CN206099497U - 基于光伏***的并离网一体式充电桩 - Google Patents

基于光伏***的并离网一体式充电桩 Download PDF

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Abstract

基于光伏***的并离网一体式充电桩，充电桩上设有用于连接负载的电缆，该充电桩与光伏组件、交流电网相连，充电桩内部设有主控单元，该主控单元分别与充电桩中的电池组、变换单元、通讯单元、计费单元、定位单元、显示单元相连；所述变换单元中设有并网电路和离网电路，所述并网电路包括直流母线，所述直流母线的输入端分别通过DC/DC变换器与光伏组件相连、通过整流模块和DC/DC变换器与交流电网相连，所述直流母线的输出端分别通过并网逆变器与交流电网相连、通过DC/DC变换器和充电控制器与负载相连；所述离网电路包括直流母线，该直流母线的输入端通过双向DC/DC变换器分别与光伏组件、电池组相连，该直流母线的输出端通过充电控制器与负载相连。

Description

基于光伏***的并离网一体式充电桩
技术领域
本实用新型属于充电装置领域，具体涉及一种基于光伏***的并离网一体式充电桩。
背景技术
随着绿色能源概念的提出，电动汽车越来越多的出现，在电动汽车试推广的过程中，配套的电动汽车充电桩也是一种必备的设备。在各种充电桩中，值得推广的是基于光伏***的充电桩，这类充电桩可以分为离网光伏充电桩和并网光伏充电桩。
离网光伏充电桩由太阳能电池板、蓄电池、DC/DC变换器、逆变器组成，太阳能电池板作为***中的核心部分，其作用是将太阳能直接转换为直流形式的电能，一般只在白天有光照的情况下输出能量。根据负载的需要，***一般选用铅酸蓄电池作为储能环节，当发电量大于负载时，太阳能电池通过充电控制器对蓄电池充电；当发电量不足时，太阳能电池和蓄电池同时对负载供电。
并网光伏充电桩是由光伏电池方阵并网逆变器组成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将多余电能输入公共电网。
基于这两种情况，为了使资源能更加充分的利用，本申请人联想到这两种充电桩结合到一起，并在此方向上进行了研究。
发明内容
针对现有技术不足，本实用新型提供了一种基于光伏***的并离网一体式充电桩，能够有效结合离网光伏充电桩和并网光伏充电桩的有点，高效利用能源。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决。
基于光伏***的并离网一体式充电桩，充电桩上设有用于连接负载的电缆，该充电桩与光伏组件、交流电网相连，充电桩内部设有主控单元，该主控单元分别与充电桩中的电池组、变换单元、通讯单元、计费单元、定位单元、显示单元相连；所述变换单元中设有并网电路和离网电路，所述并网电路包括直流母线，所述直流母线的输入端分别通过DC/DC变换器与光伏组件相连、通过整流模块和DC/DC变换器与交流电网相连，所述直流母线的输出端分别通过并网逆变器与交流电网相连、通过DC/DC变换器和充电控制器与负载相连；所述离网电路包括直流母线，该直流母线的输入端通过双向DC/DC变换器分别与光伏组件、电池组相连，该直流母线的输出端通过充电控制器与负载相连。
本实用新型中的充电桩具有并离网一体式的结构和功能，并网时，光伏组件将太阳能转变为电能，并通过并网逆变器将多余电能输入交流电网（公共电网），不会浪费电能，当负载需要较大电能时，也可以从交流电网中获得；离网时，光伏组件将太阳能转变为电能，输送给负载，并将多余的电能储存在电池组中。
本实用新型中的变换单元用于根据情况选择并网线路或离网电路，通讯单元用于进行数据通信，计费单元用于计算和记录输入电能、输出电能，显示单元用于显示电量、价格等信息。
作为优选，所述充电桩可升降的设于路面上的容纳腔中，所述容纳腔的一侧设有负载台，所述负载台的底部设有压力传感器，所述压力传感器与计时模块相连，所述计时模块控制升降机构，该升降机构控制充电桩的升降。
以上结构，本实用新型中的充电桩为一种隐藏式的充电桩，当电动汽车（负载）行驶至负载台上之后，熄火停下，此时压力传感器感应到重力变化，且重力持续一段时间后，***识别为充电状态，此时计时模块控制升降机构启动，使充电桩伸出地面，用户可以进行充电。
以上结构中的计时模块用于识别汽车驶过和驻留充电的状态，当压力传感器感受到重力的时间很短时，表示汽车驶过，此时充电桩不会升起；当压力传感器感受到重力的时间超过一定时间时（如10秒），计时模块启动升降机构使充电桩升起，可以进行充电。这种方式可以方便区分汽车驻留与驶过，简单方便。
作为优选，所述充电桩设于升降板上，所述升降机构为设于升降板下方的升降气缸，操作控制方便，稳定性高。
作为优选，所述容纳腔的顶部设有可开启的活门，该活门可以为对开门的结构，当充电桩上升时可以顶开该对开门的活门。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供了并离网一体式充电桩，节能高效，通过协调控制光伏充电桩储能装置、电动汽车动力电池和电网之间能量的双向流动可以起到对电网"削峰填谷"的作用；同时本实用新型中的充电桩具有隐藏式的可升降动能，能根据电动车的状态判断是否升起。
以上结构，本实用新型中的充电桩为一种隐藏式的充电桩，当电动汽车（负载）行驶至负载台上之后，熄火停下，此时压力传感器感应到重力变化，且重力持续一段时间后，***识别为充电状态，此时计时模块控制升降机构启动，使充电桩伸出地面，用户可以进行充电。
以上结构中的计时模块用于识别汽车驶过和驻留充电的状态，当压力传感器感受到重力的时间很短时，表示汽车驶过，此时充电桩不会升起；当压力传感器感受到重力的时间超过一定时间时（如10秒），计时模块启动升降机构使充电桩升起，可以进行充电。这种方式可以方便区分汽车驻留与驶过，简单方便。
作为优选，所述充电桩设于升降板上，所述升降机构为设于升降板下方的升降气缸，操作控制方便，稳定性高。
作为优选，所述容纳腔的顶部设有可开启的活门，该活门可以为对开门的结构，当充电桩上升时可以顶开该对开门的活门。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供了并离网一体式充电桩，节能高效，通过协调控制光伏充电桩储能装置、电动汽车动力电池和电网之间能量的双向流动可以起到对电网"削峰填谷"的作用；同时本实用新型中的充电桩具有隐藏式的可升降动能，能根据电动车的状态判断是否升起。
附图说明
图1为本实用新型中的充电桩***的示意图。
图2为充电桩中的模块示意图。
图3为并网电路示意图。
图4为离网电路示意图。
图5为本实用新型中的充电桩***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
参照图1至图4所示，基于光伏***的并离网一体式充电桩，充电桩上设有用于连接负载的电缆，该充电桩与光伏组件、交流电网相连，充电桩内部设有主控单元，该主控单元分别与充电桩中的电池组、变换单元、通讯单元、计费单元、定位单元、显示单元相连；所述变换单元中设有并网电路和离网电路，所述并网电路包括直流母线，所述直流母线的输入端分别通过DC/DC变换器与光伏组件相连、通过整流模块和DC/DC变换器与交流电网相连，所述直流母线的输出端分别通过并网逆变器与交流电网相连、通过DC/DC变换器和充电控制器与负载相连，同时直流母线还通过双向DCDC变换器与电池组实现双向连接；所述离网电路包括直流母线，该直流母线的输入端通过双向DC/DC变换器分别与光伏组件、电池组相连，该直流母线的输出端通过充电控制器与负载相连。
以上结构中，主控单元用于接受信号做出判断，电池组用于储存电能，变换单元用于根据情况选择并网线路或离网电路，通讯单元用于进行数据通信，计费单元用于计算和记录输入电能、输出电能，定位单元用于识别充电桩的状态，当识别到充电桩1伸出地面时，连接负载的电缆通电，当识别到充电桩1处于地下时，连接负载的电缆断电保证安全，定位单元中设置有气压传感器或红外人体感应器，可以依靠高度或检测到人来确认充电桩1的伸出状态；显示单元用于显示电量、价格等信息。
见图5所示，本实用新型中的充电桩1可升降的设于路面上的容纳腔中，所述容纳腔的一侧设有用于承载负载（电动汽车等）的负载台5，所述负载台5的底部设有若干块压力传感器6，压力传感器6与计时模块7相连，所述计时模块7控制升降机构4，该升降机构4控制充电桩1的升降；所述充电桩1设于升降板3上，所述升降机构4为设于升降板3下方的升降气缸；所述容纳腔的顶部设有可开启的活门2，该活门2为对开门的结构，当充电桩上升时可以顶开该对开门的活门2，充电桩1下降时，活门2关上。此外，本实用新型中在活门2的附近的地面上还设有指示灯8，在充电桩1升起前，指示灯8亮起提示人们充电桩1马上要升起，可以准备进行充电操作。
以上所述，本实用新型提供了并离网一体式充电桩，节能高效，通过协调控制光伏充电桩储能装置、电动汽车动力电池和电网之间能量的双向流动可以起到对电网"削峰填谷"的作用。并网时，光伏组件将太阳能转变为电能，并通过并网逆变器将多余电能输入交流电网（公共电网），不会浪费电能，当负载（电动汽车）需要较大电能时，也可以从交流电网中获得；离网时，光伏组件将太阳能转变为电能，输送给负载，并将多余的电能储存在电池组中。
同时，本实用新型中的充电桩***能够方便的识别汽车驶过和驻留充电的状态，当压力传感器感受到重力的时间很短时，表示汽车驶过，此时充电桩不会升起；当压力传感器感受到重力的时间超过一定时间时（如10秒），计时模块启动升降机构使充电桩升起，可以进行充电。
本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.基于光伏***的并离网一体式充电桩，充电桩上设有用于连接负载的电缆，其特征在于，该充电桩与光伏组件、交流电网相连，充电桩内部设有主控单元，该主控单元分别与充电桩中的电池组、变换单元、通讯单元、计费单元、定位单元、显示单元相连；所述变换单元中设有并网电路和离网电路，所述并网电路包括直流母线，所述直流母线的输入端分别通过DC/DC变换器与光伏组件相连、通过整流模块和DC/DC变换器与交流电网相连，所述直流母线的输出端分别通过并网逆变器与交流电网相连、通过DC/DC变换器和充电控制器与负载相连；所述离网电路包括直流母线，该直流母线的输入端通过双向DC/DC变换器分别与光伏组件、电池组相连，该直流母线的输出端通过充电控制器与负载相连。
2.根据权利要求1所述的基于光伏***的并离网一体式充电桩，其特征在于，所述充电桩（1）可升降的设于路面上的容纳腔中，所述容纳腔的一侧设有负载台（5），所述负载台（5）的底部设有压力传感器（6），所述压力传感器（6）与计时模块（7）相连，所述计时模块（7）控制升降机构（4），该升降机构（4）控制充电桩（1）的升降。
3.根据权利要求2所述的基于光伏***的并离网一体式充电桩，其特征在于，所述充电桩（1）设于升降板（3）上，所述升降机构（4）为设于升降板（3）下方的升降气缸。
4.根据权利要求2或3所述的基于光伏***的并离网一体式充电桩，其特征在于，所述容纳腔的顶部设有可开启的活门（2）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107791877A (zh) * 2017-11-20 2018-03-13 苏州聚锐机电科技有限公司 一种充电桩的路面安装结构
CN110014985A (zh) * 2019-03-25 2019-07-16 武汉天富海科技发展有限公司 一种用于电动汽车的混式智能充电***

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