專利名稱：一種移動式太陽能電動車充電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動車充電系統，具體為一種基于太陽能電池供電的可移動電動車充電系統。
背景技術：
目前，在中國二三線及以下城市，電動自行車已經成為人們外出的主要交通工具之一，在外出過程中所遇到的電動車無電的尷尬情況時有發生，而電動車笨重的車身在人力驅動的過程中費時費力，人們不得不在電動車無電的情況下推動前行。隨著矛盾的升級，小型電動車充電站出現了，投幣式電動車充電站也隨之誕生，但電動車不能及時補充電力的情況仍然存在，問題是不是每個人出門都會自帶充電器，沒有合適的充電器便不可對電動車進行充電，而且在郊區或人煙稀少的路段，不可能有方便電動車隨時充電的充電站存在，更不可能有隨時可供人們使用的市電二十四小時供應。因此這些問題限制了電動車的 進一步推廣。
發明內容
發明目的本發明的目的是為了彌補現有技術的不足，提供一種綠色環保，使用方便，通用性強的移動式太陽能電動車充電系統。本發明米用的技術方案一種移動式太陽能電動車充電系統，包括透明頂棚、光伏陣列、總控制器、儲能裝置、不銹鋼框架、6個電動車充電控制器和6個電動車車位，所述透明頂棚安裝在不銹鋼框架的頂部，光伏陣列安裝在不銹鋼框架的前側面，與水平線呈30°夾角，所述總控制器與所述儲能裝置安裝在不銹鋼框架的中間位置，并用箱體密封，所述6個電動車充電控制器安裝在光伏陣列的背面。所述的不銹鋼框架的下方設有滾輪。所述的光伏陣列由6塊額定電壓等于或高于36伏的光伏組件組成，所述的6塊光伏組件兩兩串聯然后并聯。所述的光伏陣列經過總控制器中的DC/DC電路，將電壓分配給電動車充電控制器。一種移動式太陽能電動車充電系統中電動車電池極性判斷的電路,所述的電路包括第一充電端子A,第二充電端子B,第三充電端子C和一個MCU輸入口，所述的第一充電端子A —端依次通過連接第一電阻R4，第一三極管Ql的集電極、第二電阻R5和MCU輸出口連接，另一端通過第一二極管Dl正極、第三電阻Rl和MUC輸入端連接；第二充電端子B —端依次通過連接第四電阻R6，第二三極管Q2的集電極，第五電阻R7和MCU輸出口連接，另一端通過第二二極管D2正極、第六電阻R2和MCU輸入口連接；第三充電端子C 一端依次通過連接第七電阻R8、第三三極管Q3的集電極、第八電阻R9和MCU輸出口連接，另一端通過第三二極管D3正極、第九電阻R3和MCU輸入口連接。有益效果本發明解決了行駛途中電動車充電不便問題，傳統的電動車充電站單一依賴市電進行動力來源，而在一些郊區路段或者沒有市電可以隨時供應的路段，電動車充電站的設立在人們眼里卻成為了不可能完成的事情，況且在這些偏僻路段還需要人工值守，以便為電動車充電站隨時提供電源，看守及保護充電站的安全及自然天氣對其造成的影響。本發明以傳統的電動車充電站受到的局限性為背景，結合太陽能光伏發電的應用，設計了一款可隨意移動，并利用太陽能光伏發電作為電力來源的電動車充電系統，免值守，日常維護簡單，又能有效緩解電力能源嚴峻形勢，使光伏充電系統的應用更為廣泛，具有廣闊的市場前景和良好的經濟效益。
附圖I是本發明的結構示意 附圖2是本發明的后視圖； 附圖3是本發明光伏陣列的示意 附圖4是本發明電池極性判斷電路 附圖5是本發明工作原理框 附圖6是本發明充電端子電極調整原理示意圖。
具體實施例方式一種移動式太陽能電動車充電系統，包括透明頂棚I、光伏陣列2、總控制器3、儲能裝置4、不銹鋼框架5、6個電動車充電控制器7和6個電動車車位8，所述透明頂棚I安裝在不銹鋼框架5的頂部，光伏陣列2安裝在不銹鋼框架5的前側面，與水平線呈30°夾角，所述總控制器3與所述儲能裝置4安裝在不銹鋼框架5的中間位置，并用箱體密封，所述6個電動車充電控制器7安裝在光伏陣列2的背面。所述的不銹鋼框架5的下方設有滾輪6，可以隨時移動位置，所述的光伏陣列2由6塊額定電壓等于或高于36伏的光伏組件組成，所述的6塊光伏組件兩兩串聯然后并聯，這樣在一般光照條件時，輸出電壓能達到72V，可再通過升壓電路對72V電動車充電，光伏陣列2經過總控制器3中的DC/DC電路，將電壓分配給電動車充電控制器7，用于電動車充電，對電動車充電剩余電能用于對72V儲能裝置充電，存儲備用。所述電動車充電控制器可自動判斷電動車蓄電池電壓等級是24V、36V、48V或72V的那個等級，采用合理的充電電壓進行充電，提高充電系統適用范圍，所述電動車充電控制器還可自動判斷電動車三個充電端子的電壓正負，通過內部開關元件調整對應端子電壓正負極，保證充電接口的通用性。在光伏陣列發出電能不能滿足充電需要時，利用儲能裝置中電能補充。如遇長期陰雨天氣，在光伏陣列輸出電能和儲能裝置中存儲電能不能滿足實際需要時，可選擇是否采用市電進行補充。補充供電可借鑒專利《一種基于太陽能供電的led日光燈照明裝置》(專利號ZL 201120400964. 7)中介紹方法實現。如充電系統所放位置不適合連接市電，在電能不足對幾輛電動車同時充電時，可根據總控制器選擇的電能分配方案，選擇對先來的電動車充滿再對其他電動車充電，或是對幾輛電動車實行均流充電，讓每輛電動車均補充部分電能，先保證其可以繼續上路。電能分配方案可以由充電系統管理人員通過撥碼開關設置，設置后鎖在放置總控制器和儲能裝置的箱體中，其他人員不能隨意改變，系統也無需人員值守。一種移動式太陽能電動車充電系統中電動車電池極性判斷的電路，如圖4所示，所述的電路包括三個充電端子A; B; C，一個MCU輸入口，所述的三個充電端子A; B; C —端分別通過第一電阻R9; R7; R5、三極管Q3; Q2; Ql和MCU輸出口連接，另一端分別通過二極管D1;D2;D3、第二電阻R1;R2;R3和MUC輸入口連接。Ul、U2、U3為連接MCU的檢測點，VDUVD2.VD3為5V穩壓管，保證在輸出高電平時，能穩壓在5V。總體判斷端口極性原理是通過MCU依次導通Q1、Q2、Q3，然后檢測與U1、U2、U3點相連的IO 口電位高低，當出現高電位時，表示與導通三極管相連的電動車充電端子為蓄電池的負極，與出現高電位的檢測端口相連的電動車充電端子為蓄電池的正極。下面以A為蓄電池正極，B為蓄電池負極，C為懸空端子為例進行分析。與Ql相連的MCU I/O 口輸出高電平，則Ql導通，相當于將蓄電池正極與MCU的地相連，此時檢測Ul、U2、U3均不會出現高電平；與Q2相連的MCU I/O 口輸出高電平，則Q2導通，相當于將蓄電池負極與MCU的地相連，此時MCU與蓄電池共地，檢測U1、U2、U3電位，其中U2、U3為低電平，UI為高電平，表面與Q2相連的B端為蓄電池的負極，A端為蓄電池的正極；與Q3相連的MCU I/O 口輸出高電平，則Q3導通，此時檢測Ul、U2、U3均不會出現高電平，表明C為懸空端。也有部分品牌電動車三個端子中沒有懸空端，會出現兩個端子都接電池的正極或都接電池的負極的情況，現以A為正，B、C為負為例進行分析。與Ql相連的MCU I/O 口輸出高電平，則Ql導通，相當于將蓄電池正極與MCU的地相連，此時檢測U1、U2、U3均不會出現高電平；與02相連的MCU I/O 口輸出高電平，則Q2導通，此時MCU與蓄電池共地，檢測U1、U2、U3電位，其中U2、U3為低電平，Ul為高電平，表面與Q2相連的B端為蓄電池的負極，A端為蓄電池的正極；與03相連的MCU I/O 口輸出高電平，則Q3導通，此時MCU與蓄電池共地，檢測Ul、U2、U3電位，其中U2、U3為低電平，Ul為高電平，表面與Q3相連的C端和B端一樣也為蓄電池的負極，A端為蓄電池的正極。如以A、B為正，C為負為例進行分析，則在Ql、Q2導通時檢測U1、U2、U3均不會出現高電平，在Q3導通時，U1、U2為高電平，U3為低電平，則表明A、B為正，C為負。其他情況判斷方法類似。·
圖6為本發明充電系統接口端子電極調整原理示意圖。圖6中，A、B、C為連接電動車的三個充電端子，“ + ”表不電動車充電控制器輸出電能信號的正極端，表不電動車充電控制器輸出電能信號的負極端，Kl K6為開關元件，可以選擇繼電器，也可采用MOSFET等開關元件。經過如圖4所示方法的判斷，確定A、B、C所接蓄電池的極性后，可通過Kl K6的通斷，將A、B、C端子連接到電動車充電控制器的正負極上。工作原理本發明通過將光伏陣列、儲能裝置、總控制器、電動車充電控制器等組成部分固定在不銹鋼框架上，在不銹鋼框架下安裝滾輪，整套充電系統可隨意移動位置和方向。光伏陣列由6塊額定功率為320W光伏組件組成，與水平線呈30°角安裝在不銹鋼框架頂部，與透明頂棚一起作為充電系統的棚頂，起到遮擋雨水作用。光伏陣列發出電能經總控制器調節后供給各電動車充電控制器對電動車充電，如電能有剩余，將電能儲存在儲能裝置中。如光伏陣列發出電能不足電動車充電使用，以儲能裝置中電能為補充。如遇長期陰雨天氣，可選擇市電作為補充，直接對電動車充電或補充儲能裝置中存儲的電能。該充電系統可提供6輛電動車同時充電，電動車充電控制器可自動對電動車電池極性自動識別，自動轉換對應接頭的極性，無須擔心電池組正負極接反。電動車充電控制器根據檢測到的電動車電池的電壓，選擇合適的充電電壓及充電流進行優化充電。在光伏陣列和儲能裝置中電能不足對多輛車同時充電時，若此時不方便采用市電補充，可根據總控制器的設置，決定對6組電動車充電控制器的電能分配方案是采用先來先充或是幾輛車均流充電。
權利要求
1.一種移動式太陽能電動車充電系統，其特征在于包括透明頂棚(I)、光伏陣列(2)、總控制器(3)、儲能裝置(4)、不銹鋼框架(5)、6個電動車充電控制器(7)和6個電動車車位(8)，所述透明頂棚(I)安裝在不銹鋼框架(5)的頂部，光伏陣列(2)安裝在不銹鋼框架(5)的前側面，與水平線呈30°夾角，所述總控制器(3)與所述儲能裝置(4)安裝在不銹鋼框架(5)的中間位置，并用箱體密封，所述6個電動車充電控制器(7)安裝在光伏陣列(2)的背面。
2.如權利要求I所述的移動式太陽能電動車充電系統，其特征在于所述的不銹鋼框架(5)的下方設有滾輪(6)。
3.如權利要求I或2所述的移動式太陽能電動車充電系統，其特征在于所述的光伏陣列(2)由6塊額定電壓等于或高于36伏的光伏組件組成，所述的6塊光伏組件兩兩串聯然后并聯。
4.如權利要求3所述的移動式太陽能電動車充電系統，其特征在于所述的光伏陣列(2)經過總控制器(3)中的DC/DC電路，將電壓分配給電動車充電控制器(7)。
5.一種用于權利要求1-4中任一項所述的移動式太陽能電動車充電系統中電動車電池極性判斷的電路，其特征在于所述的電路包括第一充電端子A，第二充電端子B，第三充電端子C和一個MCU輸入口，所述的第一充電端子A —端依次通過連接第一電阻R4,第一三極管Ql的集電極、第二電阻R5和MCU輸出口連接，另一端通過第一二極管Dl正極、第三電阻Rl和MUC輸入端連接；第二充電端子B —端依次通過連接第四電阻R6，第二三極管Q2的集電極，第五電阻R7和MCU輸出口連接，另一端通過第二二極管D2正極、第六電阻R2和MCU輸入口連接；第三充電端子C一端依次通過連接第七電阻R8、第三三極管Q3的集電極、第八電阻R9和MCU輸出口連接，另一端通過第三二極管D3正極、第九電阻R3和MCU輸入口連接。
全文摘要
本發明公開了一種移動式太陽能電動車充電系統，包括透明頂棚、光伏陣列、總控制器、儲能裝置、不銹鋼框架、6個電動車充電控制器和6個電動車車位，所述透明頂棚安裝在不銹鋼框架的頂部，光伏陣列安裝在不銹鋼框架的前側面，與水平線呈30°夾角，所述總控制器與所述儲能裝置安裝在不銹鋼框架的中間位置，并用箱體密封，6個電動車充電控制器安裝在光伏陣列的背面。本發明中總控制器控制對儲能裝置的充電，并通過電動車充電控制器同時對六輛電動車進行充電，電動車充電控制器可自動識別所需充電電動車的正負端子，自動連接到儲能裝置的對應端，并判斷電動車蓄電池電壓，采用適當的充電電壓對電動車進行充電。所述不銹鋼框架下安裝有滾輪，可方便充電系統移動。
文檔編號H02J7/00GK102904313SQ20121040825
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者陳繼永, 賁禮進, 浦振托 申請人:南通紡織職業技術學院