电路、全桥逆变电路和功能保护电路，所述直流滤波将杂波成分滤除；所述升压电路将电压升至220V，升压电路带有MPPT跟踪器；所述全桥逆变电路将直流电转换为交流电；所述功能保护电路在逆变过程中监测运行状态，在非正常工作条件下可触发内部继电器从而保护内部元件免受损坏。逆变器的电压、电流等工作状态优选通过RS485发送到主控制板，并在显示模块上的人机交互界面显示出来。
所述车载交流充电桩供电动汽车充电，所述车载交流充电桩包括漏电保护断路器、交流接触器、LED灯、控制导电路引、通讯电路和急停模块。充电桩的各个充电状态由通讯电路将信号优选通过RS485发送到主控制板，并在显示模块上的人机交互界面显示出来。
所述显示模块中设置彩色触摸屏，用于显示和控制各个装置的状态。
如图2所示，采用了8块电池组，其中电池组1、电池组2、电池组3、电池组4组成一块可折叠的电池板，电池组5、电池组6、电池组7、电池组8组成另一块可折叠的电池板。
如图3所示，1为桩体；2为电机2，用于控制电池板装置水平方向转动；3为支架，用于连接电机2和支架4a，4b，并支撑4a和4b；4a，4b为支架，用于支撑太阳能电池板。
如图8所示，7b为电机，用于控制太阳能电池板垂直方向的转动。
在图11中，8是光传感器。
使用太阳能电池板进行充电时，在人机界面点击“启动太阳能电池板”，人机界面通过RS485发送一个启动信号给太阳能电池板装置。太阳能电池板装置接收到“ON信号”后，太阳能电池板装置启动。随后主控制板驱动电机6a、6b将太阳能电池板由图4收起状态移动为图5状态。然后，电机5a，5b将太阳能电池板展开，太阳能电池板由图5打开状态变为图7半展开状态。然后，光传感器采集光信号，并将信号传递给主控制板，主控制板根据信号控制电机2和电机7a、7b来调节太阳能电池板的方位，直到太阳能电池板与太阳光线垂直。每隔一段时间，光传感器会采集一次光信号，使太阳能电池板与太阳光线始终基本垂直。光照强度、电池板角度和电池板的温度通过RS485发送到主控制板，并在显示模块上的人机交互界面显示出来。
本发明可以在无充电桩区域给电动汽车充电，可以本发明的车载太阳能电池板装置可以收起和展开，可以以较小的面积收起和较大的面积接收阳光，同时本发明在太阳能电池板装置上设置有光传感器来采集太阳光信号，并将信号传给主控制板，主控制板可以根据信号控制电机来调节太阳能电池板装置的方位与太阳光线角度使太阳能电池板装置和太阳光线基本垂直以高光电转换效率。

Claims (8)

1.一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于包括太阳能电池板装置、光伏汇流箱、逆变器、车载交流充电桩、主控制板；所述太阳能电池板装置用于将光能转换为电能；所述光伏汇流箱用于提供防雷及过流保护，并监测光伏阵列的单串电流、电压及防雷器状态、断路器状态；所述逆变器用于将直流电变换成交流电供车载交流充电桩；
所述太阳能电池板装置、光伏汇流箱、车载交流充电桩分别与主控制板连接；
所述太阳能电池板装置设置有光伏电池组，所述光伏电池组连接至光伏汇流箱；所述光伏汇流箱连接到所述逆变器。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述主控制板连接显示模块并在显示模块上显示人机交互界面。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述太阳能电池板装置还设置有光传感器。
4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述车载交流充电桩设置有分别用于控制太阳能电池板装置水平方向和垂直方向转动以及收起取出或展开折叠的电机。
5.根据权利要求4所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述车载交流充电桩还设置有支撑太阳能电池板装置的支架以及用于支撑电机和所述支架的底板。
6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述逆变器包括直流滤波、升压电路、全桥逆变电路和功能保护电路，所述直流滤波将杂波成分滤除；所述升压电路将电压升至220V，升压电路带有MPPT跟踪器；所述全桥逆变电路将直流电转换为交流电；所述功能保护电路在逆变过程中监测运行状态，在非正常工作条件下可触发内部继电器从而保护内部元件免受损坏。
7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述车载交流充电桩供电动汽车充电，所述车载交流充电桩包括漏电保护断路器、交流接触器、LED灯、控制导电路引、通讯电路和急停模块。
8.根据权利要求2所述的一种基于太阳能转换的车载交流充电设备，其特征在于所述显示模块中设置彩色触摸屏。
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