电动汽车车载太阳能供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电动汽车车载太阳能供电系统，包括，动力电池；逆变器，逆变器具有高压端口和低压端口；动力电池与逆变器高压端口相连接；逆变器为双向DC-DC；低压负载，低压负载与逆变器的低压端口相连接；太阳能充电器，太阳能充电器具有低压输入端和低压输出端，太阳能充电器低压输出端的正极端和负极端分别与逆变器低压端口的正极端和负极端相连接；太阳能电池板，太阳能电池板与太阳能充电器低压输入端相连接。通过该系统的设计以及能量管理策略的控制，可以提高车辆设备的利用率以及提高能量的利用率。
【专利说明】电动汽车车载太阳能供电系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车【技术领域】，具体而言，特别涉及一种电动汽车车载太阳能供电系统。
【背景技术】
[0002]燃油汽车是城市中不可或缺的交通工具，伴随油价上涨和汽车尾气带来的环境污染日益严重，电动汽车的发展也越来越快，日益普及。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，我国太阳能电池一直保持产量和性价比的优势，国际竞争力也日益增强，产量持续增大。太阳能发电在汽车上的应用将能够有效降低全球环境污染，创造清洁的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能充电技术在电动汽车上的应用也将日益成熟和普及。
[0003]太阳能提供的电能是低压电能，在对电动车的动力电池进行充电时，因为动力电池为高压电池，因此现有的太阳能充电器一般都包括逆变器，通过逆变器可以直接为动力电池进行充电。 但是现有的电动车上都有逆变器这个设备，使用现有设备会造成车辆设备利用率不高；同时逆变器会对电能造成很大的损耗，因此会带来电能利用率较低。
实用新型内容
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型的目的旨在实现提高车辆设备利用率，且提高电能能量利用率的电动汽车车载太阳能供电系统。
[0005]根据本实用新型一个方面，提供一种电动汽车车载太阳能供电系统，包括:动力电池；逆变器，所述逆变器具有高压端口和低压端口 ；所述动力电池与所述逆变器高压端口相连接；所述逆变器为双向DC-DC ;还包括低压负载，所述低压负载与所述逆变器的低压端口相连接；太阳能充电器，所述太阳能充电器具有低压输入端和低压输出端，所述太阳能充电器低压输出端的正极端和负极端分别与所述逆变器低压端口的正极端和负极端相连接；太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述太阳能充电器低压输入端相连接。
[0006]根据本实用新型的电动汽车车载太阳能充电系统，利用车载已有的设备逆变器就可以实现太阳能充电器对高压动力电池的充电，提高了车辆设备的利用率。通过采用合理的能量管理策略，在车辆上电行驶过程中，可以通过太阳能充电器适时为整车负载供电，多余能量可以通过逆变器转化为高压为动力电池充电；在OFF档停车过程中直接通过逆变器为高压动力电池充电，这样可以减少车辆上电行驶过程中能量直接逆变为高压所带来的能量损失，提高能量的利用率。
[0007]另外，根据本实用新型上述实施例的电动汽车车载太阳能供电系统，还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]所述太阳能充电器包括控制器和继电器，所述继电器的开关端分别与所述控制器的输出正极端和所述太阳能充电器的低压输出端的正极端相连；所述继电器的线圈端一端与所述控制器的控制端相连，另一端与所述控制器的输出负极端并联连接到所述太阳能充电器的低压输出端的负极端。
[0009]所述太阳能充电器通过CAN与与所述逆变器进行通讯。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0011]图1是根据本实用新型的电动汽车车载太阳能供电系统电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0013]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0014]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0015]如图1所示，根据本实用新型的实施例的电动汽车车载太阳能供电系统，包括:动力电池I ;逆变器2，逆变器2具有高压端口和低压端口 ；动力电池I与逆变器2的高压端口相连接；逆变器2为双向DC-DC，还包括低压负载3，低压负载3与逆变器2的低压端口相连接。太阳能充电器5，太阳能充电器5具有低压输入端和低压输出端，太阳能充电器5低压输出端的正极端和负极端分别与逆变器2低压端口的正极端和负极端相连接；太阳能电池板4，太阳能电池板4与太阳能充电器5低压输入端相连接。
[0016]本实用新型提出一种电动汽车车载太阳能供电系统，太阳能电池板4接受太阳光之后产后电能，并且将电能提供给太阳能充电器5，太阳能充电器5的低压输出端与逆变器2的低压端口相连接，经过逆变器2电压逆变之后，输出高压电供给动力电池I。逆变器2为双向DC-DC，其作用是，可以将动力电池I的高压电转变为低压电，也可以根据系统情况将太阳能充电器5的低压电转换为高压电为动力电池I充电。
[0017]该电动汽车车载太阳能供电系统的设计利用了车辆本有的逆变器设备，不需要另外再增加逆变器就可以实现太阳能充电器5对动力电池I的充电，提高了车辆设备的利用率。本实用新型提出一种电动汽车车载太阳能供电系统，在车辆上电行驶过程中，太阳能充电器5适时的为整车负载3例如车灯等供电，如果有多余的能量，则可以通过逆变器2转化为高压为动力电池I充电；在OFF档停车过程中太阳能充电器5通过逆变器2为高压动力电池充电。在现有技术中，在车辆上电行驶过程中太阳能充电器5将能量直接逆变为高压提供给动力电池1，动力电池I再通过车辆已有的逆变器2将高压转换为低压，再提供给整车低压用电器，而逆变器会损失很多的电量，因此这样就会造成能量的损失。而本实用新型的电动汽车车载太阳能供电系统可以减少车辆上电行驶过程中能量直接逆变为高压所带来的能量损失，提高能量的利用率。
[0018]本实用新型提出一种电动汽车车载太阳能供电系统，如图1所示，太阳能充电器5包括控制器7和继电器6,控制器7包括输入端和输出端。输出端包括三个端口，分别是输出正极端、输出负极端和控制端。继电器6的开关端分别与控制器7的输出正极端和太阳能充电器5的低压输出端的正极端相连；继电器6的线圈端一端与控制器7的控制端相连，另一端与控制器(7)的输出负极端并联连接到太阳能充电器5的低压输出端的负极端。控制器7的作用是控制太阳能充电器5是否输出电能。根据能量输出控制策略，当控制器判断可以输出电能时，则会向控制端发送低压电信号，继电器6的线圈端得到低压电信号后，继电器6开关就会闭合，则电路就会导通，从而太阳能充电器5就可以输出电能。
[0019]本实用新型提出一种电动汽车车载太阳能供电系统，如图1所示，太阳能充电器5通过CAN与逆变器2进行通讯。其作用是逆变器2可以随时根据太阳能充电器5的功率状况调整转换状态，即从低压输出状态转换为高压输出状态为动力电池I供电。其工作原理是，如果车辆处于上电运行或充电状态，太阳能充电器5通过CAN网络检测有ON档电信号或充电信号，并控制继电器6吸合为整车低压用电器供电，通过CAN网络实时发送低压输出功率给逆变器2，逆变器2在接收到太阳能充电器5的低压输出功率后可以减小其本身的低压输出功率甚至待机。此时由逆变器2判断是否还有多余能量，如果有，逆变器2关闭低压输出同时转换为高压输出模式，将太阳能充电器5输出的多余能量转换为高压电为动力电池I充电。
[0020]其控制工作流程如下:
[0021 ] 当太阳能电池板4的输出电压达到一定值，太阳能充电器5开始工作。
[0022]太阳能充电器5判断太阳能电池板的输入能量(电压或功率)，当能量(电压或功率)达到一定值，准备输出；否则待机。
[0023]如果车辆处于上电运行或充电状态，太阳能充电器5通过CAN网络检测有ON档电信号或充电信号，并控制继电器6吸合为整车低压用电器供电，通过CAN网络实时发送低压输出功率给逆变器2，逆变器2在接收到太阳能充电器5的低压输出功率后可以减小其本身的低压输出功率甚至待机。
[0024]此时由逆变器2判断是否还有多余能量，如果有，逆变器2关闭低压输出同时转换为高压输出模式，将太阳能充电器5输出的多余能量转换为高压电为动力电池I充电。
[0025]如果车辆处于停车OFF档状态，太阳能充电器5接收不到ON档信号或充电信号，此时不需要低压输出，直接通过逆变器2输出高压为动力电池I充电即可，为防止动力电池过充，可以适时限制输出电压。
[0026]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0027]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种电动汽车车载太阳能供电系统,其特征在于,包括: 动力电池(I); 逆变器(2)，所述逆变器(2)具有高压端口和低压端口 ；所述动力电池(I)与所述逆变器(2)高压端口相连接，所述逆变器(2)为双向DC-DC ； 低压负载(3)，所述低压负载(3)与所述逆变器(2)的低压端口相连接； 太阳能充电器(5)，所述太阳能充电器(5)具有低压输入端和低压输出端，所述太阳能充电器(5)低压输出端的正极端和负极端分别与所述逆变器(2)低压端口的正极端和负极端相连接； 太阳能电池板(4)，所述太阳能电池板(4)与所述太阳能充电器(5)低压输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车车载太阳能供电系统，其特征在于，所述太阳能充电器(5)包括控制器(7)和继电器(6)，所述继电器(6)的开关端分别与所述控制器(7)的输出正极端和所述太阳能充电器(5)的低压输出端的正极端相连；所述继电器(6)的线圈端一端与所述控制器(7)的控制端相连，另一端与所述控制器(7)的输出负极端并联连接到所述太阳能充电器(5)的低压输出端的负极端。
3.根据权利要求1所述的电动汽车车载太阳能供电系统，其特征在于，所述太阳能充电器(5 )通过CAN与所述逆变器(2 )进行通讯。
【文档编号】H02J7/00GK203697986SQ201420008976
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】郭红星, 张君鸿, 鲁连军, 苏伟, 邵桂欣 申请人:北汽福田汽车股份有限公司