一種自動切換電源的太陽能交流充電樁的制作方法
【專利摘要】一種自動切換電源的太陽能交流充電樁，涉及一種交流充電樁，所述充電樁包括CPU主板、LCD液晶顯示板、電動汽車充電板、電源板、電能表、讀卡器、微型打印機、鍵盤、太陽能板、逆變器、蓄電池、法拉電容、220V市電輸入板；CPU主板包括CPU、內存、非易失性存儲器、時鐘電路；LCD液晶顯示板包括LCD液晶顯示器、背光、指示燈、LCD驅動器電路；CPU主板與LCD液晶顯示板通過并行總線連接；電動汽車充電板包括繼電器、繼電器保護、繼電器驅動電路，CPU主板與電動汽車充電板通過GPIO總線連接。本實用新型具有電源調配優先使用太陽能充電，如果蓄電池電量不足，則使用220V市電充電，最大限度節約電能。
【專利說明】
一種自動切換電源的太陽能交流充電樁
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種交流充電粧，特別是涉及一種自動切換電源的太陽能交流充電粧。
【背景技術】
[0002]電動汽車技術經過幾年的迅速發展，已經被越來越多的人所接受，交流充電粧安裝在小區或商場停車位，不但使用量大，而且使用頻率高，使用時間段具有明顯的規律性，住宅小區一般在夜間充電，而商場的停車位一般只在白天充電。所以對于這種規律性的應用，非常適合使用太陽能充電技術。
[0003]住宅小區在白天通過太陽能給蓄電池充電，晚上再用蓄電池給電動汽車充電；商場白天直接通過太陽能發電給電動汽車充電，晚上再用蓄電池維持充電粧的正常工作。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，本實用新型具有電源調配優先使用太陽能充電，如果蓄電池電量不足，則使用220V市電充電，最大限度節約電能。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]—種自動切換電源的太陽能交流充電粧，所述充電粧包括CPU主板、LCD液晶顯示板、電動汽車充電板、電源板、電能表、讀卡器、微型打印機、鍵盤、太陽能板、逆變器、蓄電池、法拉電容、220V市電輸入板;CPU主板包括CPU、內存、非易失性存儲器、時鐘電路;IXD液晶顯示板包括IXD液晶顯示器、背光、指示燈、IXD驅動器電路;CPU主板與LCD液晶顯示板通過并行總線連接;電動汽車充電板包括繼電器、繼電器保護、繼電器驅動電路，CPU主板與電動汽車充電板通過GP1總線連接；電源板220V分別連接電能表的火線和零線輸入端子，電能表的火線和零線輸出端子與電動汽車充電板連接，電能表與CHJ主板通過RS485總線連接。
[0007]所述的一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，所述CPU主板與讀卡器通過RS232接口連接；CPU主板與微型打印機通過RS232接口連接；CPU主板與鍵盤通過GP1總線連接;太陽能板與逆變器通過電源線連接;逆變器分別與電源板和蓄電池通過電源線連接;蓄電池與電源板通過電源線連接;法拉電容與蓄電池并連;220V市電輸入板與電源板通過電源線連接。
[0008]所述的一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，所述蓄電池與太陽能板并連;CPU主板連接電源板，連接220V市電輸入，調節后的220V交流市電與逆變器輸出的220V交流電并連組成充電微網，連接電動汽車。
[0009]所述的一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，所述CPU主板、LCD液晶顯示板、電源板、讀卡器、微型打印機、鍵盤采用直流電源供電，使用法拉電容與蓄電池并連。
[0010]本實用新型的優點與效果是:
[0011]1.本實用新型使用太陽能為電動汽車充電，節能環保；
[0012]2.本實用新型配備蓄電池，白天沒有電動汽車充電時，則為蓄電池充電；
[0013]3.具有電源調配功能，優先使用太陽能充電，如果太陽能輸出電能不足則優先使用蓄電池充電，如果蓄電池電量不足則使用220V市電充電，最大限度節約電能；
[0014]4.太陽能經過逆變器轉換的電能不并網輸入220V市電主網，直接存入蓄電池，對供電主網零污染；
[0015]5.220V市電輸入后，由電源板調節相角、幅值、頻率，保證輸入電動汽車的電流符合要求，安全可靠；
[0016]6.除電動汽車充電功能外，系統電路均為直流電路，可以直接使用直流電源供電，所以當蓄電池充電后，即可以用于電動汽車充電，也可以用于維持系統正常運行，理想情況下，不消耗外部220V供電，真正實現綠色清潔。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0018]圖2是本實用新型的充電流程不意圖；
[0019]圖3是本實用新型的結構不意圖(后視圖)。
[0020]圖中，301-太陽能板，302-LCD液晶顯示板，303-微型打印機，304-鍵盤，305-讀卡器，306-電源板，307-電能表，308-電動汽車充電板，309-法拉電容，310-逆變器，311-蓄電池，312-殼體，313- CPU主板，314-主板左安裝導軌，315-主板右安裝導軌。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖所示實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0022]一種太陽能交流充電粧包括:CPU主板，IXD液晶顯示板，電動汽車充電板，電源板，電能表，讀卡器，微型打印機，鍵盤，太陽能板，逆變器，蓄電池，法拉電容，220V市電輸入板。
[0023]CPU主板包括CPU、內存、非易失性存儲器、時鐘等電路，負責數據的處理、外設的控制、數據存儲、通信數據解析等工作;IXD液晶顯示板包括LCD液晶顯示器、背光、指示燈、IXD驅動器等電路，負責顯示用戶交互界面、顯示充電狀態等工作，CPU主板與IXD液晶顯示板通過并行總線連接;電動汽車充電板主要包括繼電器、繼電器保護、繼電器驅動等電路，CPU主板與電動汽車充電板通過GP1總線連接；電源板負責為系統供電，并為電動汽車充電板提供交流220V電壓，電源板為CPU板提供+12V、+5V、+3.3V供電；電能表負責計量電動汽車充電時所使用的電能量，電源板220V分別輸入電能表的火線和零線輸入端子，電能表的火線和零線輸出端子與電動汽車充電板連接，電能表與CPU主板通過RS485總線連接;讀卡器負責讀寫用戶卡數據，CHJ主板與讀卡器通過RS232接口連接;微型打印機負責打印充電票據，(PU主板與微型打印機通過RS232接口連接;鍵盤負責用戶輸入，CPU主板與鍵盤通過GP1總線連接;太陽能板負責太陽能轉化為直流電能，太陽能板與逆變器通過電源線連接;逆變器負責將直流電能轉變為交流電能，逆變器分別與電源板和蓄電池通過電源線連接;蓄電池負責存儲電能，蓄電池與電源板通過電源線連接;法拉電容負責為系統提供臨時性供電，當蓄電池沒電時保證系統穩定運行，法拉電容與蓄電池并連;220V市電輸入板主要負責220V市電供電，當太陽能供電不足時為系統補充供電，與電源板通過電源線連接。
[0024]為了提高太陽能的使用效率，本實用新型采取以下方案:
[0025]在開始充電時，太陽能板所轉化的直流電能，經過逆變器轉變為交流電能，CPU主板控制電源板接通，太陽能板通過電源板為電動汽車充電。
[0026]充電過程中，CPU主板檢測電動汽車的充電電流，如果電流小于電動汽車充電所需要的額定電流，CPU主板控制蓄電池輸出直流電能，蓄電池與太陽能板并連，增大逆變器的輸入電流，逆變器輸出的交流電流也相應增加，提高電動汽車的充電電流。
[0027]充電過程中，CPU主板檢測電動汽車的充電電流，如果蓄電池與太陽能板并連后的充電電流依然小于電動汽車充電所需要的額定電流，CPU主板控制電源板，連接220V市電輸入，并由電源板調節220V交流市電的相角、幅值、頻率，調整至符合充電要求，將調節后的220V交流市電與逆變器輸出的220V交流電并連組成充電微網，為電動汽車充電。
[0028]充電過程中，CPU主板檢測太陽能板輸出的電流，如果輸出電流小于太陽能板輸出電流的最低門限值，斷開太陽能板的連接。
[0029]充電過程中，CPU主板檢測蓄電池板輸出的電流，如果輸出電流小于蓄電池輸出電流的最低門限值，斷開蓄電池的連接。
[0030]充電過程中，如果蓄電池被斷開，CPU檢測蓄電池的電壓，如果電壓大于可以充電的最低門限值，恢復蓄電池的連接。
[0031]充電過程中，如果太陽能板被斷開，CPU檢測太陽能板輸出的電流，如果電流大于可以充電的最低門限值，恢復太陽能板的連接。
[0032]在不給電動汽車充電時，為了提高太陽能使用效率，降低充電微網對主電網的干擾，并簡化電路設計，本實用新型采取以下技術方案:
[0033]在不需要給電動汽車充電且太陽能板有電能輸出時，為了提高電能使用效率，斷開逆變器，太陽能板直接與蓄電池連接，為蓄電池充電。
[0034]為了降低220V市電的消耗，本實用新型采取以下方案:
[0035]CPU主板、IXD液晶顯示板、電源板、讀卡器、微型打印機、鍵盤采用直流電源供電，當蓄電池有電時，直接使用蓄電池存儲的電能對系統供電，在不需要給電動汽車充電時，為了降低系統功耗，電動汽車充電板、電能表、讀卡器、微型打印機、鍵盤進入待機狀態。
[0036]為了使系統在蓄電池電量不足時，輸出電壓和電流保持穩定，以保證系統正常運行，本實用新型采用以下方案:
[0037]使用法拉電容與蓄電池并連，當蓄電池電量不足時，法拉電容補充供電。當CPU主板檢測到蓄電池電量不足時，CPU主板斷開蓄電池連接，并連接220V市電為系統供電。當斷開蓄電池連接時，保持法拉電容的連接，可以保證在電源切換時系統供電依然穩定，系統運行不受影響。
[0038]本實用新型的充電流程如圖2所示，下面結合圖2詳細描述本實用新型的充電步驟:
[0039]步驟201，用戶插入充電卡，系統顯示用戶充電界面，用戶通過鍵盤選擇充電模式:包括充滿模式、固定金額模式、固定電量模式、固定時間模式4個選項。如果選擇充滿模式則直接為電動汽車開始充電，如果選擇固定金額模式則用戶需要同時輸入充電金額，如果選擇固定電量模式用戶需要同時輸入充電電量，如果選擇固定時間模式用戶需要同時輸入充電時間。將用戶輸入數據及用戶信息存入非易失性存儲器。
[0040]步驟202，連接太陽能板，檢測太陽能板輸出電流是否達到充電所需要的電流值，如果太陽能板輸出電流大于或等于充電要求的電流值，則執行步驟203;太陽能板輸出電流小于充電要求的電流值，則執行步驟205。
[0041]步驟203，連接蓄電池，檢測蓄電池的電流輸出是否大于充電要求的電流值，如果大于或等于充電要求的電流值，則執行205;如果電流小于充電要求的電流值，則執行204。
[0042]步驟204，連接220V市電，為電動汽車充電補充輔助電流。
[0043]步驟205，連接電動汽車，開始為電動汽車充電。
[0044]步驟206，按照用戶設置的充電模式進行充電，并檢測充電是否完成。
[0045]步驟207，斷開電動汽車、220V供電、蓄電池、太陽能板的連接，停止充電，并讀取電能表電量，計算并扣除充電金額，將剩余金額寫入用戶卡，并將相關數據存儲在數據庫中，用戶界面顯示充電完成，提示用戶拔卡。充電完成。
[0046]以上所述僅為本實用新型的示例性實施例，凡在本實用新型的范圍下進行的等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，其特征在于，所述充電粧包括CPU主板、LCD液晶顯示板、電動汽車充電板、電源板、電能表、讀卡器、微型打印機、鍵盤、太陽能板、逆變器、蓄電池、法拉電容、2 20V市電輸入板;(PU主板包括CPU、內存、非易失性存儲器、時鐘電路;IXD液晶顯不板包括LCD液晶顯不器、背光、指不燈、IXD驅動器電路;CI3U主板與LCD液晶顯示板通過并行總線連接；電動汽車充電板包括繼電器、繼電器保護、繼電器驅動電路，CPU主板與電動汽車充電板通過GP1總線連接；電源板220V分別連接電能表的火線和零線輸入端子，電能表的火線和零線輸出端子與電動汽車充電板連接，電能表與CPU主板通過RS485總線連接。2.根據權利要求1所述的一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，其特征在于，所述(PU主板與讀卡器通過RS232接口連接；CPU主板與微型打印機通過RS232接口連接；CPU主板與鍵盤通過GP1總線連接;太陽能板與逆變器通過電源線連接;逆變器分別與電源板和蓄電池通過電源線連接;蓄電池與電源板通過電源線連接;法拉電容與蓄電池并連;220V市電輸入板與電源板通過電源線連接。3.根據權利要求1所述的一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，其特征在于，所述蓄電池與太陽能板并連;CPU主板連接電源板，連接220V市電輸入，調節后的220V交流市電與逆變器輸出的220V交流電并連組成充電微網，連接電動汽車。4.根據權利要求1所述的一種自動切換電源的太陽能交流充電粧，其特征在于，所述CPU主板、IXD液晶顯示板、電源板、讀卡器、微型打印機、鍵盤采用直流電源供電，使用法拉電容與蓄電池并連。
【文檔編號】H02J7/36GK205489753SQ201620014643
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月8日
【發明人】張俊哲, 宋延林, 高新, 袁濱成, 雷玉霞, 劉洋, 肖世宇, 吳昌民, 李永艷, 葉紅杏
【申請人】遼寧北方節能股份有限公司