CN205429854U - 一种电动汽车太阳能充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车太阳能充电系统，包括太阳能电池板、汇流箱、逆变器、蓄电池充电器、蓄电池、计量电表、光伏支路开关、市电输出接口、市电支路开关、充电系统总开关、充电插座、电动汽车充电控制器。电池板经汇流箱连接逆变器；逆变器经计量电表连接光伏支路开关；蓄电池充电器一端连接逆变器一端连接蓄电池；市电的输出接口经市电支路开关后，同光伏支路开关输出并接到充电系统总开关，总开关再接到充电插座；上述部件除太阳能电池板和汇流箱外均经通讯线路连接到电动汽车充电控制器。本实用新型的益处在于：减少用电高峰期电动汽车充电对电网的冲击，提高清洁能源的利用率和充电系统电源的可靠性，减少能源消耗对大气的碳排放量。

Description

一种电动汽车太阳能充电系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体地，涉及一种电动汽车的太阳能充电系统。

背景技术

随着世界经济的迅速发展，碳的排放量迅速增加，其中汽车的排放已处于首位。据世界各国的统计，在发达国家，汽车的排放量占污染气体总量的60％左右，其中美国全国占65％，发展中国家(像我国等)的大城市，汽车的排放贡献量也在60-65％。在世界能源紧缺、国家大力推进节能减排及促进汽车产业升级的要求下，电动汽车作为一种理想的绿色新能源车的代表，正逐渐形成一种新兴的汽车消费市场。但是，目前电动汽车的充电设施都是采用专用接口直接从城市电网或专用电网取电充电，虽然该充电方式可以获得较为稳定的电源供给，但当大量电动汽车同时充电时，尤其在白天用电高峰期会对电网造成很大压力，且我国发电以火电为主，电动汽车用电量增加也会导致煤炭等能源的消耗，间接产生更多的碳排放量。

太阳能光伏发电具有无污染、能量随处可得、不受地域限制、无需消耗燃料、资源可再生等特点，且在国家的政策支持下，我国的光伏发电技术已经非常成熟，形成了完善的产业链，光伏发电成本已经具有了较强的市场竞争能力。由于在用户端建立太阳能光伏发电系统，可以避免远距离输电线路的建设投资，可提高电能就地消纳能力，减少线路电能损失，提高太阳能清洁能源的利用效率。因此，在用户端发展太阳能光伏发电系统是未来一种清洁能源利用趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车太阳能充电系统，以降低电动汽车高峰期充电对电网的影响，并提高可再生能源利用率，减少碳排放量，使电动汽车真正成为绿色新能源车。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是，一种电动汽车太阳能充电系统，包括太阳能电池板、光伏汇流箱、光伏逆变器、蓄电池充电器、蓄电池、计量电表、光伏支路开关、市电输出接口、市电支路开关、充电系统总开关、充电插座、电动汽车充电控制器。太阳能电池板的输出经过光伏汇流箱连接到光伏逆变器的输入端，光伏逆变器的输入端连接蓄电池充电器，蓄电池充电器的输出端连接蓄电池正负极，光伏逆变器的交流输出端连接计量电表，计量电表的输出连接到光伏支路开关；市电的输出接口连接到市电支路开关，市电支路开关和光伏支路开关的输出侧均连接到充电系统总开关，然后充电系统总开关输出侧连接到充电插座；上述部件除太阳能电池板和汇流箱外均通过通讯线路连接到电动汽车充电控制器。

进一步的，所述的太阳能电池板可选择单晶硅、多晶硅或薄膜电池组件，太阳能电池板根据电动汽车充电电压和功率要求选择合适容量，进行串联或并联连接，且包含常规太阳能电池板的固定支撑部件；所述太阳能电池板串联电压同光伏逆变器直流侧的电压范围一致，串并联的电池板最大功率不高于光伏逆变器的额定功率。

所述的光伏逆变器可根据电动汽车充电电源要求选择单相或三相DC/AC拓扑结构，交流输出侧额定电压为市电电压，输入侧直流电压同蓄电池充电器直流侧电压范围一致。

所述蓄电池选择铅酸电池或锂离子电池，电池串联后电压的等级要同蓄电池充电器的输出电压等级一致。

所述市电支路开关、光伏支路开关及充电系统总开关，根据系统电动汽车充电电源要求可选择单相或三相具有控制功能的断路器，额定电流参数可依据各支路通过电流的大小进行选择。

所述计量电表，根据系统设计要求可选择单相或三相智能电表，具有电量计量、功率因数计算、RS485通信等功能。

所述充电插座，需要同电动汽车的车体自带充电插头类型相一致。

所述电动汽车充电控制器，包含数据采集模块、通信模块、数据处理模块、信息显示模块、功能控制模块等，可以完成对充电系统的监测、计量、控制、功能切换、查询等功能。

本实用新型提供一种电动汽车太阳能充电系统，其有益效果是：同常规的电动汽车充电系统相比，可减少用电高峰期电动汽车充电对电网的冲击，提高太阳能等清洁能源的利用率和充电系统电源的可靠性，并减少对煤炭等能源的消耗，降低火电的碳排放量。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图。图中1-太阳能电池板，2-光伏汇流箱，3-光伏逆变器，4-蓄电池充电器，5-蓄电池，6-计量电表，7-光伏支路开关，8-市电输出接口，9-市电支路开关，10-充电总开关，11-充电插座，12-电动汽车充电控制器

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种电动汽车太阳能充电系统，包括太阳能电池板1、光伏汇流箱2、光伏逆变器3、蓄电池充电器4、蓄电池5、计量电表6、光伏支路开关7、市电输出接口8、市电支路开关9、充电系统总开关10、充电插座11、电动汽车充电控制器12。太阳能电池板1的输出经过光伏汇流箱2连接到光伏逆变器3的输入端，光伏逆变器3的输入端连接蓄电池充电器4的输入端，蓄电池充电器3的输出端连接蓄电池5的正负极，光伏逆变器3的交流输出端连接计量电表6，计量电表6的输出连接到光伏支路开关7；市电的输出接口8连接到市电支路开关9，市电支路开关9和光伏支路开关7的输出侧均连接到充电系统总开关10，然后充电系统总开关10输出侧连接到充电插座11；上述部件除太阳能电池板1和汇流箱2外均通过通讯线路连接到电动汽车充电控制器12。

进一步的，所述的太阳能电池板1可选择单晶硅、多晶硅或薄膜电池组件，太阳能电池板1根据电动汽车充电电压和功率要求选择合适容量，进行串联或并联连接，且包含常规太阳能电池板1的固定支撑部件；所述太阳能电池板1串联电压同光伏逆变器3直流侧的电压范围一致，串并联的电池板1最大功率不高于光伏逆变器3的额定功率。

所述的光伏逆变器3可根据充电电源要求选择单相或三相DC/AC拓扑结构，交流输出侧额定电压为市电电压，输入侧直流电压同蓄电池充电器4直流侧电压范围一致。

所述蓄电池5可选择铅酸电池或锂离子电池等电池，电池串联后电压的等级要同蓄电池充电器4的输出电压等级一致。

所述市电支路开关9、光伏支路开关7及充电系统总开关10，根据系统总体设计要求可选择单相或三相具有控制功能的断路器，额定电流参数可依据各支路通过电流的大小进行选择。

所述计量电表6，根据系统设计要求可选择单相或三相智能电表，具有电量计量、功率因数计算、RS485通信等功能。

所述充电插座11，需要同电动汽车的输电插头类型相一致。

所述电动汽车充电控制器12，包含数据采集模块、通信模块、数据处理模块、信息显示模块、功能控制模块等，可以完成对充电系统的监测、计量、控制、功能切换、查询等功能。

本实例的工作过程：上述各个部件实质上组成一个电动汽车太阳能充电系统，在白天太阳能发电充足情况下，市电开关支路9断开，光伏支路开关7闭合，太阳能电池板1输出的电能经过汇流箱2和光伏逆变器3后变成同市电电压幅值、频率一致的交流电源，并经过闭合后的充电系统总开关10和充电插座11向电动汽车充电；在太阳能发电有剩余的情况下，多余的电量可以由光伏汇流箱2、蓄电池充电器4，存储在蓄电池5内，并可在需要时释放出来；在夜晚低谷用电情况下，可以闭合市电支路开关9，由市电和太阳能或单独由市电电源向电动汽车充电；电动汽车充电控制器12负责对太阳能发电、蓄电池充放电、市电电源输出、电动汽车充电等过程等进行数据采集、分析并下达控制指令，同时进行太阳能发电量和电动汽车充电电量的计量等。

本实用新型的优点：电动汽车太阳能充电系统可以减少用电高峰期电动汽车充电对电网产生的冲击，提高太阳能等清洁能源的利用率，并提高充电系统电源的可靠性，及减少煤炭等不可再生能源的消耗和对大气的碳排放量。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车太阳能充电系统，包括太阳能电池板、汇流箱、逆变器、蓄电池充电器、蓄电池、计量电表、光伏支路开关、市电输出接口、市电支路开关、充电系统总开关、充电插座、电动汽车充电控制器；电池板经汇流箱同光伏逆变器相连；逆变器经计量电表连接光伏支路开关；蓄电池充电器一端连接逆变器一端连接蓄电池；市电的输出接口经市电支路开关后，同光伏支路开关输出并接到充电系统总开关，总开关再接到充电插座；上述部件除太阳能电池板和汇流箱外均经通讯线路连接到电动汽车充电控制器。

2.根据专利要求1所述的电动汽车太阳能充电系统，其特征在于：所述的太阳能电池板可为单晶硅、多晶硅或薄膜电池组件；电池板串联电压同光伏逆变器直流侧的电压范围一致，串并联的电池板最大功率不高于逆变器的额定功率。

3.根据专利要求1所述的电动汽车太阳能充电系统，其特征在于：所述的光伏逆变器可根据电动汽车充电电源要求选择单相或三相DC/AC拓扑结构，交流输出侧额定电压为市电电压，输入侧直流电压同蓄电池充电器直流侧电压范围一致；所述蓄电池选择铅酸电池或锂离子电池，电池串联后电压的等级要同蓄电池充电器的输出电压等级一致。

4.根据专利要求1所述的电动汽车太阳能充电系统，其特征在于：所述电动汽车充电控制器，包含数据采集模块、通信模块、数据处理模块、信息显示模块、功能控制模块，可以完成对充电系统的在线监测、计量、控制、功能切换、查询功能。