CN219583992U - 一种新能源汽车充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车充电技术领域，更具体地，涉及一种新能源汽车充电装置。包括光伏转化模块、电能存储模块、充电桩、光照传感器、伺服电机以及控制器；所述的电能存储模块的输入端与光伏转化模块的输出端电连接，所述的电能存储模块的输出端与充电桩的输入端电连接；所述的光伏转化模块上设有多个光照传感器，所述的伺服电机与光伏转化模块连接，能够驱动光伏转化模块转动；所述的控制器分别与光照传感器和伺服电机通信连接。本实用新型能够充分利用公共充电站露天设置的优势，充分利用自然资源，将太阳能转化为电能存储在电能存储模块，用于对新能源汽车的充电。

Description

一种新能源汽车充电装置

技术领域

本实用新型涉及汽车充电技术领域，更具体地，涉及一种新能源汽车充电装置。

背景技术

充电桩的功能类似于加油站里的加油机，可以固定在地面或者墙壁上，安装在公共区域或者小区停车场或者公共充电站内，根据不同的电压等级对各种型号的电动汽车充电，实质上是电网与汽车连接的中间站。充电桩的输入端一般与交流电网直接连接，输出端通过充电线缆与汽车连接。

公共充电桩是建设在公共停车场或者专为社会车辆提供充电服务的充电桩，一般建立在露天环境下；专用充电桩是建设在自由停车场内为单位内部人员提供充电服务的充电桩；私人充电桩是建设在个人自有车位，为个人用户提供充电服务的充电桩。

现在国家大力发展新能源汽车产业，但是相应的充电设施建设不足。很多地区对于私人充电桩的安装条件较为严苛，大多数新能源汽车车主仍需要到公共充电站进行充电，而公共充电站仍普遍使用传统的接入电网式的充电桩，对电网的依赖性比较大。现有的公共充电桩，设置在露天环境下，对阳光的利用率很低、且在高峰用电期间容易受到电网波动的影响，而影响充电效率。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种新能源汽车充电装置，能够充分利用光照从而提高光照转化效率，不会受到电网高峰用电波动的影响。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种新能源汽车充电装置，包括光伏转化模块、电能存储模块、充电桩、光照传感器、伺服电机以及控制器；所述的电能存储模块的输入端与光伏转化模块的输出端电连接，所述的电能存储模块的输出端与充电桩的输入端电连接；所述的光伏转化模块上设有多个光照传感器，所述的伺服电机与光伏转化模块连接，能够驱动光伏转化模块转动；所述的控制器分别与光照传感器和伺服电机通信连接。在本实用新型中，光伏转化模块采集太阳能将其转化为电能存储在电能存储模块中，充分利用了露天公共充电桩的优势，充分利用了自然资源；利用太阳能转化为电能实现充电，不再受到电网用电高峰电能波动的影响；另外，本实用新型在光伏转化模块上设置了光照传感器，通过光照传感器采集当前的光照角度，将采集的信息传输给控制器，通过控制器控制伺服电机转动，从而调整光伏转化模块的角度，使得光伏转化模块始终能够保持最大面积的接收光照，从而确保了太阳能的转化效率，确保了电能存储模块能够在短时间内存储到更多的电能。

在其中一个实施例中，所述的光伏转化模块位于充电桩的顶部，所述的充电桩设有多个，所述的电能存储模块的输出端分别与多个充电桩的输入端电连接。设置多个充电桩共用一个电能存储模块，降低了公共充电桩的基础建设成本，又能够充分利用资源，提供公共充电服务。

在其中一个实施例中，所述的光伏转化模块包括支撑架和太阳能光伏板；所述的太阳能光伏板安装于支撑架上，且所述的太阳能光伏板与支撑架转动连接；所述的伺服电机与太阳能光伏板连接，驱动太阳能光伏板转动。通过支撑架将太阳能光伏板固定，太阳能光伏板与支撑架共同组成类似遮雨棚的结构，充电桩位于太阳能光伏板的下方，太阳能光伏板一方面能够采集到太阳能，另一方面又能够对充电桩起到保护的作用，避免充电桩经受雨淋、暴晒等，可以延长充电桩的使用寿命。太阳能光伏板与支撑架转动连接，通过伺服电机驱动太阳能光伏板转动，实现太阳能光伏板角度的调节，从而保证最大程度的利用太阳能。作为优选的，伺服电机可以选择防水伺服电机。

在其中一个实施例中，多个充电桩均位于太阳能光伏板的下方，且所述的太阳能光伏板的俯视投影面能够将多个充电桩覆盖。太阳能光伏板类似遮雨棚结构，对多个充电桩起到保护遮挡的作用，避免了雨天环境下雨水渗入充电口，也避免了充电桩长期日晒雨淋而影响其使用寿命。

在其中一个实施例中，还包括玻璃外罩，所述的玻璃外罩包裹于太阳能光伏板外。玻璃外罩由高透光的玻璃构成，不影响太阳能光伏板对太阳光的采集，设置玻璃外罩能够起到对太阳能光伏板的保护，作为一个外层保护层，减少环境因素对太阳能光伏板的损害。

在其中一个实施例中，所述的支撑架包括底座和支撑杆；所述的支撑杆竖向安装于底座上，所述的支撑杆的顶部与太阳能光伏板转动连接。

在其中一个实施例中，所述的支撑杆为伸缩结构的杆体。支撑杆能够升降，便于调节太阳能光伏板的高度，便于后期的维护和检修。

在其中一个实施例中，所述的支撑杆与太阳能光伏板通过球形连接头转动连接。通过球形连接头实现支撑杆与太阳能光伏板的转动连接，能够确保太阳能光伏板具有较大的转动范围。

在其中一个实施例中，多个光照传感器间隔设置在太阳能光伏板的表面。在太阳能光伏板上间隔布置多个光照传感器，通过多个光照传感器采集的数据，综合计算获得更加精准的阳光直射角度，从而使得太阳能光伏板能够尽可能调整为与太阳光垂直，保证转化效率。

在其中一个实施例中，所述的电能存储模块包括电池模组、用于采集电池模组的电量信息的管理模块以及显示屏；所述的显示屏安装于电池模组上，所述的管理模块分别与显示屏和电池模组电性连接。在本实用新型中，电能存储模块可以设置为具有统一的供电/储电模式切换功能，防止电能浪费。电能存储模块具有电池管理模块，用于采集电池模组的电压、电流信息，计算电池模组剩余电量，控制单体电池均衡与热管理。电池模组在太阳能充电桩系统中起到对电能的削峰填谷作用。由于对电池容量、充放电峰值功率、发热特性等要求较低，可以使用新能源汽车淘汰的旧电池，经过重新整合后作为电能储模块的电池组，提高旧电池利用率，并且能够有效降低成本。

在其中一个实施例中，所述的充电桩上还设有用于连接电网的电源接口。充电桩还能够直接与外接电源连接，可以直接连接电网系统，当出现连续阴雨天气时，太阳能转化效率比较低，电能存储模块存储的电能不能够支持充电时，可以切换为电网供电，避免充电桩出现电能不足不能使用的情况；通过电网的辅助有效提高充电桩的使用效率。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种新能源汽车充电装置，能够充分利用公共充电站露天设置的优势，充分利用自然资源，将太阳能转化为电能存储在电能存储模块，用于对新能源汽车的充电；通过光照传感器以及驱动电机的设置，能够根据太阳光照射的角度实时调整太阳能光伏板的角度，使太阳能光伏板能够最大效率的转化太阳能；另外，光伏转化模块设置为遮雨棚的结构，还能够对充电桩进行保护，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型光伏转化模块与充电桩位置结构示意图。

图2是本实用新型光伏转化模块与电能存储模块连接示意图。

图3是本实用新型太阳能光伏板结构示意图。

附图说明：1、电能存储模块；2、充电桩；3、光照传感器；4、伺服电机；5、太阳能光伏板；6、玻璃外罩；7、底座；8、支撑杆。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本实用新型作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

如图1至图3所示，本实施例提供了一种新能源汽车充电装置，包括光伏转化模块、电能存储模块1、充电桩2、光照传感器3、伺服电机4以及控制器；电能存储模块1的输入端与光伏转化模块的输出端电连接，电能存储模块1的输出端与充电桩2的输入端电连接；光伏转化模块上设有多个光照传感器3，伺服电机4与光伏转化模块连接，能够驱动光伏转化模块转动；控制器分别与光照传感器3和伺服电机4通信连接。在本实用新型中，光伏转化模块采集太阳能将其转化为电能存储在电能存储模块1中，充分利用了露天公共充电桩2的优势，充分利用了自然资源；利用太阳能转化为电能实现充电，不再受到电网用电高峰电能波动的影响；另外，本实用新型在光伏转化模块上设置了光照传感器3，通过光照传感器3采集当前的光照角度，将采集的信息传输给控制器，通过控制器控制伺服电机4转动，从而调整光伏转化模块的角度，使得光伏转化模块始终能够保持最大面积的接收光照，从而确保了太阳能的转化效率，确保了电能存储模块1能够在短时间内存储到更多的电能。

在其中一个实施例中，如图1所示，光伏转化模块位于充电桩2的顶部，充电桩2设有多个，电能存储模块1的输出端分别与多个充电桩2的输入端电连接。设置多个充电桩2共用一个电能存储模块1，降低了公共充电桩2的基础建设成本，又能够充分利用资源，提供公共充电服务。

在另一个实施例中，如图1和图2所示，光伏转化模块包括支撑架和太阳能光伏板5；太阳能光伏板5安装于支撑架上，且太阳能光伏板5与支撑架转动连接；伺服电机4与太阳能光伏板5连接，驱动太阳能光伏板5转动。通过支撑架将太阳能光伏板5固定，太阳能光伏板5与支撑架共同组成类似遮雨棚的结构，充电桩2位于太阳能光伏板5的下方，太阳能光伏板5一方面能够采集到太阳能，另一方面又能够对充电桩2起到保护的作用，避免充电桩2经受雨淋、暴晒等，可以延长充电桩2的使用寿命。太阳能光伏板5与支撑架转动连接，通过伺服电机4驱动太阳能光伏板5转动，实现太阳能光伏板5角度的调节，从而保证最大程度的利用太阳能。作为优选的，伺服电机4可以选择防水伺服电机4。

在一些实施例中，如图1所示，多个充电桩2均位于太阳能光伏板5的下方，且太阳能光伏板5的俯视投影面能够将多个充电桩2覆盖。太阳能光伏板5类似遮雨棚，对多个充电桩2起到保护遮挡的作用，避免了雨天环境下雨水渗入充电口，也避免了充电桩2长期日晒雨淋而影响其使用寿命。

在另一个实施例中，如图3所示，还包括玻璃外罩6，玻璃外罩6包裹于太阳能光伏板5外。玻璃外罩6由高透光的玻璃构成，不影响太阳能光伏板5对太阳光的采集，设置玻璃外罩6能够起到对太阳能光伏板5的保护，作为一个外层保护层，减少环境因素对太阳能光伏板5的损害。

在其中一个实施例中，如图1和图2所示，支撑架包括底座7和支撑杆8；支撑杆8竖向安装于底座7上，支撑杆8的顶部与太阳能光伏板5转动连接。支撑杆8为伸缩结构的杆体。支撑杆8能够升降，便于调节太阳能光伏板5的高度，便于后期的维护和检修。支撑杆8与太阳能光伏板5通过球形连接头转动连接。通过球形连接头实现支撑杆8与太阳能光伏板5的转动连接，能够确保太阳能光伏板5具有较大的转动范围。

在一些实施例中，如图3所示，多个光照传感器3间隔设置在太阳能光伏板5的表面。在太阳能光伏板5上间隔布置多个光照传感器3，通过多个光照传感器3采集的数据，综合计算获得更加精准的阳光直射角度，从而使得太阳能光伏板5能够尽可能调整为与太阳光垂直，保证转化效率。

在其中一个实施例中，电能存储模块1包括电池模组、用于采集电池模组的电量信息的管理模块以及显示屏；显示屏安装于电池模组上，管理模块分别与显示屏和电池模组电性连接。在本实用新型中，电能存储模块1可以设置为具有统一的供电/储电模式切换功能，防止电能浪费。电能存储模块1具有电池管理模块，用于采集电池模组的电压、电流信息，计算电池模组剩余电量，控制单体电池均衡与热管理。电池模组在太阳能充电桩2系统中起到对电能的削峰填谷作用。由于对电池容量、充放电峰值功率、发热特性等要求较低，可以使用新能源汽车淘汰的旧电池，经过重新整合后作为电能存储模块1的电池组，提高旧电池利用率，并且能够有效降低成本。在本实施例中，电池模组可以采用锂离子电池组；由于本装置对电池容量、充放电峰值功率、发热特性等要求较低，可以使用新能源汽车淘汰的旧电池，经过重新整合后作为电能存储模块1的电池模组，提高旧电池利用率，并且有效降低成本。

在另一个实施例中，充电桩2上还设有用于连接电网的电源接口。充电桩2还能够直接与外接电源连接，可以直接连接电网系统，当出现连续阴雨天气时，太阳能转化效率比较低，电能存储模块1存储的电能不能够支持充电时，可以切换为电网供电，避免充电桩2出现电能不足不能使用的情况；通过电网的辅助有效提高充电桩2的使用效率。

工作原理：光照传感器3检测当前太阳直射的角度，将采集的信号传输给控制器，控制器控制伺服电机4运动，伺服电机4驱动太阳能光伏板5转动，从而控制太阳能光伏板5向太阳光直射方向倾斜，以保证太阳能光伏板5能够最大面积的接收到太阳光的直射；太阳能光伏板5开始工作，获取太阳能，并将获取的太阳能转化为电能存储在电能存储模块1中；在工作的过程中，光照传感器3周期性反馈当前太阳直射的角度，伺服电机4也周期性的调整太阳能光伏板5的角度，使得太阳能光伏板5能够始终保持与太阳光直射方向垂直，从而最大面积的接收到太阳光的照射。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种新能源汽车充电装置，其特征在于，包括光伏转化模块、电能存储模块(1)、充电桩(2)、光照传感器(3)、伺服电机(4)以及控制器；所述的电能存储模块(1)的输入端与光伏转化模块的输出端电连接，所述的电能存储模块(1)的输出端与充电桩(2)的输入端电连接；所述的光伏转化模块上设有多个光照传感器(3)，所述的伺服电机(4)与光伏转化模块连接，能够驱动光伏转化模块转动；所述的控制器分别与光照传感器(3)和伺服电机(4)通信连接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的光伏转化模块位于充电桩(2)的顶部，所述的充电桩(2)设有多个，所述的电能存储模块(1)的输出端分别与多个充电桩(2)的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的光伏转化模块包括支撑架和太阳能光伏板(5)；所述的太阳能光伏板(5)安装于支撑架上，且所述的太阳能光伏板(5)与支撑架转动连接；所述的伺服电机(4)与太阳能光伏板(5)连接，驱动太阳能光伏板(5)转动。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，多个充电桩(2)均位于太阳能光伏板(5)的下方，且所述的太阳能光伏板(5)的俯视投影面能够将多个充电桩(2)覆盖。

5.根据权利要求3所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，还包括玻璃外罩(6)，所述的玻璃外罩(6)包裹于太阳能光伏板(5)外。

6.根据权利要求3所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的支撑架包括底座(7)和支撑杆(8)；所述的支撑杆(8)竖向安装于底座(7)上，所述的支撑杆(8)的顶部与太阳能光伏板(5)转动连接。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的支撑杆(8)为伸缩结构的杆体。

8.根据权利要求6所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的支撑杆(8)与太阳能光伏板(5)通过球形连接头转动连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，多个光照传感器(3)间隔设置在太阳能光伏板(5)的表面。

10.根据权利要求9所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的电能存储模块(1)包括电池模组、用于采集电池模组的电量信息的管理模块以及显示屏；所述的显示屏安装于电池模组上，所述的管理模块分别与显示屏和电池模组电性连接。

11.根据权利要求10所述的新能源汽车充电装置，其特征在于，所述的充电桩(2)上还设有用于连接电网的电源接口。