CN205595881U - 一种充电装置及电动车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种充电装置及电动车系统，涉及电动车充电领域，用以利用太阳能和/或风能为电池充电，实现增加电动车的行驶里程，延长了电动车单次行驶时间的目的。上述充电装置包括：用于将太阳能和/或风能转换为电能的能源发电模块；用于将市电转为电动车电池所需的电压的交直流电压转换模块；与能源发电模块连接，用于将能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压的直流电压转换模块；与直流电压转换模块，交直流电压转换模块及能源发电模块连接，用于控制直流电压转换模块及交直流电压转换模块为电动车电池充电的主控模块；与主控模块及所述电动车电池连接，用于对电动车电池进行极性及过流保护的充电端口模块。

Description

一种充电装置及电动车系统

技术领域

本实用新型涉及电动车充电领域，尤其涉及一种充电装置及电动车系统。

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，特别是在经济处于快速发展阶段的我国，都出现了连续几天雾霾遮日的现象，环境问题尤为突出。而霾的构成主要是汽车尾气，工厂排放的废气，因此治理雾霾的一个有效措施就是使用新能源交通工具，倡导大家绿色出行。为此我国发展电动车辆无疑是未来发展的必然趋势，也是符合绿色环保革命的需求，因为电动车辆环保，低能耗，他是绿色环保，净化空气污染的最好交通产物，如何给广大市民的居住环境和身心健康提供一个良好的生态环境，电动车产业的发展正是适应了这种趋势，更是一种社会可持续发展的工具。

在电动车的发展趋势中，行驶里程是消费者衡量电动车质量的主要标准之一，现有的电动车多为利用蓄电池储能驱动车体行驶，电池电量消耗很快，行驶里程很短，无法满足人们对电动车日益增长的需求。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种充电装置及电动车系统，用以利用太阳能和/或风能为电池充电，实现增加电动车的行驶里程，延长了电动车单次行驶时间的目的。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种充电装置，包括：用于将太阳能和/或风能转换为电能的能源发电模块；用于将市电转为电动车电池所需的电压的交直流电压转换模块；与所述能源发电模块连接，用于将所述能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压的直流电压转换模块；与所述直流电压转换模块，所述交直流电压转换模块及能源发电模块连接，用于控制直流电压转换模块及交直流电压转换模块 为所述电动车电池充电的主控模块；与所述主控模块及所述电动车电池连接，用于对所述电动车电池进行极性及过流保护的充电端口模块。

可选地，所述能源发电模块包括：用于将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块，和/或用于将风能转换为电能的风能发电子模块；与所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块连接的，用于将太阳能发电子模块和/或风能发电子模块的电能转换为稳定的直流电压的电压转换子模块；用于存储直流电压的第一存储电池；第一端与所述电压转换子模块连接，第二端与所述第一存储电池连接，用于控制将电压转换子模块转换的直流电压存储至所述第一存储电池的第一开关子模块；所述能源发电模块与所述主控模块连接包括：所述第一开关子模块的控制端与所述主控模块连接，所述电压转换子模块与所述主控模块连接；所述能源发电模块与所述直流电压转换模块连接包括：所述第一存储电池与所述直流电压转换模块连接。

可选地，所述能源发电模块包括：用于将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块，和/或用于将风能转换为电能的风能发电子模块；与所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块连接的，用于将所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块的电能转换为稳定的直流电压的电压转换子模块；与所述电压转换子模块连接的，用于存储直流电压的第二存储电池；第一端与所述电压转换子模块连接，第二端与所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块连接，用于控制将太阳能发电子模块转换的电能和/或风能发电子模块转换的电能发送至所述电压转换子模块的第二开关子模块；所述能源发电模块与所述主控模块连接包括：所述第二开关子模块的控制端与所述主控模块连接，所述电压转换子模块与所述主控模块连接；所述能源发电模块与所述直流电压转换模块连接包括：所述第二存储电池与所述直流电压转换模块连接。

可选地，所述第一开关子模块为金属氧化物半导体MOS管开关。

可选地，所述第二开关子模块为MOS管开关。

可选地，所述直流电压转换模块为降压直流电压转换模块。

可选地，还包括：与所述主控模块连接，用于实时显示充电进度，所述能源发电模块的工作状态的显示模块。

进一步的，本实用新型实施例提供了一种电动车系统，包括：电 动车及与所述电动车的电池连接，为所述电动车的电池进行充电的充电装置；其中，所述充电装置为上述实施例所述的充电装置。

本实用新型实施例提供了一种充电装置及电动车系统，包括：用于将太阳能和/或风能转换为电能的能源发电模块；用于市电转为电动车电池所需的电压的交直流电压转换模块；与能源发电模块连接，用于将能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压的直流电压转换模块；与直流电压转换模块，交直流电压转换模块及能源发电模块连接，用于控制直流电压转换模块及交直流电压转换模块为电动车电池充电的主控模块；与主控模块及电动车电池连接，用于对电动车电池进行极性及过流保护的充电端口模块。这样，充电装置中的能源发电模块可以将太阳能和/或风能转换为电能且此能源发电模块与直流电压转换模块，通过直流电压转换模块将能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压，进而通过主控模块将此电压传输至充电端口模块，充电端口模块与电动车的电池连接，进而可以为电动车的电池供电。即为，在本实用新型实现了利用太阳能和/或风能为电池充电，增加电动车的行驶里程，延长了电动车单次行驶时间的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的第一种充电装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种充电装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第三种充电装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第四种充电装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种电动车系统的结构示意图；

附图标记：

10-能源发电模块，11-交直流电压转换模块，12-直流电压转换模块，13-主控模块，14-充电端口模块，15-显示模块，101-太阳能发电子 模块，102-风能发电子模块，103-电压转换子模块，104-第一存储电池，105-第一开关子模块，106-第二存储电池，107-第二开关子模块，51-电动车，52-充电装置，501-电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种充电装置，如图1所示，包括：

用于将太阳能和/或风能转换为电能的能源发电模块10。

用于将市电转为电动车电池所需的电压的交直流电压转换模块11。

与能源发电模块10连接，用于将能源发电模块10提供的电压转换为电动车电池所需的电压的直流电压转换模块12。

与直流电压转换模块12，交直流电压转换模块11及能源发电模块10连接，用于控制直流电压转换模块12及交直流电压转换模块11为电动车电池充电的主控模块13。

与主控模块13及电动车电池连接，用于对电动车电池进行极性及过流保护的充电端口模块14。

具体的，能源发电模块10与主控模块13连接，这样，在外界条件较好，能源发电模块10可以提供电压时，能源发电模块10可以将太阳能转换为电能，和/或将风能转换为电能。并且能源发电模块10与直流电压转换模块12连接，这样一来，能源发电模块10可以将转换的电能提供给直流电压转换模块12，即为直流电压转换模块12提供电压。由于电动车的电池所需的电压与能源发电模块10提供的电压不同，因此直流电压转换模块12需要对能源发电模块10提供的电压进行转换，将其转换为电动车的电池所需的电压。一般情况下，能源发电模块10提供的电压高于电动车的电池所需的电压，因此，直流电压转换模块12可以将能源发电模块10提供的电压进行降压处理，从而转换为电动车的电池所需的电压。直流电压转换模块12将能源发电模块10 提供的电压转换为电动车的电池所需的电压后，可以将此电压发送至主控模块13。主控模块13可以将此电压发送至充电端口模块14，进而通过充电端口模块14将此电压发送至电动车的电池，为电动车的电池充电。

进一步的，直流电压转换模块12为降压直流电压转换模块。

进一步的，在外界条件无法是能源发电模块10提供电压时，主控模块13可以控制交直流转换模块11工作，通过交直流转换模块11可以将市电的220伏电压转换为电动车的电池所需的电压，进而将此电压发送至主控模块13，通过主控模块13将此电压发送至充电端口模块14，进而通过充电端口模块14将此电压发送至电动车的电池，为电动车的电池充电。

需要说明的是，主控模块13确定是否由能源发电模块10为电动车的电池充电的方式可以是主控模块13获取能源发电模块10提供的电压，检测其提供的电压是否大于预设阈值，若大于预设阈值，则说明能源发电模块10可以为电动车的电池充电。若不大于预设阈值，则说明能源发电模块10无法为电动车的电池充电。此时，可以控制交直流转换模块11利用市电为电动车的电池充电。

需要说明的是，充电端口模块14可以自动判断为电动车电池充电时，电动车的电池充电口的输入极性，并依据充电口判断的极性，自动调整系统充电线的输出正负极性，避免因极性接反导致系统和电动车的电池的损坏，同时充电端口模块14还具有过流保护功能，突然过流或者输出短路，充电端口模块14能迅速切断充电输出，避免因过流而损坏电动车的电池。

进一步的，如图2所示，能源发电模块10包括：用于将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块101，和/或用于将风能转换为电能的风能发电子模块102。与太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102连接的，用于将太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102的电能转换为稳定的直流电压的电压转换子模块103。用于存储直流电压的第一存储电池104。第一端与电压转换子模块103连接，第二端与第一存储电池104连接，用于控制将电压转换子模块103转换的直流电压存储至第一存储电池104的第一开关子模块105。

能源发电模块10与主控模块13连接包括：第一开关子模块105 的控制端与主控模块13连接，电压转换子模块103与主控模块13连接。

能源发电模块10与直流电压转换模块12连接包括：第一存储电池104与直流电压转换模块12连接。

具体的，能源发电模块10可以为直流电压转换模块12提供稳定的直流电压。此时，能源发电模块10中包含有能够将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块101，和/或包含有能够将风能转换为电能的风能发电子模块102。由于太阳能发电子模块101转换的电能，及风能发电子模块102转换的电能即为太阳能发电子模块101输出的电压及风能发电子模块102输出的电压是波动的，特别是在气候条件恶劣的天气里，输出的电压忽高忽低极不稳定，因此，需要一个具有自动升降压功能的电压转换子模块103。电压转换子模块103可以将太阳能发电子模块101输出的不稳定的电压及风能发电子模块102输出的不稳定的电压转换为稳定的标准的直流电压。并可以将转换后的直流电压存储至第一存储电池104中。

由于第一存储电池104具有的电压存储容量有限，为了防止第一存储电池104一直处于充电状态，因此，可以在第一存储电池104与电压转换子模块103之间设置第一开关子模块105。此时，第一开关子模块105的第一端与电压转换子模块103连接，第二端与第一存储电池104连接，控制端与主控模块13连接。且电压转换子模块103与主控模块13连接。这样一来，电压转换子模块103可以在第一存储电池104没有充电饱和时，为第一存储电池104提供电压。在第一存储电池104充电饱和时，电压转换子模块103可以检测到第一存储电池104的电压变化，此时可以确定出第一存储电池104充电饱和，电压转换子模块103可以向主控模块13发送第一存储电池104充电饱和的消息，主控模块13在接收到第一存储电池104充电饱和的消息后，可以向第一开关子模块105的控制端发送控制第一开关子模块105的第一端与第二端断开的信号。此时，第一开关子模块105的控制端接收到控制第一开关子模块105的第一端与第二端断开的信号后，控制第一开关子模块105的第一端与第二端断开，这样一来，电压转换子模块103不再为第一存储电池104充电。从而可以对第一存储电池104进行保护。并且，主控模块13可以实时的检测第一存储电池104存储的电量， 在第一存储电池104存储的电量低于预设阈值时，可以向第一开关子模块105的控制端发送控制第一开关子模块105的第一端与第二端闭合的信号，以便电压转换子模块103为第一存储电池104充电。

进一步的，第一开关子模块105为MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管开关。

或者，为了保护存储电池可以将开关子模块放置在太阳能发电子模块101，风能发电子模块102与电压转换子模块103之间。即为，如图3所示，能源发电模块10包括：用于将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块101，和/或用于将风能转换为电能的风能发电子模块102。与太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102连接的，用于将太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102的电能转换为稳定的直流电压的电压转换子模块103。与电压转换子模块103连接的，用于存储直流电压的第二存储电池106。第一端与电压转换子模块103连接，第二端与太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102连接，用于控制将太阳能发电子模块101转换的电能和/或风能发电子模块102转换的电能发送至电压转换子模块103的第二开关子模块107。

能源发电模块10与主控模块13连接包括：第二开关子模块107的控制端与主控模块13连接，电压转换子模块103与主控模块13连接。

能源发电模块10与直流电压转换模块12连接包括：第二存储电池106与直流电压转换模块12连接。

需要说明的是，在能源发电模块10中包含有太阳能发电子模块101及风能发电子模块102时，第二开关子模块106的第二端与太阳能发电子模块101及风能发电子模块102均连接。在能源发电模块10中仅包含太阳能发电子模块101时，第二开关子模块106的第二端仅与太阳能发电子模块101连接。在能源发电模块10中仅包含风能发电子模块102时，第二开关子模块106的第二端仅与风能发电子模块102连接。

具体的，由于第二存储电池106具有的电压存储容量有限，为了防止第二存储电池106一直处于充电状态，因此，可以在太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102与电压转换子模块103之间设置第二开关子模块107。此时，第二开关子模块107的第一端与电压转换 子模块103连接，第二端与太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102连接，控制端与主控模块13连接。且电压转换子模块103与主控模块13连接。这样一来，电压转换子模块103可以在第二存储电池106没有充电饱和时，可以将第二端与太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102提供的不稳定的电压转换为稳定的直流电压，为第二存储电池106提供电压。在第二存储电池106充电饱和时，电压转换子模块103可以检测到第二存储电池106的电压变化，此时可以确定出第二存储电池106充电饱和，电压转换子模块103可以向主控模块13发送第二存储电池106充电饱和的消息，主控模块13在接收到第二存储电池106充电饱和的消息后，可以向第二开关子模块107的控制端发送控制第二开关子模块107的第一端与第二端断开的信号。此时，第二开关子模块107的控制端接收到控制第二开关子模块107的第一端与第二端断开的信号后，控制第二开关子模块107的第一端与第二端断开，这样一来，电压转换子模块103不再将太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102提供的电压转换为稳定的直流电压，进而不再为第二存储电池106充电。从而可以对第二存储电池106进行保护。并且，主控模块13可以实时的检测第二存储电池106存储的电量，在第二存储电池106存储的电量低于预设阈值时，可以向第二开关子模块107的控制端发送控制太阳能发电子模块101和/或风能发电子模块102的第一端与第二端闭合的信号，以便电压转换子模块103为第二存储电池106充电。

需要说明的是，预设阈值是用户根据实际需求预先设置的，本实用新型对此不做限制。

进一步的，上述第二开关子模块107为MOS管开关。

进一步的，上述充电装置，如图4所示，还包括：

与主控模块13连接，用于实时显示充电进度，能源发电模块10的工作状态的显示模块15。

具体的，显示模块15与主控模块13连接，这样一来，主控模块13可以将对电动车的电池的充电进度，能源发电模块10的工作状态即为是否由能源发电模块10为电动车的电池充电等信息显示出来，方便用户通过显示模块15获知上述信息。

进一步的，用户可以通过显示模块15向主控模块13发送充电模 式的信息，这样一来，主控模块13可以根据用户通过显示模块15发送的充电模式的信息选择具体的为电动车的电池进行充电的工作模块。例如，用户需要通过能源发电模块10为电动车的电池充电，可以控制直流电压转换模块12工作，控制交直流电压转换模块11不工作，实现能源发电模块10为电动车的电池充电。

这样，充电装置中的能源发电模块可以将太阳能和/或风能转换为电能且此能源发电模块与直流电压转换模块，通过直流电压转换模块将能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压，进而通过主控模块将此电压传输至充电端口模块，充电端口模块与电动车的电池连接，进而可以为电动车的电池供电。即为，在本实用新型实现了利用太阳能和/或风能为电池充电，增加电动车的行驶里程，延长了电动车单次行驶时间的目的。

本实用新型实施例提供了一种电动车系统，如图5所示，包括电动车51及与电动车51的电池501连接，为电动车51的电池501进行充电的充电装置52。其中，充电装置52为上述实施例所述的充电装置。

本实用新型实施例提供了一种充电装置及电动车系统，包括：用于将太阳能和/或风能转换为电能的能源发电模块；用于市电转为电动车电池所需的电压的交直流电压转换模块；与能源发电模块连接，用于将能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压的直流电压转换模块；与直流电压转换模块，交直流电压转换模块及能源发电模块连接，用于控制直流电压转换模块及交直流电压转换模块为电动车电池充电的主控模块；与主控模块及电动车电池连接，用于对电动车电池进行极性及过流保护的充电端口模块。这样，充电装置中的能源发电模块可以将太阳能和/或风能转换为电能且此能源发电模块与直流电压转换模块，通过直流电压转换模块将能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压，进而通过主控模块将此电压传输至充电端口模块，充电端口模块与电动车的电池连接，进而可以为电动车的电池供电。即为，在本实用新型实现了利用太阳能和/或风能为电池充电，增加电动车的行驶里程，延长了电动车单次行驶时间的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载 的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：

用于将太阳能和/或风能转换为电能的能源发电模块；

用于将市电转为电动车电池所需的电压的交直流电压转换模块；

与所述能源发电模块连接，用于将所述能源发电模块提供的电压转换为电动车电池所需的电压的直流电压转换模块；

与所述直流电压转换模块，所述交直流电压转换模块及能源发电模块连接，用于控制直流电压转换模块及交直流电压转换模块为所述电动车电池充电的主控模块；

与所述主控模块及所述电动车电池连接，用于对所述电动车电池进行极性及过流保护的充电端口模块。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述能源发电模块包括：

用于将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块，和/或用于将风能转换为电能的风能发电子模块；

与所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块连接的，用于将太阳能发电子模块和/或风能发电子模块的电能转换为稳定的直流电压的电压转换子模块；

用于存储直流电压的第一存储电池；

第一端与所述电压转换子模块连接，第二端与所述第一存储电池连接，用于控制将电压转换子模块转换的直流电压存储至所述第一存储电池的第一开关子模块；

所述能源发电模块与所述主控模块连接包括：

所述第一开关子模块的控制端与所述主控模块连接，所述电压转换子模块与所述主控模块连接；

所述能源发电模块与所述直流电压转换模块连接包括：

所述第一存储电池与所述直流电压转换模块连接。

3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述能源发电模块包括：

用于将太阳能转换为电能的太阳能发电子模块，和/或用于将风能转换为电能的风能发电子模块；

与所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块连接的，用于将所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块的电能转换为稳定的直流电压的电压转换子模块；

与所述电压转换子模块连接的，用于存储直流电压的第二存储电池；

第一端与所述电压转换子模块连接，第二端与所述太阳能发电子模块和/或风能发电子模块连接，用于控制将太阳能发电子模块转换的电能和/或风能发电子模块转换的电能发送至所述电压转换子模块的第二开关子模块；

所述能源发电模块与所述主控模块连接包括：

所述第二开关子模块的控制端与所述主控模块连接，所述电压转换子模块与所述主控模块连接；

所述能源发电模块与所述直流电压转换模块连接包括：

所述第二存储电池与所述直流电压转换模块连接。

4.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述第一开关子模块为金属氧化物半导体MOS管开关。

5.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述第二开关子模块为MOS管开关。

6.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，

所述直流电压转换模块为降压直流电压转换模块。

7.根据权利要求1-6任一项所述的充电装置，其特征在于，还包括：

与所述主控模块连接，用于实时显示充电进度，所述能源发电模块的工作状态的显示模块。

8.一种电动车系统，其特征在于，包括电动车及与所述电动车的电池连接，为所述电动车的电池进行充电的充电装置；

其中，所述充电装置为权利要求1-7任一项所述的充电装置。