CN213534454U - 一种靠太阳能发电的电动汽车充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种靠太阳能发电的电动汽车充电系统,包括固定太阳能板、活动太阳能板、太阳能板状态控制装置、智能电压转化及控制模块,所述太阳能板状态控制装置与智能电压转化及控制模块连接,并控制可活动太阳能板的伸展收缩状态,所述固定太阳能板与可活动太阳能板的输出电压并联,后与智能电压转化及控制模块连接,所述智能电压转化及控制模块的输出电压给电动汽车动力电池充电,控制太阳能板实时产生最大转化率和最大功率给动力电池充电。本实用新型增大了光照面积,同时以选择控制最大转化率和最大功率给动力电池充电,让充电量达到实用水平,并对充电监控保护,具备美观、安全性,满足推广普及需求。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车或混动电动汽车的充电技术领域,更具体地说,涉及一种靠太阳能发电并高效实用地辅助给电动汽车充电的充电系统和控制方法。
背景技术
随着社会环保意识的增强,和电动汽车的某些明显优势,电动汽车的使用数量快速增加,但电动汽车的充电问题也受到很大重视,一方面:快速充电电流大,负荷较大,一个充电站给国家电网造成的负荷冲击也很大;另一方面:电动汽车的充电相对较为麻烦,很多充电问题也未能完全解决,特别是很多家庭的车库停车位并未能安装充电桩,某些地方的充电站数量很少,经常需要给电动汽车插电和充电,使用起来相对较为麻烦,这一直困扰消费者和用车方便,制约了电动汽车的推广和普及;
另外已有的太阳能充电系统设计中,存在较多欠缺,如发电面积小,或缺乏控制,转化率低,发电量小,或不能与实现的电动汽车对接,不能给实际的电动汽车的电池充进电,缺乏实用性,并不能在实际生活消费中得到实际应用和推广,具体如下:
1.大部分的太阳能充电系统中,太阳能板受限于车身面积,太阳能板总发电面积较小,从理论基础上,发电量相对较小;另外部分相关增大太阳能板方案中,缺乏能实际应用的太阳能板的状态控制装置,所扩展太阳能板,影响车辆美观或影响车辆正常行驶,缺乏实际制造或加装的可行性;特别对于车顶面积不大的电动汽车,从基础上导致太阳能板的发电面积更小,此问题使太阳能板潜在能发出的电功率受限制,从基础上使得利用太阳能发电和充电量较小;
2. 部分的太阳能充电设计方案中,即使增加了活动太阳能板控制和设计向左右两侧伸展,但没从车辆顶部结构的实际情况出发或考虑,因为车辆顶部的两侧具有车辆钢结构,不容易开长条出口,同样缺乏制造的可行性,而且美观作为汽车的重要因素,开在左右两侧开长条出口,对车辆美观影响很大,而且还会影响占用左右停车位置,影响人正常从左右车门进入车辆;
3.在其它部分太阳能系统设计中,即使增大了太阳能板面积,但没有针对太阳能板的发电特性,缺乏电压转化、最大功率计算控制,没能有效控制太阳能板处于最大功率发电状态,导致转化效率和发电量严重降低,发电功率大幅降低,发电效果微弱,此点问题很严重,为致使充电量达不到实际应用要求的关键缺点;
4.太阳能板所发的电或经过转化后的电压在不能直接就给动力电池充电情况下,在以往的太阳能充电方案中,缺乏衔接通信对接、控制功能,且不能给现实中的车辆对接充电,未能解决太阳能充电的实用问题,没能应用到实际的充电中;
5.另电动汽车的充电要求和安全级别都很高,在外电动汽车的安全性极高的电池应用中,以往的太阳能充电方案中,缺乏独立的电压检测和监控过程,容易过充损坏电池,或引起电池的安全问题;
综合以上缺点问题的解决和之后的整合,都成为把太阳能发电充电应用到实际电动车辆充电辅助充电的瓶颈,以上问题的解决和之后的整合成为急需解决的问题。
发明内容
本实用新型目的是为了克服以上缺点,和解决以上技术问题,以完整的和实用的设计,将存在的问题缺点加以解决和整合,通过安装在车顶的固定太阳能板、车顶下方增加活动太阳能板和太阳能板状态控制装置,在用车时将活动太阳能板隐藏在车顶下方,使得本实用新型充电系统不但灵活增大发电面积,而且完全保持车辆原来的美观和形状;并且通过,增加智能电压转化及控制模块,实时激发控制产生最大转化率和发电量,让充电量接近电动汽车日常耗电量,达到充电量实用水平,减少车主的到充电站充电次数;本实用新型还采用充电控制器,让实际应用生活中,充电能与实际普遍车辆对接,让太阳能充电更加的安全,使得制造或加装具备可行性;活动太阳能板让车身不会因为暴晒在太阳底下,大幅降低热天时车辆车身的温度。综合以上,本实用新型所述太阳能充电系统,达到实际日常实用水平,为推广和普及奠定基础,实现绿色环保充电。
为了解决以上技术背景所存在的问题,实现本系统发明,本实用新型的技术方案如下:
一种靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其包括固定太阳能板、活动太阳能板、太阳能板状态控制装置、智能电压转化及控制模块,
所述受固定太阳能板在车辆车顶前侧和后侧有长条形出口,所述活动太阳能板安装在车顶的下方和车内顶棚上方,发电时向,从缺口推出,向车辆前侧和车辆后侧伸展;
所述太阳能板状态控制装置与智能电压转化及控制模块连接,用于接收车载信号、智能电压转化及控制模块的信号,并控制活动太阳能板收缩或伸展状态,
所述固定太阳能板与活动太阳能板的输出电压并联,并联所得输出电压与智能电压转化及控制模块连接,所述智能电压转化及控制模块的电压输出端与电动汽车的充电口连接或与电动汽车动力电池连接,所述智能电压转化及控制模块用于不同时间段不同光照强度下控制太阳能板产生最大转化率和最大充电功率的电压给电动汽车动力电池充电,并监控电池电压;
所述智能电压转化及控制模块含有MCU智能计算控制器、电流感应器、电压值检测电路、电压变换器和充电控制器,所述电流感应器和电压值检测电路分别检测充电电流和电压,并与MCU智能计算控制器连接,MCU智能计算控制器与电压变换器连接,电压变换器输出与充电控制器链接, 所述MCU智能计算控制器设定一定时间段同一光照强度下,控制电压变换器转化产生不同电压,根据回传的电压和电流,计算并记忆不同充电功率和参数,选择以最大功率所对应的参数控制电压变压器输出电压,经过充电控制器45给汽车动力电池充电。
所述电压变换器为DC/DC电压变换器或DC/AC电压变换器,受MCU智能计算控制器控制并可输出连续调的电压。
所述充电控制器为一种按原车充电插口的接口标准包含握手通信及控制功能的充电控制器,充电控制器输入端与电压变换器输出端连接,充电控制器输出端与电动汽车原直流充电口连接,或与动力电池的正负极连接,或与电动汽车交流充电口连接,给电动汽车充电;所述充电控制器还与MCU智能计算控制器连接, MCU智能计算控制器控制充电控制器开启或停止充电。
所述太阳能板状态控制装置包括驱动活动太阳能板伸缩平移的驱动结构、驱动控制模块和低压的12v蓄电池,所述驱动结构与驱动控制模块连接,所述驱动结构安装在车顶下方或活动太阳能板的下方。所述12v蓄电池分别与驱动控制模块,与智能电压转化及控制模块连接,并提供工作所需电源;
所述驱动控制模块包括车载信号输入单元、MCU控制器和马达控制器,所述MCU控制器与车载信号输入单元连接,用于接收车辆跟充电有关的信号指令,所述MCU控制器与MCU智能计算控制器连接,用于接收充电状态信息,所述马达控制器分别与MCU控制器和驱动结构连接,
所述驱动结构包含带齿轮的马达、线槽导轨、传动齿条,所述马达、线槽导轨、传动齿条隐藏固定在车顶下方或活动太阳能板下方,且通过齿轮与传动齿条啮合,由马达转动带动活动太阳能板沿着线槽导轨实现平移;
所述可活动的太阳能板分为前后两部分,每部分为单层或多层太阳能板组成,为单层结构或为多层叠加结构;所述固定太阳能板和活动太阳能板的电压输出端串接有二极管,防止电流倒流。
与已有技术相比,本实用新型的有益效果是:
通过在车辆前侧和后侧采用可伸缩的活动太阳能板,在有限车身面积上,扩展太阳能板面积,使得从基础上增大太阳能板发电面积;由于活动太阳能板设计在车顶下方,向外伸展时需经过车顶的一长条出口,本实用新型根据现实车顶结构和表面实际情况,在制造生产时,把长条出口设计在车顶的前侧后侧,而非车辆的左右两侧,使得制造生产更具可行性,并且活动太阳能板向车辆前侧和后侧伸缩时更具美观,在有限车身面积上,当用户车辆在停车位泊车和存放时,不仅能扩展太阳能板面积从基础上增大太阳能板发电面积,而且不占用不影响其他车位面积,不阻碍到使用者打开车门,进出车辆;
通过采用跟实际车辆配套的智能的太阳能板状态控制装置,在用车时,能将车辆前侧和后侧的活动的太阳能板收纳在电动汽车的车顶下方,只保留车顶部分太阳能板,能让车身大致保持原有车子外观形状,不影响车辆行驶;本实用新型所述活动太阳能板及驱动机构都在车顶下方,不受风吹日赛,不易老化或腐蚀,只保留车顶部分太阳能板,保持车顶的简洁美观,具有一定的优点;
在增大太阳能板发电面积基础上,所述智能电压转化及控制模块不同时间段不同光照强度下控制太阳能板产生最大转化率和最大充电功率的电压给电动汽车动力电池充电,让充电功率更进一步达到实用水平;
通过智能电压转化及控制模块中的包含握手信号通信协议功能的充电控制器,实现并将转化后的电压与电动汽车的充电口或内部控制电路有效衔接,现实给生活应用中的电动汽车充电,同时通过智能电压转化及控制模块,实时监控充电电压,在太阳能板发电电压大幅变动情况下,和电动汽车电压大幅变化情况下,确保充电安全;
综合以上效果,让本实用新型的太阳能充电系统达到最大值,达到日常充电实用要求和实用水平,并且让车身完全保持原有美观和车子外观形状,采用活动太阳能板向车辆前侧和后侧伸展,能有效遮挡部分太阳光照射车身,降低车身温度,在生产容易实现和制造,在应用中不影响车辆停靠占用位置,不影响人为车辆开关门和进出。
附图说明
附图1是本实用新型的第一种实施例结构示意图。
附图2是本实用新型的第一种实施例原理拓扑示意图。
附图3是本实用新型的第二种实施例结构示意图。
附图4是本实用新型的第二种实施例原理拓扑示意图。
附图5是本实用新型的第三种实施例结构示意图。
附图6是本实用新型的第三种实施例原理拓扑示意图。
图7,8和9分别是充电控制器与电动汽车充电衔接的三种结构示意图。
图10和11是本实用新型中图1、图3和图5中局部A的放大图。
图12是前侧活动太阳能板2伸展后处于车内前挡风玻璃下方的结构示意图。
图13是前侧活动太阳能板2伸展后处于车前挡风玻璃上方的结构示意图。
图14是本实用新型中伸缩支杆放大和内部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。
如图1、2、7和10所示,提出本实用新型第一种实施例的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其包括安装在车顶的固定太阳能板1、活动太阳能板2、太阳能板状态控制装置3、智能电压转化及控制模块4,所述电动汽车在车顶E前侧和后侧有长条形出口56,所述活动太阳能板2安装在车顶E下方和车内顶棚F上方,发电时从长条形出口推出,向车辆前侧和车辆后侧伸展;所述太阳能板状态控制装置3与智能电压转化及控制模块4连接,用于接收车载信号、智能电压转化及控制模块4的信号,并控制活动太阳能板2收缩或伸展状态;所述固定太阳能板1与活动太阳能板2的输出电压并联,并联所得输出电压与智能电压转化及控制模块4连接,所述智能电压转化及控制模块4的电压输出端b与电动汽车的直流充电口连接;所述智能电压转化及控制模块4 用于设定不同时间段不同光照强度下将太阳能板输出电压转化成给动力电池充电的电压,并实时控制太阳能板产生最大转化率和最大充电功率,并跟电动汽车对接和控制充电,监控充电过程。
采用上述整体结构后,本实用新型中的太阳能充电系统中,采用推拉方式的活动太阳能板,通过太阳能板控制装置3,将平时收缩隐藏在电动汽车的车顶E下方的活动太阳能板2,从车顶E前侧和后侧的长条形出口56推出,向车辆前侧和后侧平移伸展,成倍地增大太阳能板照射面积,成倍提高发电面积;当活动太阳能板2收缩后,隐藏在电动汽车的车顶1下方,只保留车顶固定太阳能板1继续发电,此时完全保持电动汽车原有的车型外观;在增大太阳能板发电面积基础上,所述智能电压转化及控制模块4不同时间段不同光照强度下控制太阳能板产生最大转化率和最大充电功率的电压给电动汽车动力电池充电,让充电更进一步达到实用水平;同时,所述智能电压转化及控制模块4实现并将转化后的电压与电动汽车的充电口或内部控制电路有效衔接,实现对生产应用中的电动汽车进行衔接充电。在实际生产中,所述的太阳能板控制装置3和所述的智能电压转化及控制模块4隐藏安装在固定太阳能板的下方,或者安装在车辆车前盖下方。
本实用新型扩大太阳能板光照面积,保持车辆原有车形外观和形状,控制太阳能板处于最大转化率和最大发电功率状态,并实现与电动汽车有效衔接,实现最大充电功率给动力电池充电,并保持美观。
下面对本实用新型各结构部分,结合第一实施例和所对应示图,进行详细说明,具体如下:
如图1,2所示,所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其实施例中,所述太阳能板状态控制装置3包括驱动活动太阳能板伸缩平移的驱动结构31、驱动控制模块 30和12v蓄电池32,所述驱动结构31与驱动控制模块 30连接,所述驱动结构31安装在固定太阳能板1的下方。所述12v蓄电池32与驱动控制模块30连接,同时与智能电压转化及控制模块4连接,分别提供工作所需电源;
采用上述结构后,本实用新型通过驱动控制模块 30控制驱动结构31,在泊车时通过驱动结构带动活动太阳板平移,实现活动太阳能板的向车前侧和车辆后侧伸展,不占用左右侧车位面积,也不影响人上下车辆;在开车前,驱动结构带动活动太阳能板收缩藏于电动汽车的车顶E下方,则不影响车辆正常行驶,并完全保持原来车辆形状。
如图10所示放大图,所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其中,所述驱动结构 31包含带齿轮的马达311、线槽导轨313、传动齿条312,所述线槽导轨和驱动马达都隐藏安装在电动汽车车顶E下方和车内顶棚F上方,所述传动齿条固定在活动阳能板2下方,所述驱动马达311固定在线槽导轨313的两端,且通过齿轮与传动齿条312啮合,由马达转动带动活动太阳能板2沿着线槽导轨实现平移。采用上述驱动结构,本实用新型通过驱动结构中的马达可以让齿轮转动,从而带动传动齿条,实现控制活动太阳能板平移伸缩,通过电动汽车车顶E前侧的长条形出口56和后侧长条形出口56分别向车辆前侧和后侧伸展。
在实际的生产或安装过程中,如图1和13所示,长条形出口56位于车顶前后侧表面,位于挡风玻璃上方时,活动太阳能板从长条形出口56推出后,处于挡风玻璃上方,在实际生产中,长条形出口56设置有跟驱动结构联动的挡雨面盖,用于防止雨水进入车内;也可以选择如图12所示结构,将车顶前侧的长条形出口56,改装到车顶前侧与车内顶棚F前侧交接处,让车顶与车内顶棚F保留一个缝隙作为长条形出口56,将车辆前侧的活动太阳能板从车顶前侧与车内顶棚F前侧交接处的长条形出口56推出,此结构中所述活动太阳能板2采用单层柔性太阳能板,伸展后,车辆前侧的活动太阳能板将处于车内前挡风玻璃的下方,有利于在扩展伸展活动太阳能板时也保持车辆原有外观和美观。在实际生产过程中,所述活动太阳能板可扩展为多层活动太阳能板组成,如图11所示放大图,采用多层叠加结构,所述线槽导轨安装在各太阳能板的两边,下一层太阳能板线槽导轨嵌入上层太阳能板的线槽导轨里面,通过线槽导轨外侧的活动太阳能板的一端固定在靠里一块的活动太阳能板上,在所述马达固定在各线槽导轨的两端,当马达转动时,通过齿轮带动传动齿条,从而带动下一层的活动太阳能板平移。
如图2所示的括扑图中,所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其中,所述驱动控制模块 30包括车载信号输入单元302、MCU控制器301和马达控制器303,所述MCU控制器301与车载信号输入单元302连接,用于接收车辆跟充电有关的信号指令,所述MCU控制器301与MCU智能计算控制器41连接,用于接收充电状态信息,所述马达控制器303分别与MCU控制器301和驱动结构31连接;MCU控制器通过车载信号输入单元接收车辆的状态信息和人为控制信息,通过MCU智能计算控制器41传递来的信息,使得MCU控制器301能够结合车辆状态、人为指令和光照和电压状态,综合判断是否伸展活动太阳能板,当达到条件和需要扩展太阳能板面积时,MCU控制器301控制马达控制器303,控制驱动结构中的马达转动,带动活动太阳能板向车辆前后平移伸展,扩大总的光照发电的面积;当车辆要启动行驶前,或人为要求合拢活动太阳能板时,或外环境光照条件差时,自动收回活动太阳能板,藏于电动汽车的车顶下方,保持原有车辆的外观形状和美观,此时,行驶过程中,固定太阳能板1依然可接收光照发电,继续给动力电池充电。在实际使用中,可以人为通过开关或遥控,强制给出控制模式或指令信息,通过车载信号输入单元,传递给MCU控制器301,在特定的场合或用车前,强制控制太阳能板的状态;在实际应用中,车载信号输入单元可含无线收发模块,用于接收远程遥控或手机监控信号,并把各充电信息发送到远程控制终端。
在实际生产中,12v蓄电池可以共用原车的低压12v蓄电池,也可以采用独立的12v免维护铅酸电池,电池放置在固定太阳能板的下方或车顶下方,智能电压转化及控制模块4给动力电池充电的同时,也通过内部电压变换器44增加输出14v电压,给12v蓄电池32充电;或在实际的生产中,也可以使用开关电源,取电于动力电池正负极电压,将高压降低为12v电源,再供电给驱动控制模块30,并供电给智能电压转化及控制模块,提供所需工作电源。在实际使用中,太阳能板状态控制装置3 的MCU控制器31根据多个因素指令要求等来综合判断如何控制太阳能板的状态, 具体根据车载输入的信号要求、智能电压转化及控制模块4的传来的发电功率、根据动力电池电压是否充满的等状态因素来控制活动太阳能板的状态。在实际使用中,通过给车载信号输入单元指令要求,可人为控制扩展或不扩展太阳能板,可选择控制伸展两侧活动太阳能板或只选择扩展一侧太阳能板。
以上具体实施例中说明在泊车时如何有限车身面积基础上有效的扩展太阳能板接收面积,从基础上让发电面积增大和保持美观形状,另一方面:根据太阳能板的特性,同一时间段内相同光照强度下,其输出的功率也会受到负载大幅变化,并不是输出固定的功率,所以,通过对控制电压变换器输出不同电压,同时智能计算和记忆不同功率,实时寻找控制输出最大功率,通过充电控制器,实现给电动汽车衔接充电,成为充电达到实用水平的另一个必要关键点,具体方式如下:
如图2所示的括扑图中,所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其中,所述智能电压转化及控制模块4含有MCU智能计算控制器41、电流感应器42、电压值检测电路43、电压变换器44和充电控制器45,所述电流感应器和电压值检测电路分别检测充电电流和电压,并与MCU智能计算控制器41连接,MCU智能计算控制器41与电压变换器44连接,电压变换器44输出与充电控制器45链接;所述MCU智能计算控制装置41设定一定时间段同一光照强度下,控制电压变换器转化产生不同电压,通过电流感应器和电压检测电路,检测不同充电电流和充电电压,计算并记忆不同充电功率,计算公式:功率P=U*I,选择以最大功率所对应的电压转换参数控制电压变压器输出充电电压,经过充电控制器45给电动汽车充电,并实时控制每个时间段得到最大转化率和同一光照强度下最大充电功率。
采用以上结构后,所述智能电压转化及控制模块4能够在一定时间内相同关照强度下,计算出单位光照强度下的最大发电功率,从而判断光照强度,向太阳能板状态控制装置发出光照强度信号,另一方面,实时控制内部的电压变换器,经过计算记忆不同参数所得实际充电功率,寻找选择最大功率所对应的参数,控制电压变换器转化输出最大充电功率所对应的电压,从而激发控制太阳能板处于最大转化率和最大发电功率输出状态。
如图2所示,所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其中,所述电压变换器44为DC/DC电压变换器440,为一种受MCU智能计算控制器41控制并可输出连续调电压的电压变换器。所述充电控制器45为一种按原车直流充电插口的接口标准包含通信握手及控制功能的充电控制器,充电控制器45与电压变换器44连接,充电控制器45电压输出端b作为智能电压转化及控制模块4的电压输出端b与电动汽车原直流充电口51连接,给电动汽车充电。本实用新型中,所示第一种实施例原理结构,所述的电压变换器内部采用可控可调DC/DC电压变换器440,电压变换器440输出的电压进入充电控制器45,充电控制器45按原车直流充电接口标准包含握手通信及控制功能,充电控制器45的输出端b与电动汽车的直流充电口51衔接,衔接方式为:优选地如图7所示,输出端b末端采用插头,与车身充电口采用对插方式,或次选地如图8所示输出端b采用与充电插口后端线路衔接方式;在实际生产应用中,或更进一步如图9所示,在车辆设计初期,就将充电插口衍生出内置于车内充电控制电路中的子充电接入口,将输出端b接入子充电接入口,从而接入车内直流充电控制电路模块52,集成为一体;以上方式均可实现充电控制器45的输出电压通过车内充电控制电路给电动汽车动力电池充电。
所述充电控制器45还与MCU智能计算控制器41连接,通过互相通信控制,同时包含防止电压过冲的功能;在具体生产应用中,如充电控制器与充电口后端内部电路衔接,则充电控制器检测到人为充电时或检测到人为揭开充电口保护盖时,向MCU智能计算控制器41发出通知信息,MCU智能计算控制器41则发出指令,控制电压变换器停止逆变出电压,并控制充电控制器45释放与充电口的电路衔接,防止发生充电冲突;当充满电后,充电控制器45会通知MCU智能计算控制器41,让停止太阳能发电和充电。当人为外部充电退出后并满足条件时,恢复与充电口后端的内部电路衔接,恢复太阳能充电模式。
如图12,13和14所示,所述太所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其中,阳能板状态控制装置3可进一步增加可伸缩的支杆315,所述伸缩支杆315的一端固定在车顶上,另一端与固定太阳能板1的底部铰接。所述伸缩支杆315为3根,且与固定太阳能板固定支撑点组成一个三角形结构,伸缩支杆315内设置支杆电机120和丝杆121,丝杆121的一端与支杆电机120连接,丝杆121的另一端与固定太阳能板3的底部铰接;所述支杆电机120由马达控制器驱动,所述固定太阳能板1通过伸缩支杆315安装在车顶上。采用以上结构后,太阳能板状态控制装置通过马达控制器,控制支杆的伸缩,调节三个支杆的高度,调节三个支撑点改变太阳能板的平面角度,同时智能电压转化及控制模块实时计算出不同的功率,在太阳能板获得最大功率时,停止改变角度;在设定不同时间段内,按照以上方法,使得太阳能板面都接近垂直于太阳光线,在不同光线角度方向下,都获取更大更有效的光照接收面积。
以上各结构所述为第一实施例具体实施方式。本实用新型第二实施例中,如图3结构图和图4原理拓扑图所示,区别于第一实施例,在于所述智能电压转化及控制模块4的电压输出端与电动汽车的动力电池的正负极连接;在实际生产应用中,采用如图4所示实施例原理结构,所述充电控制器45包含开关控制功能,电压变换器440的电压输出进入充电控制器45,充电控制器45的输出端b中的正负极直接与动力电池正负极连接;本实用新型第三种实施例中,如图5,6,区别于第一实施例,在于所述智能电压转化及控制模块4的电压输出端与电动汽车的交流充电口连接,实际生产应用中,采用如图6所示实施例原理结构,所述的电压变换器内部采用DC/AC电压变换器441,输出电压进入充电控制器45,充电控制器45按原车交流充电接口标准包含握手通信及控制功能,充电控制器输出端b与电动汽车的交流充电口54即交流电慢充充电口衔接,衔接方式为:同样采用图7、图8所示结构,或更进一步如图9所示将输出端b接入车内交流充电控制电路模块55,集成为一体;所述充电控制器和衔接方式具体按不同电动汽车厂家的协议标准和握手控制电路进行订制配套对接。
实际生产和应用中,本实用新型中所述的电动汽车包括纯电的电动汽车,也包括油电混合的混动汽车。
上述仅是本实用新型的优先选用实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应该被视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种靠太阳能发电的电动汽车充电系统,其特征在于:包括安装在车顶的固定太阳能板(1)、活动太阳能板(2)、太阳能板状态控制装置(3)、智能电压转化及控制模块(4),
所述固定太阳能板(1)在车辆前侧和后侧有长条形出口,所述活动太阳能板(2)安装在电动汽车的车顶下方和车内顶棚上方,扩展发电面积时,从车顶前后侧的长条形出口推出,向车辆前侧和车辆后侧伸展;
所述太阳能板状态控制装置(3)与智能电压转化及控制模块(4)连接,用于接收车载信号、智能电压转化及控制模块(4)的信号,并控制活动太阳能板(2)收缩或伸展状态;
所述固定太阳能板(1)与活动太阳能板(2)的输出电压并联,并联所得输出电压与智能电压转化及控制模块(4)连接,所述智能电压转化及控制模块(4)的电压输出端(b)与电动汽车的充电口连接或与电动汽车动力电池连接,所述智能电压转化及控制模块(4) 用于不同时间段不同光照强度下控制太阳能板产生最大转化率和最大充电功率,并跟电动汽车对接和控制充电,监控充电过程。
2.根据权利要求1所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述智能电压转化及控制模块(4)含有MCU智能计算控制器(41)、电流感应器(42)、电压值检测电路(43)、电压变换器(44)和充电控制器(45),所述电流感应器和电压值检测电路分别检测充电电流和电压,并与MCU智能计算控制器(41)连接,MCU智能计算控制器(41)与电压变换器(44)连接,电压变换器(44)输出与充电控制器(45)链接,所述MCU智能计算控制器(41)设定一定时间段同一光照强度下,控制电压变换器转化产生不同电压,根据回传的电压和电流,计算并记忆不同充电功率和参数,选择以最大功率所对应的参数控制电压变压器输出电压,经过充电控制器(45)给汽车动力电池(53)充电。
3.根据权利要求2所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述电压变换器(44)为DC/DC电压变换器(440)或DC/AC电压变换器(441),受MCU智能计算控制器(41)控制并可输出连续调的电压。
4.根据权利要求2所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述充电控制器(45)为一种按原车充电插口的接口标准包含握手通信及控制功能的充电控制器(45),充电控制器(45)输入端与电压变换器(44)输出端连接,充电控制器(45)输出端与电动汽车原直流充电口(51)连接,或与动力电池(53)的正负极连接,或与电动汽车交流充电口(54)连接,给电动汽车充电;所述充电控制器(45) 还与MCU智能计算控制器(41)连接, MCU智能计算控制器(41)控制充电控制器(45)开启或停止充电。
5.根据权利要求1所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述太阳能板状态控制装置(3) 包括驱动活动太阳能板(2)伸缩平移的驱动结构(31)、驱动控制模块(30)和低压的12v蓄电池(32),所述驱动结构(31)与驱动控制模块(30)连接,所述驱动结构(31)活动太阳能板(2)下方,所述12v蓄电池(32)分别与驱动控制模块(30)、与智能电压转化及控制模块(4)连接,并提供工作所需电源。
6.根据权利要求5所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述驱动控制模块(30)包括车载信号输入单元(302)、MCU控制器(301)和马达控制器(303),所述MCU控制器(301)与车载信号输入单元(302)连接,用于接收车辆跟充电有关的信号指令,所述MCU控制器(301)与MCU智能计算控制器(41)连接,用于接收充电状态信息,所述马达控制器(303)分别与MCU控制器(301)和驱动结构(31)连接。
7.根据权利要求5所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述驱动结构(31)包含带齿轮的马达(311)、线槽导轨(313)、传动齿条(312),所述马达(311)、线槽导轨(313)、传动齿条(312)隐藏固定在固定太阳能板(1)下方,且通过齿轮与传动齿条啮合,由马达转动带动活动太阳能板(2)沿着线槽导轨(313)实现平移。
8.根据权利要求1所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述可活动的太阳能板(2)分为前后两部分,每部分为单层或多层太阳能板组成,为单层结构或为多层叠加结构;所述固定太阳能板(1)和活动太阳能板(2)的电压输出端串接有二极管,防止电流倒流。
9.根据权利要求1所述的靠太阳能发电的电动汽车充电系统,特征在于:所述太阳能板状态控制装置(3)可进一步增加可伸缩的支杆(315),所述伸缩支杆(315)的一端固定在车顶上,另一端与固定太阳能板(1)的底部铰接,所述伸缩支杆为3根,分别与马达控制器(303)连接,马达控制器(303)通过控制支杆伸缩,改变太阳能板的支点高低,改变太阳能板的平面角度,使固定太阳能板(1)接近垂直于太阳光线。
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