一種太陽能自充電式電動汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能自充電式電動汽車，包括太陽能光伏板、太陽能光伏板充電控制器、鉛酸蓄電池組、負載和汽車，所述太陽能光伏板充電控制器控制太陽能光伏板為鉛酸蓄電池組充電，所述太陽能光伏板充電控制器控制鉛酸蓄電池組或負載為汽車供電，所述太陽能光伏板固定安裝在汽車的外車頂部。本發(fā)明采用12/24V自動識別和脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式，大大延長了鉛酸蓄電池的使用壽命；獨特的多時段控制，增強了電動汽車系統(tǒng)的靈活性；太陽能光伏板充電控制器具有過溫、過充、過放、過載、短路自動保護功能、任意組合的光電池及鉛酸蓄電池反接自動保護功能，適用于太陽能電動汽車供電系統(tǒng)中。
【專利說明】一種太陽能自充電式電動汽車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，具體是一種太陽能自充電式電動汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車是一種以電力為能源的車子，一般使用鉛酸電池或是鋰離子電池進行供電。而太陽能電動車是在此基礎(chǔ)上，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能對車進行供電的，在很大程度上降低了電動車的使用成本，而且非常環(huán)保。不過現(xiàn)有的太陽能電動車普遍存在蓄電池使用壽命短的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能自充電式電動汽車。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種太陽能自充電式電動汽車，包括太陽能光伏板、太陽能光伏板充電控制器、鉛酸蓄電池組、負載和汽車，所述太陽能光伏板固定安裝在汽車的外車頂部，用來接收太陽能，所述太陽能光伏板充電控制器共有6個端口，所述太陽能光伏板充電控制器的a端、b端分別與太陽能光伏板的+端、-端連接，所述太陽能光伏板充電控制器的c端、d端分別與鉛酸蓄電池組的+端、-端連接，所述太陽能光伏板充電控制器的e端、f端分別與負載的+端、-端連接，所述鉛酸蓄電池組由5塊12V的鉛酸蓄電池串聯(lián)而成，為汽車提供60V直流電壓，所述負載是連接市電變流220V電壓的R充電器，為汽車提供85V直流電壓，所述太陽能光伏板充電控制器控制太陽能光伏板為鉛酸蓄電池組充電，所述太陽能光伏板充電控制器控制鉛酸蓄電池組或負載為汽車供電。
[0005]作為本發(fā)明進一步的方案:所述太陽能光伏板充電控制器具有12/24V自動識別功能，在通電運行起始階段，鉛酸蓄電池端電壓< 18V時，自動識別為12V額定電壓的系統(tǒng)，鉛酸蓄電池端電壓彡18V時，自動識別為24V額定電壓的系統(tǒng)。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:所述太陽能光伏板充電控制器采用脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式，包括快速充電階段、提升階段、浮充階段和均衡充電階段:
快速充電階段:當鉛酸蓄電池電壓尚未充到充滿電壓的設(shè)定值時，所述太陽能光伏板充電控制器將提供100%的可用太陽能電量為鉛酸蓄電池充電；
提升充電階段:當鉛酸蓄電池充電到提升電壓的設(shè)定值時，所述太陽能光伏板充電控制器不斷地調(diào)節(jié)充電電流使鉛酸蓄電池電壓維持在提升電壓設(shè)定點，防止鉛酸蓄電池過熱、防止鉛酸蓄電池產(chǎn)生氣體，鉛酸蓄電池保持在提升充電階段的時間累計為120分鐘，然后轉(zhuǎn)到浮充階段；
浮充階段:當鉛酸蓄電池完全充滿后，就不再有更多的電化學(xué)反應(yīng)，所有的充電電流轉(zhuǎn)化為熱量和析出氣體，浮充階段以更小的電壓和電流進行充電，在降低鉛酸蓄電池的溫度和析出氣體的同時，進行非常微弱的充電；
均衡充電階段:當檢測到鉛酸蓄電池發(fā)生過放，所述太陽能光伏板充電控制器自動控制接下來的充電進行均衡充電，把鉛酸蓄電池電壓提高，使其高于標準補足電壓，使鉛酸蓄電池電解質(zhì)氣化，均衡充電時間為120分鐘。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:采用12/24V自動識別和脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式，大大延長了鉛酸蓄電池的使用壽命；獨特的多時段控制，增強了電動汽車系統(tǒng)的靈活性；太陽能光伏板充電控制器具有過溫、過充、過放、過載、短路自動保護功能、任意組合的光電池及鉛酸蓄電池反接自動保護功能，適用于太陽能電動汽車供電系統(tǒng)中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是太陽能自充電式電動汽車的電路連接示意圖；
圖2是太陽能光伏板充電控制器的脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式示意圖；
圖3是太陽能光伏板充電控制器的自動學(xué)習(xí)多時段控制圖；
圖4是太陽能光伏板充電控制器的LED數(shù)字化功能菜單；
圖中:1_太陽能光伏板、2-太陽能光伏板充電控制器、3-鉛酸蓄電池組、4-負載、5-汽車。

【具體實施方式】
[0009]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0010]請參閱圖1，本發(fā)明實施例中，一種太陽能自充電式電動汽車，包括太陽能光伏板1、太陽能光伏板充電控制器2、鉛酸蓄電池組3、負載4和汽車5，所述太陽能光伏板I固定安裝在汽車5的外車頂部，用來接收太陽能，所述太陽能光伏板充電控制器2共有6個端口，所述太陽能光伏板充電控制器2的a端、b端分別與太陽能光伏板I的+端、-端連接，所述太陽能光伏板充電控制器2的c端、d端分別與鉛酸蓄電池組3的+端、-端連接，所述太陽能光伏板充電控制器2的e端、f端分別與負載4的+端、-端連接，所述鉛酸蓄電池組3由5塊12V的鉛酸蓄電池串聯(lián)而成，為汽車提供60V直流電壓，所述負載4是連接市電變流220V電壓的R充電器，為汽車提供85V直流電壓，所述太陽能光伏板充電控制器2控制太陽能光伏板I為鉛酸蓄電池組3充電，所述太陽能光伏板充電控制器2控制鉛酸蓄電池組3或負載4為汽車供電。
[0011]所述太陽能光伏板I的尺寸為2400 mm XllOOmm，面積2.31 m2，功率為0.231KW,電壓17V,電流13.59A。
[0012]所述太陽能光伏板充電控制器2的輸入電壓范圍10.8-14.4V，電流為20A，有5對輸出接口，用于連接鉛酸蓄電池組3，重復(fù)循環(huán)進行充電。所述太陽能光伏板充電控制器2有太陽光延時光控，可設(shè)定時間分別對1、2、3、4、5共5塊鉛酸畜電池循環(huán)進行充電，在有陽光時，光伏板電壓達到10.8-14.4V時自動開啟充電，每隔30分鐘充一塊鉛酸蓄電池也就是從I號鉛酸蓄電池、2號鉛酸蓄電池、類推到5號鉛酸蓄電池，白天循環(huán)充電，一天約循環(huán)充電5.2次，平均每塊鉛酸蓄電池充電3小時6分鐘，充電量818.4W時。
[0013]所述太陽能光伏板充電控制器2具有12/24V自動識別功能，在通電運行起始階段，鉛酸蓄電池端電壓< 18V時，自動識別為12V額定電壓的系統(tǒng)，鉛酸蓄電池端電壓> 18V時，自動識別為24V額定電壓的系統(tǒng)。
[0014]請參閱圖2，所述太陽能光伏板充電控制器2采用脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式，包括快速充電階段、提升階段、浮充階段和均衡充電階段:
快速充電階段:當鉛酸蓄電池電壓尚未充到充滿電壓的設(shè)定值時，所述太陽能光伏板充電控制器2將提供100%的可用太陽能電量為鉛酸蓄電池充電；
提升充電階段:當鉛酸蓄電池充電到提升電壓的設(shè)定值時，所述太陽能光伏板充電控制器2不斷地調(diào)節(jié)充電電流使鉛酸蓄電池電壓維持在提升電壓設(shè)定點，防止鉛酸蓄電池過熱、防止鉛酸蓄電池產(chǎn)生氣體，鉛酸蓄電池保持在提升充電階段的時間累計為120分鐘，然后轉(zhuǎn)到浮充階段；
浮充階段:當鉛酸蓄電池完全充滿后，就不再有更多的電化學(xué)反應(yīng)，所有的充電電流轉(zhuǎn)化為熱量和析出氣體，浮充階段以更小的電壓和電流進行充電，在降低鉛酸蓄電池的溫度和析出氣體的同時，進行非常微弱的充電。浮充的目的是補償鉛酸蓄電池因自放電和系統(tǒng)較小的負載產(chǎn)生的電量消耗，同時維持鉛酸蓄電池存儲電量的飽滿。在浮充階段，負載可以繼續(xù)從鉛酸蓄電池獲取電力。倘若系統(tǒng)的負載超過了太陽能充電電流，所述太陽能光伏板充電控制器2不再把鉛酸蓄電池電壓維持在浮充設(shè)定值。如果鉛酸蓄電池電壓低于提升充電恢復(fù)設(shè)定值，所述太陽能光伏板充電控制器2將退出浮充階段，回到快速充電階段；均衡充電階段:攪動電解質(zhì)，平衡鉛酸蓄電池電壓，完成化學(xué)反應(yīng)。均衡充電階段把鉛酸蓄電池電壓提高，使其高于標準補足電壓，使鉛酸蓄電池電解質(zhì)氣化。如果檢測到鉛酸蓄電池發(fā)生過放，所述太陽能光伏板充電控制器2自動控制接下來的充電進行均衡充電，均衡充電時間為120分鐘。
[0015]值得注意的是，均衡充電與提升充電在一次充滿過程中不重復(fù)進行，以避免析出氣體太多或鉛酸蓄電池過熱。
[0016]請參閱圖4，所述太陽能光伏板充電控制器2的LED數(shù)字化功能菜單分為充電狀態(tài)和負載狀態(tài)兩部分，左側(cè)顯示的是充電狀態(tài)，右側(cè)顯示的是負載狀態(tài):
1、充電狀態(tài):當系統(tǒng)連接正常，且有陽光照射到光電池板時，充電指示燈為綠色常亮，表示系統(tǒng)充電電路正常；當鉛酸蓄電池充滿時，充電指示燈為綠色慢閃；當鉛酸蓄電池欠電壓時，充電指示燈為橙色常亮；當鉛酸蓄電池過放時，充電指示燈為紅色常亮，此時需要及時啟用負載模式。
[0017]2、負載狀態(tài):當負載電流超過1.25倍的額定負載電流60秒，1.5倍的額定負載電流5秒(過載)，或負載電流超過3.5倍以上的額定負載電流時，數(shù)碼管顯示“L”且閃爍。
[0018]所述太陽能光伏板充電控制器2還通過以下幾種模式實現(xiàn)自動控制功能:
1、所述太陽能光伏板充電控制器2自動學(xué)習(xí)實際的天黑到天亮的持續(xù)時間，默認值10小時，以適應(yīng)季節(jié)變化對夜間時長的影響，如圖3所示:當時段2設(shè)定的關(guān)閉時刻遲于當?shù)氐奶炝習(xí)r刻，所述太陽能光伏板充電控制器2將在天亮后關(guān)閉負載4的輸出。
[0019]2、負載4的工作模式:當沒有陽光時，光強降到啟動點，所述太陽能光伏板充電控制器2延時10分鐘確認啟動信號后，開通負載4，負載4開始工作；當有陽光時，光強升到啟動點以上，所述太陽能光伏板充電控制器2延時10分鐘確認關(guān)閉輸出信號后關(guān)閉輸出，負載4停止工作。
[0020]3、光控啟動+定時關(guān)閉模式:當沒有陽光時，光強降到啟動點，所述太陽能光伏板充電控制器2延時10分鐘確認啟動信號后，開通負載4，負載4開始工作。當負載4工作到設(shè)定的時間就關(guān)閉負載4，具體設(shè)定時間見負載4工作模式的設(shè)置方法。
[0021]4、調(diào)試模式:用于系統(tǒng)調(diào)試使用，有光信號即關(guān)斷負載4的輸出，無光信號即接通負載4的輸出，方便安裝調(diào)試時檢查系統(tǒng)安裝的正確性。
[0022]5、手動開關(guān)模式:手動開啟和關(guān)閉負載4的輸出。
[0023]本發(fā)明采用12/24V自動識別和脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式，大大延長了鉛酸蓄電池的使用壽命；獨特的多時段控制，增強了電動汽車系統(tǒng)的靈活性；太陽能光伏板充電控制器2具有過溫、過充、過放、過載、短路自動保護功能、任意組合的光電池及鉛酸蓄電池反接自動保護功能，適用于太陽能電動汽車供電系統(tǒng)中。
[0024]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0025]此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能自充電式電動汽車，其特征在于，包括太陽能光伏板(I)、太陽能光伏板充電控制器(2)、鉛酸蓄電池組(3)、負載(4)和汽車(5)，所述太陽能光伏板充電控制器(2)共有6個端口，所述太陽能光伏板(I)固定安裝在汽車(5)的外車頂部，用來接收太陽能，所述太陽能光伏板充電控制器(2)的a端、b端分別與太陽能光伏板(I)的+端、-端連接，所述太陽能光伏板充電控制器(2)的c端、d端分別與鉛酸蓄電池組(3)的+端、-端連接，所述太陽能光伏板充電控制器(2)的e端、f端分別與負載(4)的+端、-端連接，所述鉛酸蓄電池組(3)由5塊12V的鉛酸蓄電池串聯(lián)而成，為汽車提供60V直流電壓，所述負載(4)是連接市電變流220V電壓的R充電器，為汽車提供85V直流電壓，所述太陽能光伏板充電控制器(2 )控制太陽能光伏板(I)為鉛酸蓄電池組(3 )充電，所述太陽能光伏板充電控制器(2)控制鉛酸蓄電池組(3)或負載(4)為汽車供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能自充電式電動汽車，其特征在于，所述太陽能光伏板充電控制器(2)具有12/24V自動識別功能，在通電運行起始階段，鉛酸蓄電池端電壓< 18V時，自動識別為12V額定電壓的系統(tǒng)，鉛酸蓄電池端電壓> 18V時，自動識別為24V額定電壓的系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能自充電式電動汽車，其特征在于，所述太陽能光伏板充電控制器(2)采用脈寬調(diào)制式的鉛酸蓄電池充電方式，包括快速充電階段、提升階段、浮充階段和均衡充電階段: 快速充電階段:當鉛酸蓄電池電壓尚未充到充滿電壓的設(shè)定值時，所述太陽能光伏板充電控制器(2)將提供100%的可用太陽能電量為鉛酸蓄電池充電； 提升充電階段:當鉛酸蓄電池充電到提升電壓的設(shè)定值時，所述太陽能光伏板充電控制器(2)不斷地調(diào)節(jié)充電電流使鉛酸蓄電池電壓維持在提升電壓設(shè)定點，防止鉛酸蓄電池過熱、防止鉛酸蓄電池產(chǎn)生氣體，鉛酸蓄電池保持在提升充電階段的時間累計為120分鐘，然后轉(zhuǎn)到浮充階段； 浮充階段:當鉛酸蓄電池完全充滿后，就不再有更多的電化學(xué)反應(yīng)，所有的充電電流轉(zhuǎn)化為熱量和析出氣體，浮充階段以更小的電壓和電流進行充電，在降低鉛酸蓄電池的溫度和析出氣體的同時，進行非常微弱的充電； 均衡充電階段:當檢測到鉛酸蓄電池發(fā)生過放，所述太陽能光伏板充電控制器(2)自動控制接下來的充電進行均衡充電，把鉛酸蓄電池電壓提高，使其高于標準補足電壓，使鉛酸蓄電池電解質(zhì)氣化，均衡充電時間為120分鐘。
【文檔編號】H02J7/00GK104175893SQ201410423246
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】冀延軍, 趙樹山, 宗良, 冀仕平 申請人:山東鑫宏光電科技有限公司