CN211765046U - 一种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统 - Google Patents
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Abstract
公开一种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其能够通过太阳能系统给直流充电桩控制系统进行供电，建设成本低，大幅度减少充电桩待机市电功耗，同时节约运营成本。其包括光伏组件、电池组件、充放电控制组件、充电桩控制器、AC/DC开关电源、电压输出单元、中间继电器；光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元、中间继电器、AC/DC开关电源、充电桩控制器依次电连接，电池组件和充放电控制组件电连接，充放电控制组件和充电桩控制器通讯连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电的技术领域，尤其涉及一种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统。
背景技术
目前，市面上运营充电场站分为户外充电站和室内充电站，考虑到建站成本，很多运营商在进行建设时，户外充电站没有建设保护遮阳棚。针对户外充电站，目前有进行太阳能充电技术进行充电站建设的方案，光伏电池板安装在建筑物或者遮阳棚上，但是充电所需功率较大，整套设备造价成本比较高，目前还没有进行大面积推广。
在进行直流充电桩设计时，普遍的电气方案选用交流380VAC市电作为输入电源，在充电过程中电能利用包括两部分，一部分电能通过AC/DC充电模块供汽车动力电池充电，此部分在进行充电时需要较大功率，一般30～200KW不等；另一部分为控制系统用电消耗，此部分功率较少且为长期消耗，一般10～500W不等。在充电利用率不高的情况下，控制系统需要长期通电，使充电桩工作在待机状态。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供了一种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其能够通过太阳能系统给直流充电桩控制系统进行供电，建设成本低，大幅度减少充电桩待机市电功耗，同时节约运营成本。
本实用新型的技术方案是：这种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其包括光伏组件、电池组件、充放电控制组件、充电桩控制器、AC/DC开关电源、电压输出单元、中间继电器；
光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元、中间继电器、AC/DC开关电源、充电桩控制器依次电连接，电池组件和充放电控制组件电连接，充放电控制组件和充电桩控制器通讯连接；
该系统包括以下工作模式：
(1)电池组件充电，市电通过AC/DC开关电源供电,白天光照时，光伏组件通过充放电控制组件给电池组件充电，充放电控制组件工作在充电模式，太阳能电流方向：光伏组件、充放电控制组件、电池组件；AC/DC开关电源通过交流电源输入侧进行供电；
(2)电池组件充满，光伏组件通过电压输出单元供电，白天光照时，如果电池组件充电完成，通过光伏组件给充电桩控制器供电，此时充放电控制组件工作在充电模式，太阳能电流方向：光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元；
(3)电池组件放电，电池组件通过电压输出单元供电，没有光照情况下，使用电池组件进行供电，此时充放电控制组件工作在放电模式，输出到电压输出单元，工作电流方向：电池组件、充放电控制组件、电压输出单元；
(4)电池组件待充电，市电通过AC/DC开关电源供电，没有光照且电池组件储能电量不足时，充电桩控制器控制中间继电器闭合，切换市电供电，AC/DC开关电源通过交流电源输入供电，电池组件等待充电。
本实用新型的充电桩控制器通过与充放电控制组件通讯，控制电池组件工作在充电还是放电状态，同时充电桩控制器配合中间继电器进行切换控制，达到切换市电交流输入供电和储能供电的方式，白天可用太阳能系统进行储能，储能完成后给控制系统供电，节省功耗；减少充电桩在待机模式和充电模式下的控制消耗；因此能够通过太阳能系统给直流充电桩控制系统进行供电，建设成本低，大幅度减少充电桩待机市电功耗，同时节约运营成本。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统的第一实施例的电路原理图。
图2示出了根据本实用新型的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统的第二实施例的电路原理图。
具体实施方式
这种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其包括光伏组件、电池组件、充放电控制组件、充电桩控制器、AC/DC开关电源、电压输出单元、中间继电器；
光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元、中间继电器、AC/DC开关电源、充电桩控制器依次电连接，电池组件和充放电控制组件电连接，充放电控制组件和充电桩控制器通讯连接；
该系统包括以下工作模式：
(1)电池组件充电，市电通过AC/DC开关电源供电,白天光照时，光伏组件通过充放电控制组件给电池组件充电，充放电控制组件工作在充电模式，太阳能电流方向：光伏组件、充放电控制组件、电池组件；AC/DC开关电源通过交流电源输入侧进行供电；
(2)电池组件充满，光伏组件通过电压输出单元供电，白天光照时，如果电池组件充电完成，通过光伏组件给充电桩控制器供电，此时充放电控制组件工作在充电模式，太阳能电流方向：光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元；
(3)电池组件放电，电池组件通过电压输出单元供电，没有光照情况下，使用电池组件进行供电，此时充放电控制组件工作在放电模式，输出到电压输出单元，工作电流方向：电池组件、充放电控制组件、电压输出单元；
(4)电池组件待充电，市电通过AC/DC开关电源供电，没有光照且电池组件储能电量不足时，充电桩控制器控制中间继电器闭合，切换市电供电，AC/DC开关电源通过交流电源输入供电，电池组件等待充电。
本实用新型的充电桩控制器通过与充放电控制组件通讯，控制电池组件工作在充电还是放电状态，同时充电桩控制器配合中间继电器进行切换控制，达到切换市电交流输入供电和储能供电的方式，白天可用太阳能系统进行储能，储能完成后给控制系统供电，节省功耗；减少充电桩在待机模式和充电模式下的控制消耗；因此能够通过太阳能系统给直流充电桩控制系统进行供电，建设成本低，大幅度减少充电桩待机市电功耗，同时节约运营成本。
优选地，如图1所示，所述电压输出单元是光伏逆变器，光伏逆变器在有直流输入的情况下直接逆变输出，输出为市电220VAC电压，给AC/DC开关电源供电；所述中间继电器为第一继电器，第一继电器的常闭点连接市电交流输入且常开点连接光伏逆变器输出，通过充电桩控制器来控制AC/DC开关电源在市电交流输入和光伏逆变器输出进行切换。
优选地，所述充放电控制组件和光伏逆变器集成为一个模组。
优选地，如图2所示，所述电压输出单元是DC/DC开关电源，DC/DC开关电源将直流输入转换为直流电压，进行稳压及变压输出；所述中间继电器包括第一继电器KM1和第二继电器KM4，第一继电器的常开点连接AC/DC开关电源的输出，第二继电器的常开点连接DC/DC开关电源的输出，充电桩控制器通过与充放电控制组件通讯，获得光伏组件、电池组件状态，控制充放电控制组件及第一继电器、第二继电器的工作状态。
优选地，所述光伏组件包括光伏太阳能电池板和连接线。其用于将太阳能转换为直流电压。
优选地，所述电池组件为储能蓄电池。
优选地，所述光伏组件安装在直流充电桩的顶部或者侧面。
优选地，所述电池组件为铅酸蓄电池或锂电池，进行储能，通过太阳能进行充电，并在未充电状态下进行放电输出。
充放电控制组件：将光伏组件的直流输出进行稳压，给电池组件充电；将电池组件按照负载需求进行输出，实现电池组件放电，并防止电池组件过充和过放。
AC/DC开关电源：交流输入220VAC，输出直流电压，给充电桩控制器进行供电。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：其包括光伏组件、电池组件、充放电控制组件、充电桩控制器、AC/DC开关电源、电压输出单元、中间继电器；
光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元、中间继电器、AC/DC
开关电源、充电桩控制器依次电连接，电池组件和充放电控制组件电连接，充放电控制组件和充电桩控制器通讯连接；
该系统包括以下工作模式：
电池组件充电，市电通过AC/DC开关电源供电,白天光照时，光伏组件通过充放电控制组件给电池组件充电，充放电控制组件工作在充电模式，太阳能电流方向：光伏组件、充放电控制组件、电池组件；AC/DC开关电源通过交流电源输入侧进行供电；
电池组件充满，光伏组件通过电压输出单元供电，白天光照时，如果电池组件充电完成，通过光伏组件给充电桩控制器供电，此时充放电控制组件工作在充电模式，太阳能电流方向：光伏组件、充放电控制组件、电压输出单元；
电池组件放电，电池组件通过电压输出单元供电，没有光照情况下，使用电池组件进行供电，此时充放电控制组件工作在放电模式，输出到电压输出单元，工作电流方向：电池组件、充放电控制组件、电压输出单元；
电池组件待充电，市电通过AC/DC开关电源供电，没有光照且电池组件储能电量不足时，充电桩控制器控制中间继电器闭合，切换市电供电，AC/DC开关电源通过交流电源输入供电，电池组件等待充电。
2.根据权利要求1所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述电压输出单元是光伏逆变器，光伏逆变器在有直流输入的情况下直接逆变输出，输出为市电220VAC电压，给AC/DC开关电源供电；所述中间继电器为第一继电器，第一继电器的常闭点连接市电交流输入且常开点连接光伏逆变器输出，通过充电桩控制器来控制AC/DC开关电源在市电交流输入和光伏逆变器输出进行切换。
3.根据权利要求2所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述充放电控制组件和光伏逆变器集成为一个模组。
4.根据权利要求1所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述电压输出单元是DC/DC开关电源，DC/DC开关电源将直流输入转换为直流电压，进行稳压及变压输出；所述中间继电器包括第一继电器和第二继电器，第一继电器的常开点连接AC/DC开关电源的输出，第二继电器的常开点连接DC/DC开关电源的输出，充电桩控制器通过与充放电控制组件通讯，获得光伏组件、电池组件状态，控制充放电控制组件及第一继电器、第二继电器的工作状态。
5.根据权利要求1所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述光伏组件包括光伏太阳能电池板和连接线。
6.根据权利要求1所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述电池组件为储能蓄电池。
7.根据权利要求1所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述光伏组件安装在直流充电桩的顶部或者侧面。
8.根据权利要求1所述的自带太阳能系统的节能充电桩供电系统，其特征在于：所述电池组件为铅酸蓄电池或锂电池，进行储能，通过太阳能进行充电，并在未充电状态下进行放电输出。
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