本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術領域,具體而言,涉及一種光伏充電裝置及電動汽車。
背景技術:
隨著我國經濟建設的快速發(fā)展,電能對經濟建設和人們生活的影響越來越大,隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的提高,新能源發(fā)電方式越來越受到人們的重視。作為光伏電池片組成的光伏電池組件發(fā)電,雖然是一種取之不盡的綠色能源,但是其轉換效率不高,使發(fā)電的成本居高不下,直接影響了太陽能的利用。
光伏電池的發(fā)電量主要取決于太陽能輻射強度,光伏電池的發(fā)電量不穩(wěn)定,一旦太陽輻射強度較低,光伏電池的發(fā)電量也將變的較小,當光伏電池的發(fā)電量較小時,將無法對蓄電池進行充電。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種光伏充電裝置,通過設置太陽能跟蹤器和多個可伸縮的側板,有效提高太陽能電池板接收的光輻射強度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電動汽車,通過在車頂上設置包括太陽能跟蹤器和多個可伸縮的側板,有效提高太陽能電池板接收的光輻射強度。
為實現上述目的,本發(fā)明實施例采用如下技術方案:
一種光伏充電裝置,其包括:太陽能電池板、控制裝置、蓄電池、支架、底座、用于在所述蓄電池充電完成后切斷充電電流的充電控制器和對太陽光進行跟蹤的太陽能跟蹤器。
所述太陽能跟蹤器設置于所述太陽能電池板,所述太陽能電池板設置于所述支架,所述支架安裝于所述底座,所述太陽能電池板通過充電控制器與所述蓄電池連接,所述控制裝置與所述太陽能跟蹤器和支架分別連接,所述太陽能電池板、充電控制器、支架和太陽能跟蹤器分別與所述控制裝置連接。
所述太陽能電池板包括主太陽能板和多個側太陽能板,所述主太陽能板上設置有多組滑槽,每組滑槽對應一個側太陽能板;每組所述滑槽的一端設置有擋板,另一端設置有支撐部件和彈簧,所述側太陽能板通過所述滑槽或支撐部件與所述主太陽能板連接。
所述控制裝置包括第一電機、第二電機、第三電機和控制器,所述控制器預存有伸縮控制指令、上下移動控制指令和旋轉控制指令,所述控制太陽能跟蹤器接收所述太陽能跟蹤器發(fā)送的跟蹤信號。
所述第一電機與多個所述側太陽能板和彈簧分別連接,當所述太陽能跟蹤器檢測到第一次出現太陽光時,所述控制器根據所述跟蹤信號和伸縮控制指令通過所述第一電機控制多個所述側太陽能板相對于所述主太陽能板展開,并拉伸所述彈簧,使所述支撐部件彈出并對所述側太陽能板進行支撐,以使所述主太陽能板和所述側太陽能板位于同一平面。
當所述太陽能跟蹤器檢測到太陽光出現或光線方向發(fā)生變化時,所述控制器根據所述跟蹤信號和上下移動控制指令通過所述第二電機控制所述支架上下移動,所述控制器根據所述跟蹤信號和所述旋轉控制指令通過所述第三電機控制所述支架旋轉。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述太陽能跟蹤器為四象限光電探測器,所述四象限光電探測器包括四個性能完全相同的光電二極管并按照直角坐標排列,四個所述光電二極管分別與所述控制器連接并向所述控制器發(fā)送跟蹤信號。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述太陽能跟蹤器包括GPS定位模塊和電子羅盤模塊,所述GPS定位模塊和電子羅盤模塊分別與所述控制器連接并向所述控制器發(fā)送包括定位信息和方向信息的跟蹤信號。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述主太陽能板與每個所述側太陽能板的形狀大小相同,所述蓄電池上設置有多個充電接口,所述蓄電池通過所述多個充電接口能夠提供多種供電電壓。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述光伏充電裝置還包括用于防止反向充電的反向充電保護電路,所述反向充電保護電路設置于所述蓄電池與所述充電控制器之間。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述光伏充電裝置的還包括防雷保護裝置,所述防雷保護裝置與所述太陽能電池板和地分別連接。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述光伏充電裝置還包括用于顯示信息的顯示器,所述顯示器與所述控制器連接。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述控制器、充電控制器、第一電機、第二電機、第三電機、控制器、支架和底座設置于一殼體內,所述太陽能電池板設置于所述殼體表面。
可選的,上述光伏充電裝置中,所述光伏充電裝置還包括多個滑輪,所述多個滑輪分別設置于所述底座。
一種電動汽車,所述電動汽車包括汽車本體和上述任意一條所述的光伏充電裝置,所述光伏充電裝置設置于所述汽車本體的頂部
本發(fā)明提供一種光伏充電裝置及電動汽車,通過設置主太陽能板和多個側太陽板、第一電機和支撐部件可使所述主太陽能板和多個側太陽能板位于同一平面,通過設置太陽能跟蹤器、第二電機、第三電機和支架使得所述主太陽能板和側太陽能板與太陽光光線保持垂直,以使所述太陽能電池板的發(fā)電效率更高。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種光伏充電裝置的連接框圖。
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種光伏充電裝置的結構示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例提供的一種光伏充電裝置的另一結構示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例提供的一種光伏充電裝置的另一結構示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例提供的一種光伏充電裝置的另一連接框圖。
圖標:10-太陽能電池板;20-充電控制器;30-控制裝置;40-蓄電池;50-太陽能跟蹤器;60-支架;70-底座;80-殼體;90-滑輪;100-顯示器;200-反向充電保護電路;120-主太陽能板;122-滑槽;124-擋板;126-彈簧;128-支撐部件;140-側太陽能板;310-控制器;330-第一電機;350-第二電機;370-第三電機。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(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。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。在本發(fā)明的描述中,術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為只是或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
請結合圖1、圖2和圖3,本發(fā)明實施例提供了一種光伏充電裝置,其包括太陽能電池板10、控制裝置30、蓄電池40、支架60、底座70、充電控制器20和太陽能跟蹤器50。
所述太陽能電池板10用于將光能轉化為電能,所述控制裝置30預存有多種控制指令,所述蓄電池40用于對所述太陽能電池板10轉化的電能進行存儲,所述支架60用于對所述太陽能板進行支撐,所述充電控制器20用于在所述蓄電池40充電完成后切斷充電電流,所述太陽能跟蹤器50用于對太陽光進行跟蹤檢測。
所述太陽能跟蹤器50設置于所述太陽能電池板10,所述太陽能電池板10設置于所述支架60,所述支架60安裝于所述底座70,所述太陽能電池板10通過充電控制器20與所述蓄電池40連接,所述控制裝置30與所述太陽能跟蹤器50和支架60分別連接,所述太陽能電池板10、充電控制器20、支架60和太陽能跟蹤器50分別與所述控制裝置30連接。
所述太陽能電池板10包括主太陽能板120和多個側太陽能板140(圖中僅示出包含兩個側太陽能板140的情況),所述主太陽能板120上設置有多組滑槽122,每組滑槽122對應一個側太陽能板140。每組所述滑槽122的一端設置有擋板124,另一端設置有支撐部件128和彈簧126,所述彈簧126設置于所述支撐部件128,所述側太陽能板140通過所述滑槽122或支撐部件128與所述主太陽能板120連接。
可選的,所述主太陽能板120與各側太陽能板140的形狀大小相同,所述主太陽能板120的形狀可以是長方形、正方形或六邊形。在本實施例中,所述主太陽能板120的形狀為長方形,所述每組滑槽122包括兩條相互平行的滑軌,所述滑軌的一端設置有擋板124另一端設置有支撐部件128和彈簧126,所述側太陽能板140通過所述滑槽122或支撐部件128與所述主太陽能板120連接。所述側太陽能板140的個數可以是一個也可以是多個,可根據實際情況進行選取。在本實施例中,所述側太陽能板140的個數為兩個或四個,圖中僅示出包含兩個所述側太陽能板140的情況。
所述控制裝置30包括第一電機330、第二電機350、第三電機370和控制器310,所述控制器310預存有伸縮控制指令、上下移動控制指令和旋轉控制指令,所述控制太陽能跟蹤器50接收所述太陽能跟蹤器50發(fā)送的跟蹤信號。
具體的,所述第一電機330與多個所述側太陽能板140和彈簧126分別連接,當所述太陽能跟蹤器50檢測到第一次出現太陽光時,所述控制器310根據所述跟蹤信號和伸縮控制指令通過所述第一電機330控制多個所述側太陽能板140相對于所述主太陽能板120展開,并拉伸所述彈簧126,使所述支撐部件128彈出并對所述側太陽能板140進行支撐,且所述主太陽能板120和所述側太陽能板140位于同一平面。
當所述太陽能跟蹤器50檢測到太陽光出現或光線方向發(fā)生變化時,所述控制器310根據所述跟蹤信號和上下移動控制指令通過所述第二電機350控制所述支架60上下移動,所述控制器310根據所述跟蹤信號和所述旋轉控制指令通過所述第三電機370控制所述支架60旋轉。
當沒有太陽光或所述蓄電池40充電完成后切斷充電電流時,所述控制器310接收所述充電控制器20發(fā)送的切斷電流的信號。所述控制器310根據預存的伸縮指令和所述切斷電流的信號通過所述第一電機330控制多個所述側太陽能板140相對于所述主太陽能板120收縮,并壓縮所述彈簧126,使所述支撐部件128收攏。以使所述側太陽能板140收縮于所述滑槽122中。
需要說明的是,所述支架60為可收縮支架,所述支架60的拉伸高度和收縮高度不做具體限制,根據實際情況進行選取即可。所述支架60可相對與底座70旋轉,具體的,所述支架60在所述第三電機370的作用下可相對于所述底座70轉動。所述支架60和底座70的形狀結構不做具體的限定,只要所述支架60能夠伸縮且所述支架60能夠相對于底座70旋轉,所述底座70能夠對所述支架60起到支撐作用即可。
為使所述光伏充電裝置的使用范圍更廣,所述蓄電池40上設置有多個充電接口(圖中未示出),所述蓄電池40通過設置所述多個充電接口能夠提供多種供電電壓,各所述充電接口提供的電壓可以是相同的也可以是不同的。通過設置所述多個接口可使所述光伏充電裝置能夠對多種用電設備進行供電,例如所述充電裝置對家用電器進行供電,還可以對手機、汽車等進行供電。
通過上述設置使得太陽能跟蹤器50檢測可實現智能檢測太陽光,所述控制器310根據所述太陽能跟蹤器50檢測到的信號通過所述第一電機330控制所述太陽能電池板10中的側太陽能板140伸縮以開始或停止工作,并通過所述第二電機350和第三電機370控制所述太陽能電池板10正對太陽以達到較佳充電效果,同時實現智能控制充電控制。此外通過將所述側太陽能板140設置成可相對主太陽能板120收縮的形式可有效減少太陽能電池板10占地面積,并使得所述太陽能電池板10的充電效果達到較佳狀態(tài)。
可選的,所述太陽能跟蹤器50為四象限光電探測器或五象限光電探測器。在本實施例中,所述太陽能跟蹤器50為四象限光電探測器,所述四象限光電探測器包括四個性能完全相同的光電二極管并按照直角坐標排列,四個所述光電二極管分別與所述控制器310連接并向所述控制器310發(fā)送跟蹤信號,所述跟蹤信號包含四個所述光電二極管的探測信號。所述控制器310內預存有采用四象限探測器的智能跟蹤定位算法。
所述太陽能跟蹤器50還可以是GPS定位模塊和電子羅盤模塊,所述GPS定位模塊和電子羅盤模塊分別與所述控制器310連接并向所述控制器310發(fā)送包括定位信息和方向信息的跟蹤信號。所述GPS定位模塊用于實時地計算出所述光伏充電裝置在位置的三維坐標和時間并發(fā)送至所述控制裝置30,所述電子羅盤用于根據磁傳感器感應地球磁場來實現測向定位。
可選的,所述光伏充電裝置還包括多個滑輪90,所述多個滑輪90分別設置于所述底座70,所述滑輪90的個數可根據實際情況進行選取。在本實施例中,所述滑輪90個數為四個,四個所述滑輪90間隔設置于所述底座70,四個滑輪90依次連線呈長方形排列。
請結合圖4,在本實施例中,所述控制器310、充電控制器20、第一電機330、第二電機350、第三電機370、控制器310、支架60和底座70設置于一殼體80內,所述太陽能電池板10設置于所述殼體80表面??蛇x的,所述底座70可以設置于所述殼體80并構成所述殼體80的下底面,所述底座70還可以設置于所述殼體80內并位于所述殼體80的下底面,所述太陽能電池板10可以構成所述殼體80的上底面,所述太陽能電池板10還可以設置于所述殼體80內并靠近所述殼體80的上底面。在本實施例中,所述底座70構成所述殼體80的下底面,所述太陽能電池板10構成所述殼體80的上底面。
請結合圖5,在本實施例中,所述光伏充電裝置還包括用于顯示信息的顯示器100,所述顯示器100與所述控制器310連接。可選的,所述顯示器100可以是液晶觸摸屏,用戶能夠通過所述液晶觸摸屏向所述控制器310發(fā)送控制指令以使所述控制器310能夠控制所述側太陽能板140收攏,以使所述太陽能電池板10停止工作。此外用戶可通過所述顯示器100查看時間和位置信息等。
可選的,在本實施例中,所述光伏充電裝置還包括用于防止反向充電的反向充電保護電路200,所述反向充電保護電路200設置于所述蓄電池40與所述充電控制器20之間。通過設置所述反向充電保護電路200可有效避免在太陽光不充足的情況下,所述蓄電池40對所述太陽能電池板10進行充電,造成太陽能電池板10損壞。
可選的,所述光伏充電裝置的還包括防雷保護裝置(圖中未示出),所述防雷保護裝置與所述太陽能電池板10和地分別連接。通過設置所述防雷保護裝置可有效避免雷雨天氣中,所述光伏充電裝置由于安裝位置較高,遭受雷擊造成所述光伏充電裝置被損壞的情況。
基于上述設置,本發(fā)明還提供一種電動汽車,所述電動汽車包括汽車本體和上述光伏充電裝置,所述光伏充電裝置設置于所述汽車本體的頂部。
由于所述電動汽車包括所述光伏充電裝置,因此所述電動汽車具有所述光伏充電裝置的所有特點,在此不做贅述。
可選的,所述蓄電池40可設置于所述汽車,所述蓄電池40的充電接口與所述電動汽車的用電接口連接,所述顯示器100設置于所述汽車內,以方便用戶實時查看所述顯示器100顯示的信息。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種光伏充電裝置及電動汽車,通過設置太陽能電池板10、控制裝置30、蓄電池40、支架60、底座70、充電控制器20和太陽能跟蹤器50使所述太陽能電池板10與太陽光線保持垂直狀態(tài)以使所述太陽能電池板10達到較佳發(fā)電狀態(tài)。其次通過設置主太陽能板120和多個側太陽能板140、第一電機330和支撐部件128可使所述主太陽能板120和多個側太陽能板140位于同一平面以使所述光伏充電裝置的充電效率更高且占地面積較小。通過設置防雷保護裝置和反向充電保護電路200有效保障所述光伏充電裝置的安全性。通過設置顯示器100方便用戶查看信息或向所述控制裝置30發(fā)送控制指令。最后通過在所述蓄電池40上設置多個接口,以使所述光伏充電裝置適用于不同的用電設備。
顯然,本領域的技術人員應該明白,上述的本發(fā)明實施例的部分功能可以用通用的計算裝置來實現,它們可以集中在單個的計算裝置上,或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上,可選地,它們可以用計算裝置可執(zhí)行的現有程序代碼或算法來實現,從而,可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行,或者將它們分別制作成各個集成電路模塊,或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣,本發(fā)明的功能實現不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。