CN205646993U - 太阳能供电的智能充电桩 - Google Patents

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许胜�
付焕森
周澄
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Abstract

本实用新型提供一种充电桩，包括：充电桩本体和太阳能电池组件，太阳能电池组件包括太阳能电池板和跟踪电机；充电桩本体的面板上设有触摸屏、电子支付条码、钱币收找模块、数个交流充电口和数个直流充电口；在充电桩本体内设有充电桩的控制电路和蓄电池，充电桩的控制电路包括MCU、MPPT控制器、网络通信模块、变电***，以及电压/电流监测电路；变电***中包括蓄电池充电电路、DC/DC转换电路、逆变器和通断控制电路；太阳能电池板的输出连接蓄电池充电电路，并通过电压/电流监测电路向MCU反馈实时监测的太阳能电池板输出电压和电流信号；蓄电池充电电路的输出连接蓄电池；蓄电池分别连接DC/DC转换电路和逆变器；该充电桩功能完备，安装便利。

Description

太阳能供电的智能充电桩
技术领域
本实用新型涉及一种电动车使用的充电桩，尤其是一种太阳能电池供电的充电桩。
背景技术
交通工具电动化是我国交通工具发展的必然趋势，而充电桩又是电动交通工具普及的必要条件。目前，我国电动车充电桩普遍存在采用电网供电，支付形式单一，安装不便等诸多缺陷，大大限制了充电***的普及，也制约了电动化交通工具的推广，影响我国能源结构的调整政策的实施。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种太阳能供电的智能充电桩，采用太阳能电池供电，支持多种主流电子支付方式，计量精确，安装便利，易于推广。本实用新型采用的技术方案是：
一种太阳能供电的智能充电桩，包括：充电桩本体和太阳能电池组件，
太阳能电池组件包括太阳能电池板和跟踪电机；
充电桩本体的面板上设有触摸屏、电子支付条码、钱币收找模块、数个交流充电口和数个直流充电口；
在充电桩本体内设有充电桩的控制电路和蓄电池，充电桩的控制电路包括MCU、MPPT控制器、网络通信模块、变电***，以及电压/电流监测电路；变电***中包括蓄电池充电电路、DC/DC转换电路、逆变器和通断控制电路；
太阳能电池板的输出连接蓄电池充电电路，并通过电压/电流监测电路向MCU反馈实时监测的太阳能电池板输出电压和电流信号；
蓄电池充电电路的输出连接蓄电池；蓄电池分别连接DC/DC转换电路和逆变器；
DC/DC转换电路和逆变器的输出端接通断控制电路，MCU根据钱币收找模块3的钱币支付信号，或者根据网络通信模块接收到的电子支付信息，控制通断控制电路，将DC/DC转换电路或逆变器的输出端与对应的直流充电口或交流充电口接通；
网络通信模块和钱币收找模块均连接MCU；
MCU通过MPPT控制器连接太阳能电池组件的跟踪电机，MCU将监测的太阳能电池板输出电压和电流信号发送给MPPT控制器，MPPT控制器实时控制跟踪电机；
触摸屏连接MCU。
进一步地，钱币收找模块包括钱币接收口和钱币找零口。
进一步地，网络通信模块采用移动网络通信模块。
进一步地，蓄电池充电电路包括：二极管VD1、VD2，电容C1，MOS开关管Q1，开关管驱动电路、电感L，电容C2；
二极管VD1的阳极接太阳能电池板的正极输出，二极管VD1的阴极接MCU、电容C1一端和开关管Q1的漏极；MCU通过开关管驱动电路接开关管Q1的栅极；太阳能电池板的负极输出接地；开关管Q1的源极接电感L1的一端和二极管VD2的阴极，电感L的另一端接电容C2的一端和蓄电池的正极；电容C1和C2的另一端，二极管VD2的阳极，以及蓄电池的负极接地；电感L的另一端和电容C2的另一端分别向MCU反馈充电电压信号和电流信号。
本实用新型的优点在于：
1）采用太阳能供电，能够在野外安装，尽可能覆盖充电桩安装死角。
2）支持多种主流电子支付方式，计量精确。
3）功能完备，易于推广。
附图说明
图1为本实用新型的外形侧面示意图。
图2为本实用新型的外形正面示意图。
图3为本实用新型的电原理图。
图4为本实用新型的蓄电池充电电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提供的太阳能供电的智能充电桩，如图1、图2和图3所示，包括：充电桩本体和太阳能电池组件；
太阳能电池组件包括太阳能电池板和跟踪电机；跟踪电机可以驱动太阳能电池板旋转和调整俯仰角度，使得太阳能电池板能够随着太阳的移动而时刻对准太阳，以获得最大的光电转换功率。
充电桩本体的面板上设有触摸屏1、电子支付条码2、钱币收找模块3、数个交流充电口4和数个直流充电口5；钱币收找模块3又包括钱币接收口301和钱币找零口302；用户通过手机等智能终端扫描电子支付条码2后即可进行在线电子支付，比如使用微信支付或支付宝支付；
在充电桩本体内设有充电桩的控制电路和蓄电池，充电桩的控制电路的详细原理如图3所示，包括MCU、MPPT（Maximum Power Point Tracking最大功率点跟踪）控制器、移动网络通信模块、变电***，以及电压/电流监测电路；变电***中包括蓄电池充电电路、DC/DC转换电路、逆变器和通断控制电路；
太阳能电池板的输出连接蓄电池充电电路，并通过电压/电流监测电路向MCU反馈实时监测的太阳能电池板输出电压和电流信号；
蓄电池充电电路的输出连接蓄电池，对蓄电池进行充电；蓄电池分别连接DC/DC转换电路和逆变器；DC/DC转换电路和逆变器分别用于产生给电动车充电的直流电压和交流电压；
DC/DC转换电路和逆变器的输出端接通断控制电路，通断控制电路可采用多个继电器实现，MCU根据钱币收找模块3的钱币支付信号，或者根据移动网络通信模块接收到的电子支付信息，控制通断控制电路，将DC/DC转换电路或逆变器的输出端与对应的直流充电口5或交流充电口4接通，给电动车充电； 充电时间结束后，MCU控制通断控制电路断开DC/DC转换电路或逆变器的输出端与对应的直流充电口5或交流充电口4；
移动网络通信模块和钱币收找模块3均连接MCU；移动网络通信模块使得充电桩与网络连接，用户扫描电子支付条码2进行支付后的电子支付信息能够传递给MCU，MCU从而可以根据电子支付信息来控制充电时间；钱币收找模块3在收到用户支付的钱币后，钱币支付信号也传递给MCU，MCU从而可以控制充电时间；
MCU通过MPPT控制器连接太阳能电池组件的跟踪电机，MCU将监测的太阳能电池板输出电压和电流信号发送给MPPT控制器，MPPT控制器实时控制跟踪电机使得太阳能电池板转动以对准太阳；
触摸屏1连接MCU，充电时，用户首先通过触摸屏1选择相应的交流充电口4或直流充电口5，并选择充电时间，MCU将支付金额通过触摸屏1显示；用户可通过扫描电子支付条码2或投入现金至钱币收找模块3完成费用支付；移动网络通信模块接收到电子支付信息并传给MCU后，或者钱币收找模块3的钱币支付信号传递给MCU后，MCU向变电***发出信息，向用户选择的交流充电口4或直流充电口5输出电力；开始计时；同时，MCU通过触摸屏1向用户显示充电时间信息，当充电时间结束后，MCU向变电***发出信息，断开用户选择的交流充电口4或直流充电口5的供电。
蓄电池充电电路如图4所示，包括：二极管VD1、VD2，电容C1，MOS开关管Q1，开关管驱动电路、电感L，电容C2；
二极管VD1的阳极接太阳能电池板的正极输出，二极管VD1的阴极接MCU、电容C1一端和开关管Q1的漏极；MCU通过开关管驱动电路接开关管Q1的栅极；太阳能电池板的负极输出接地；开关管Q1的源极接电感L1的一端和二极管VD2的阴极，电感L的另一端接电容C2的一端和蓄电池的正极；电容C1和C2的另一端，二极管VD2的阳极，以及蓄电池的负极接地；电感L的另一端和电容C2的另一端分别向MCU反馈充电电压信号和电流信号；
二极管VD1用于防止蓄电池向太阳能电池板反灌电流；电容C1为储能电容；电感L和电容C2组成低通滤波器；开关管Q1受MCU的PWM信号控制，当Q1导通时，太阳能电池板给电感L充电并同时给蓄电池充电，此时电感L上的电流增大，当Q1关闭时，由电感L来维持输出电流，电感L处于放电过程；VD2为续流二极管；通过改变PWM信号输出可以控制开关管Q1的开关频率和脉宽，从而控制充电过程。

Claims (4)

1.一种太阳能供电的智能充电桩，包括：充电桩本体和太阳能电池组件，其特征在于：
太阳能电池组件包括太阳能电池板和跟踪电机；
充电桩本体的面板上设有触摸屏(1)、电子支付条码(2)、钱币收找模块(3)、数个交流充电口(4)和数个直流充电口(5)；
在充电桩本体内设有充电桩的控制电路和蓄电池，充电桩的控制电路包括MCU、MPPT控制器、网络通信模块、变电***，以及电压/电流监测电路；变电***中包括蓄电池充电电路、DC/DC转换电路、逆变器和通断控制电路；
太阳能电池板的输出连接蓄电池充电电路，并通过电压/电流监测电路向MCU反馈实时监测的太阳能电池板输出电压和电流信号；
蓄电池充电电路的输出连接蓄电池；蓄电池分别连接DC/DC转换电路和逆变器；
DC/DC转换电路和逆变器的输出端接通断控制电路，MCU根据钱币收找模块(3)的钱币支付信号，或者根据网络通信模块接收到的电子支付信息，控制通断控制电路，将DC/DC转换电路或逆变器的输出端与对应的直流充电口(5)或交流充电口(4)接通；
网络通信模块和钱币收找模块(3)均连接MCU；
MCU通过MPPT控制器连接太阳能电池组件的跟踪电机，MCU将监测的太阳能电池板输出电压和电流信号发送给MPPT控制器，MPPT控制器实时控制跟踪电机；
触摸屏(1)连接MCU。
2.如权利要求1所述的太阳能供电的智能充电桩，其特征在于：
钱币收找模块(3)包括钱币接收口(301)和钱币找零口(302)。
3.如权利要求1所述的太阳能供电的智能充电桩，其特征在于：
网络通信模块采用移动网络通信模块。
4.如权利要求1所述的太阳能供电的智能充电桩，其特征在于：
蓄电池充电电路包括：二极管VD1、VD2，电容C1，MOS开关管Q1，开关管驱动电路、电感L，电容C2；
二极管VD1的阳极接太阳能电池板的正极输出，二极管VD1的阴极接MCU、电容C1一端和开关管Q1的漏极；MCU通过开关管驱动电路接开关管Q1的栅极；太阳能电池板的负极输出接地；开关管Q1的源极接电感L1的一端和二极管VD2的阴极，电感L的另一端接电容C2的一端和蓄电池的正极；电容C1和C2的另一端，二极管VD2的阳极，以及蓄电池的负极接地；电感L的另一端和电容C2的另一端分别向MCU反馈充电电压信号和电流信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108134443A (zh) * 2017-11-20 2018-06-08 国网河南省电力公司安阳供电公司 一种小区智能电线杆***
CN109149934A (zh) * 2018-09-05 2019-01-04 国充充电科技江苏股份有限公司 一种直流电网用降压式充电桩***

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