CN208257492U - 一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，包括薄膜太阳能电池和太阳能充电器，所述薄膜太阳能电池贴装在集装箱的箱顶；所述太阳能充电器设置在集装箱内；所述薄膜太阳能电池接入所述太阳能充电器；所述太阳能充电器分别与两组启动蓄电池相连；所述薄膜太阳能电池的电压经过所述太阳能充电器转换后为所述启动蓄电池充电；所述太阳能充电器包括光伏系统状态监测单元、充电状态监测单元和RS485通讯接口，所述光伏系统状态监测单元和充电状态监测单元分别通过所述RS485通讯接口外接至远程监控中心。本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，通过太阳能对启动蓄电池充电。

Description

一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统。

背景技术

自动化柴油发电机组通常都配有启动蓄电池，启动蓄电池是柴油发电机组极为重要的启动组件,其作用是对柴油机的电启动系统、监测控制系统、机组燃油系统等提供电源，启动电池是保障每台发电机组成功启动的必要条件，一旦蓄电池容量低于一定范围时，无法驱动启动马达，则机组不能按外部命令启动供电，备用应急电源供电系统失去保障作用，将会造成严重后果。柴油发电机组在启动和运行时对蓄电池有以下要求：(1)起动系统要求蓄电池的电压不得低于其标称值的80％；(2)控制系统要求蓄电池的电压不得低于其标称值的85％；(3)燃油喷射系统要求蓄电池的电压不得低于其标称值的90％。以上是机组各系统在正常工作时对蓄电池的供电要求。为保证柴油发电机组快速、可靠的起动，就必须做好蓄电池的维护和保养工作，其中均衡充电和浮充充电是重要维护和保养内容。

蓄电池因为自放电和与机组控制器等通常处于监控状态消耗电量，需要及时充电补充电量。蓄电池补充电量在停机状态下通常通过就近接入市电通过市电充电器进行，但当附近无市电或因多种原因接入困难时，蓄电池的充电就是很困难的事情。蓄电池补充电量在机组运行状态下通过附带的充电机进行充电，充电机是一只小型低压交流发电机，上面同时装有整流装置，输出直流电，经过充电电子调节器调节电流，向蓄电池充电，当蓄电池充电完成，调节器自动关闭电路，不再向电池充电，以免过充电损坏蓄电池，但因对集装箱式电站或集装箱式移动电源车作为备用电源时，机组不能多次或长时间运行，充电效果难以保证。

薄膜太阳能电池是指用薄膜制造而成的太阳能电池板，与传统的单晶硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有成本低，弱光性更佳的优势。除了光伏发电之外，薄膜太阳能电池还可以应用于汽车、手机等设备上，在衣服、背包，甚至帐篷上也能有所应用。其发展前景极为可观。薄膜太阳能电池除了平面之外，也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与物体结合或是变成物体的一部份，应用非常广泛。薄膜太阳能电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm从应用角度来看，薄膜太阳能电池因其轻、薄、可弯曲、颜色多变等优点，更适用于屋顶及光伏建筑一体化等分布式光伏的建设，可紧贴依附在物体表面。且薄膜太阳能电池组件因其受天气情况影响较小，发电量较晶硅组件更高。据了解，目前薄膜太阳能电池光敏层厚度仅为约2微米。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，通过太阳能对启动蓄电池充电，解决了因车辆停放位置或野外不方便或难以接入市电无法对启动蓄电池进行充电的难题。

实现上述目的的技术方案是：一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，所述移动电源车包括集装箱及安装在其内的柴油发电机组、柴油发电机组启动监控系统和两组启动蓄电池，所述两组启动蓄电池一一对应地位于所述柴油发电机组的两侧，所述两组启动蓄电池分别与所述柴油发电机组启动监控系统相连，所述柴油发电机组启动监控系统与所述柴油发电机组相连，所述顶装薄膜光伏充电系统包括薄膜太阳能电池和太阳能充电器，其中：

所述薄膜太阳能电池贴装在所述集装箱的箱顶；

所述太阳能充电器设置在所述集装箱内；

所述薄膜太阳能电池接入所述太阳能充电器；

所述太阳能充电器分别与所述两组启动蓄电池相连；

所述薄膜太阳能电池的电压经过所述太阳能充电器转换后为所述启动蓄电池充电；

所述太阳能充电器包括光伏系统状态监测单元、充电状态监测单元和RS485通讯接口，所述光伏系统状态监测单元和充电状态监测单元分别通过所述RS485通讯接口外接至远程监控中心。

上述的一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，其中，所述两组启动蓄电池分别为备用启动蓄电池和主用启动蓄电池。

上述的一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，其中，所述启动蓄电池采用12V或24V的蓄电池。

上述的一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，其中，所述太阳能充电器采用降压型BACK开关电源式结构。

本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，通过太阳能对启动蓄电池充电，解决了因车辆停放位置或野外不方便或难以接入市电无法对启动蓄电池进行充电的难题。

附图说明

图1为本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统的电气原理图；

图2为本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统的内部结构图(主视方向)；

图3为本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统的俯视图；

图4为本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统的内部结构图(俯视方向)。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1、图2、图3和图4，本实用新型的最佳实施例，移动电源车包括集装箱11及安装在其内的柴油发电机组12、柴油发电机组启动监控系统13和两组启动蓄电池14，两组启动蓄电池14一一对应地位于柴油发电机组12的两侧，两组启动蓄电池14分别与柴油发电机组启动监控系统13相连，柴油发电机组启动监控系统13与柴油发电机组12相连。两组启动蓄电池14分别为备用启动蓄电池和主用启动蓄电池。启动蓄电池14采用12V或24V的蓄电池。

一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，包括薄膜太阳能电池2和太阳能充电器3，薄膜太阳能电池2贴装在集装箱11的箱顶；太阳能充电器3设置在集装箱11内；薄膜太阳能电池2接入太阳能充电器3；太阳能充电器3分别与两组启动蓄电池14相连；薄膜太阳能电池2的电压经过太阳能充电器3转换后为启动蓄电池14充电。

太阳能充电器3包括光伏系统状态监测单元31、充电状态监测单元32和RS485通讯接口33，光伏系统状态监测单元31和充电状态监测单元32分别通过RS485通讯接口33外接至远程监控中心。采用MODBUS协议，用户在远程监控中心可以通过RS485通讯接口33设置参数及远程监控充电状态。光伏系统状态监测单元31对薄膜太阳能电池2的两端电压检测进而监测薄膜太阳能电池2工作状态，充电状态监测单元32用于监测整个系统的充电状态。

本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，薄膜太阳能电池2接入太阳能充电器3，薄膜太阳能电池2的电压经太阳能充电器3变换后，太阳能充电器3输出适合启动蓄电池3的充电电压，太阳能充电器3接入启动蓄电池14，为启动蓄电池14充电。

集装箱移动电源车或集装箱柴油电站因运输要求，集装箱顶部不能安装高出的附属物质，本技术方案中采用薄膜太阳能电池，在厚度可忽略的情况下通过贴装于集装箱的箱顶，解决了车顶安装光伏发电板尺寸超限的困难，同时通过太阳能充电器，解决了因车辆停放位置或野外不方便或难以接入市电对启动蓄电池进行浮充电的难题，

本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，太阳能充电器3采用降压型BACK开关电源式结构，采用新型的带扰动增量法的MPPT算法，专门针对发动机启动用的铅酸蓄电池的充电特性而设计，适合于利用太阳光长期给铅酸蓄电池补充充电，可应用于12V或24V蓄电池。

本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，按照启动蓄电池14的充电特性进行充电，采用三阶段充电法：

(1)第一阶段充电模式是“恒流模式”，当启动蓄电池14的端电压较低时，充电电流也较小，有效防止了启动蓄电池14因温度过高而损坏，称为低压涓流充电；当启动蓄电池14的端电压升为较高值时，充电电流也跳变为额定充电电流值，大电流充电使得启动蓄电池14电量迅速上升，即为快速充电；

(2)第二阶段充电模式是“均充模式”，启动蓄电池14在经过恒流模式充电之后电压很快上升至均充电压值，此时太阳能充电器3保持恒压输出，充电电流缓慢下降，启动蓄电池14的端电压则慢慢稳定在均充电压值；

(3)启动蓄电池14经过以上两种模式，电量基本充满，太阳能充电器3自动切换到第三阶段“浮充充电”模式，即太阳能充电器3电压降为浮充电压，充电电流降至浮充充电电流。此后充电电流仅抵消启动蓄电池14的自放电，且长时间充电亦对启动蓄电池14无害，即太阳能充电器3既可维持启动蓄电池14的充满状态，又能确保启动蓄电池14的使用寿命。

本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，具有以下特点：

1、适用于12V/24V启动蓄电池充电使用，用户也可以根据实际需要自由设定输出电压及电流大小；

2、太阳能充电器3采用降压型BACK开关电源式结构，体积小，重量轻，效率高；

3、太阳能充电器3采用最大功率点MPPT跟踪技术，跟踪效率高，有效提高太阳能的发电量；

4、具有优良的散热特性，采用空气自然对流散热，高可靠性，无噪音；

5、具有电池充电模式和恒压恒流模式(电源模式)可选；

6、通过三段式充电法自动充电，充分按照蓄电池充电特性而设计的，可防止铅酸蓄电池过充，能最大程度提高电池寿命；

7、具有输入端、输出端短路保护及反接保护功能；

8、负载输出接口具有过压、欠压、过流保护输出，太阳能电压过低(黑夜)时负载输出关断功能；

9、具有充电失败或电池电压低输出端口；

10、具有RS485通信接口，采用MODBUS协议，用户可以通过通信接口设置参数及远程监控充电状态。

综上所述，本实用新型的集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，通过太阳能对启动蓄电池充电，解决了因车辆停放位置或野外不方便或难以接入市电无法对启动蓄电池进行充电的难题。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，所述移动电源车包括集装箱及安装在其内的柴油发电机组、柴油发电机组启动监控系统和两组启动蓄电池，所述两组启动蓄电池一一对应地位于所述柴油发电机组的两侧，所述两组启动蓄电池分别与所述柴油发电机组启动监控系统相连，所述柴油发电机组启动监控系统与所述柴油发电机组相连，其特征在于，所述顶装薄膜光伏充电系统包括薄膜太阳能电池和太阳能充电器，其中：

所述薄膜太阳能电池贴装在所述集装箱的箱顶；

所述太阳能充电器设置在所述集装箱内；

所述薄膜太阳能电池接入所述太阳能充电器；

所述太阳能充电器分别与所述两组启动蓄电池相连；

所述薄膜太阳能电池的电压经过所述太阳能充电器转换后为所述启动蓄电池充电；

所述太阳能充电器包括光伏系统状态监测单元、充电状态监测单元和RS485通讯接口，所述光伏系统状态监测单元和充电状态监测单元分别通过所述RS485通讯接口外接至远程监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，其特征在于，所述两组启动蓄电池分别为备用启动蓄电池和主用启动蓄电池。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，其特征在于，所述启动蓄电池采用12V或24V的蓄电池。

4.根据权利要求1所述的一种集装箱式移动电源车的顶装薄膜光伏充电系统，其特征在于，所述太阳能充电器采用降压型BACK开关电源式结构。