太阳能电动车停车棚的制作方法

本发明属于光伏电池板技术领域，具体涉及一种太阳能电动车停车棚。

背景技术：

现有技术中，电动车一般采用市电供电，用户一般将电动车停在地下停车场充电，或者将电动车推回家中充电，在没有装电梯的小区，经常是见到从窗户外拉一根电线，造成很多的不便。而且，完全依赖市电供电，增加了市电供应的压力。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种太阳能电动车停车棚，利用太阳能与市电相结合，给电动车供电，缓解市电供应压力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种太阳能电动车停车棚，包括太阳能阵列、整流滤波电路、充电控制电路、蓄电池、控制器、市电变压器电路、驱动电路、A/D变换器和电压电流检测电路，电压电流检测电路检测太阳能阵列的输出电流电压和蓄电池两端的端电压和电流，经A/D变换器送入控制器，太阳能阵列输出电流经整流滤波电路后，由充电控制电路给蓄电池充电，控制器根据蓄电池端电压电流和太阳能阵列输出电压电流控制市电变压器电路断开或接通，控制器通过驱动电路来控制充电控制电路。

作为本发明方案的优选实施方式，所述电压电流检测电路采用霍尔传感器。还包括控制器电源电路，所述电源电路包括LM2575芯片。所述太阳能阵列包括隔水膜、POE胶膜层、电池模块和背板，电池模块包括CIGS电池片、双面导电铜箔和裸铜带，CIGS电池片的一个侧面附有双面导电铜箔，裸铜带制作的正、负极焊接于双面导电铜箔表面，POE胶膜层设置于电池模块的上下表面，隔水膜和背板分别设置在POE胶膜层外侧，所述背板层设有接线盒。所述隔水膜为PET材质，在隔水膜外层添加有抗水解剂、抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂。所述背板包括外层、第一中间层、第二中间层和内层，外层为添加有抗水解剂、抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂的PET材质，第一中间层为铝箔，第二中间层为PET材质，内层为PE膜。所述柔性电池组件在155～165℃温度下进行4～6min抽真空处理。所述抽真空处理的真空度为-1Mp。所述柔性电池组件在1Mp下进行10～12min的固化处理。

本发明有益效果是:本发明的电动车停车棚将太阳能和市电结合，缓解了市电供应压力，本发明提供的太阳能电池组件，采用了绿色环保无污染的材料，在发生火灾组件燃烧时也不会产生有毒气体；组件原材料不含氟元素，作废弃处理时既可以做深埋地下降解处理，又可以进行燃烧处理；传统的柔性组件因其封装胶膜EVA存在变色、脱层、乙酸腐蚀电极的问题。该问题影响组件发电效率及使用寿命，降低了光伏电站的收益回报率，同时由于组件性能下降而增加了光伏电站的安全隐患。本发明的太阳能电池组件封装采用了POE封装胶膜替代EVA胶膜，使组件更加安全可靠。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的太阳能电动车充电控制框图。

图2是本发明的具体实施方式的电源电路电路图。

图3是本发明的具体实施方式的柔性电池组件爆炸图。

图4是本发明的具体实施方式的柔性电池组件的俯视图。

其中，1隔水膜，2、CIGS电池片、3双面导电铜箔、4裸铜带、5POE胶膜层、6背板、7接线盒。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，为本发明系统整体设计框图，包括太阳能阵列、整流滤波电路、充电控制电路、蓄电池、控制器、市电变压器电路、驱动电路、A/D变换器和电压电流检测电路，系统中太阳能电池的输出端电压和电流以及蓄电池两端的端电压和电流均由电压电流检测电路采样,经A/D转换电路送入控制器中，电压电流检测电路采用霍尔传感器，同时检测电压和电流信息。

当有太阳光照射时，太阳能电池输出端的电压电流均不为零，此时，控制器控制接触器断开，使市电断开，仅仅是太阳能给电动车或者蓄电池供电；当电流不足时，通过接触器接入市电，采用市电对电动车或者蓄电池充电。

本系统采用的充电电路主要依据斩波式PWM充电原理实现三阶段充电。通过判断蓄电池的电压，实现快充和慢充。当蓄电池的电压比设定值小时，采用占空比较大的PWM脉冲进行充电，实现快速充电；当蓄电池电压比设定值高时，减小PWM脉冲占空比，充电进入慢充阶段。充电控制电路的选用IRF4905作为充电控制开关，并接入防止反充的肖特基二极管，二极管的正向导通压降为0.3V，正向最大导通电流为20A。白天，当蓄电池的电压比太阳能电池板小时，该二极管导通，蓄电池充电；到了晚上，蓄电池的电压比太阳能电池板的高，二极管反向截止，这样就防止了蓄电池向太阳能电池反充电。

主控芯片选择单片机80C196KC，驱动电路来保证功率管的可靠触发，控制脉冲与触发脉冲需隔离。本发明驱动电路采用光耦HCPL4504，具有极端的寄生延时，保证了驱动信号的快速性，隔离电压超过2 500V，隔离电阻超过1KΩ，内部集成度高，并且能与TTL电平兼容，使用方便。

单片机的工作电源由电源电路提供，电源电路将太阳能输出电能稳压后，转换为5V电压，输出给单片机供电，如图2所示，太阳能极板的正端经过电容的滤波后传送给LM2575芯片，芯片经过快速的内部电压调整后输出5V电压，为了保证送给单片机电压的稳定性，输出电压须再经过电容的滤波。由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，而一些小容量电容则刚刚相反，由于容量小的缘故，对低频信号的阻抗大。所以，为了让低频、高频信号都可以很好的被滤掉，就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。本发明选用0.1uF的磁片瓷片电容。

如图3-4所示，为本发明提供的太阳能阵列的结构示意图，由上至下，依次为隔水膜1、第一POE胶膜层5、CIGS电池片2、双面导电铜箔3、裸铜带4、第二POE胶膜层5和背板6，背板6层设有接线盒7。上述隔水膜1材料不含氟，是由两层高质量的PET以及粘剂组成，在PET中添加了抗水解剂、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等功能助剂，使外层PET具有优异的耐紫外、耐湿热老化、耐氨、耐盐、耐磨损等性能其表面的保护层具有抗强紫外线的性能确保组件内部其他材料不受紫外线破坏，使组件具有更优异的可靠性。

背板6采用高防潮APYE(A指铝箔、PYE指改性PET聚对苯二甲酸乙二醇酯)背板6，APYE背板6采用PET材料，APYE背板6包括外层(空气面)、第一中间层、第二中间层和内层，外层采用了白色防水解、抗紫外的PET替代含氟材料(PET是聚对苯二甲酸类塑料的一种)，在PET中添加了剂抗水解剂、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等功能助，使外层PET具有优异的耐紫外、耐湿热老化、耐氨、耐盐、耐磨损等性能；第一中间层采用了超薄的高防水渗透铝箔，保证了很高的隔汽性，使环境中的水汽无法渗透背板6进入组件内部腐蚀损伤太阳能电池片及其他材料；第二中间层采用了高电气绝缘性能的PET，确保组件长期户外工作中具有安全绝缘性能；内层(靠近电池片面)采用了PE膜(PE：聚乙烯)，各层用聚氨酯黏合剂粘接复合，在组件层压过程中与组件封装胶膜保证高度粘合。本发明的背板6报废后可回收做深埋处理或燃烧处理，在燃烧时不会产生有毒气体，不会对人员生命安全及环境造成危害。

本发明专利所述的新环保型柔性组件，将隔水膜1、第一POE胶膜层5、CIGS电池片2、双面导电铜箔3、裸铜带4、第二POE胶膜层5和APYE背板6按照设计工艺要求制成层叠件。其中层叠件中的CIGS电池模块是先采用双面导电铜箔3将单个电池片拼接成串，然后再将单个CIGS电池串采用双面导电铜箔3以串/并联形式制作成电池模块，然后将采用裸铜带4制作的正、负极焊接于电池模块背面；将POE(POE：以乙烯为重复单元的的聚合物)胶膜放置于电池模块的上下表面；最后将隔水膜1、APYE背板6分别放置于POE胶膜的外层，层叠件制作完成；

将上述层叠件置于155～165℃层压机热板上，通过高温及4～6min抽真空(真空度：-1Mp)处理，上下两层POE胶膜由固态变为熔融态，对隔水膜1、CIGS电池片2、APYE背板6之间的缝隙进行填充；接着在层叠件背板6面施加1个大气压(1Mp)的压力保持10～12min，使上下层POE胶膜进行物理交联反应，使隔水膜1、CIGS电池片2、双面导电铜箔3、裸铜带4、APYE背板6三层材料复合为一体，固化后的CIGS电池片2不再移动，基本上不产生热收缩膨胀、POE胶膜不会变色、脱层、产生乙酸腐蚀CIGS电池片2电极。同时可避免现有含氟材料回收难及发生火灾时产生的氟化氢等有毒气体对环境、人员生命安全危害的问题，有利于环境的保护。

另外、该技术完全适用于目前的柔性组件产线配置，不论是自动化还是手动化，在产线上均不需要任何硬件改造或投入。同时，组件的外形设计不需改动，生产工艺不需调整，在组件成本合理增加的前提下，提高了组件可靠性及环保性，符合目前人们低碳环保的消费理念。

太阳光照射到组件CIGS电池片2表面，CIGS电池片2将光能转换为电能，然后通过接线盒7将电能引出，或储存于蓄电池行进过程中备用，或并入电网。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。