新型充电桩的制作方法

文档序号:15327544发布日期:2018-09-01 04:41阅读:329来源:国知局

本实用新型属于充电桩技术领域,特别涉及一种新型充电桩。



背景技术:

目前,相对匮乏的充电桩(站)越来越难以满足数量日益增长的电动汽车的需求;此外,电动汽车的供给电能很大程度上依赖于化石能源,不能与能源体系、能源结构调整相匹配,也不能从根本上缓解能源危机,解决环境污染、空间资源浪费、土地资源紧张等问题。同时,充电桩的功能较为单一,空间位置较为固定、移动性差。附加储能装置的充电桩,其投资成本相对较高,且只能实现电能的单方向传输。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种新型充电桩,利用高效、清洁的屋顶光伏实现电能的可靠供给,解决了新能源开发利用问题,缓解了能源危机、环境污染问题,同时实现了空间资源的优化利用,解决了空间资源浪费问题。同时,本实用新型充电桩与露天停车位(场)的融合布局,实现了土地资源利用的多功能化、节约化,缓解了土地资源的紧张局面。

为此,本实用新型技术方案如下:

一种新型充电桩,包括相互电连接的太阳能发电单元和充电桩单元,所述太阳能发电单元包括:液压机构控制器、液压机构和太阳能发电板;若干组液压机构控制器与液压机构配套且相互通过导线连接,液压机构控制器设置在液压机构的底部,且固定在建筑物屋顶表面上;太阳能发电板固定在液压机构的顶端,通过液压机构控制器控制液压机构的长度变化,从而起到改变太阳能发电板方向的作用;

所述充电桩单元包括充电桩主体和底座,在充电桩主体上设有智能操控屏、智能充电枪和指示灯;在底座的底面中部设有若干电力网络接口,在底座的底面四个角部分别设有可伸缩的万向轮;电力网络接口作为充电桩的辅助电源,当太阳能发电不足以满足电动车电能需求时,启动电力网络接口,实现双电源供电模式;当太阳能发电富余时,也启动电力网络接口,实现电能反馈。可伸缩的万向轮可也设有液压机构控制器,与智能操控屏连接,实现对太阳能发电板方向和高度的控制和调整。

所述新型充电桩还包括指示灯、信息融合模块、电能与停车收费计量一体化模块、信息显示模块、电能转换模块、电能显示模块和电力网络通道;其中,智能操控屏作为控制中枢,分别与指示灯、信息融合模块、电能与停车收费计量一体化模块、信息显示模块、电能转换模块、电能显示模块电连接;电能转换模块与电力网络接口通过电力网络通道实现连接,在电力网络接口处设有插座,为市电(电力系统)接口。此充电桩既可以利用太阳能供电,也可利用市电供电。

优选地,在太阳能发电板上设有与智能操控屏电连接的传感器组件。

优选地,所述传感器组件包括光强度传感器、温度传感器、湿度传感器或重力传感器中的任意一种或至少两种的组合。

优选地,在太阳能发电板上设有与智能操控屏电连接的自动清洁装置。

优选地,所述自动清洁装置包括自动清洗装置和/或融冰雪装置。

优选地,在太阳能发电板上还设有防风装置。

优选地,智能充电枪通过电缆盘与充电桩主体连接。智能充电枪实现对电动车的自动充电/断电,实现防触电功能,实现电动汽车电池信息采集功能。电缆盘实现对电缆的保护功能,延长电缆的使用寿命。

与现有技术相比,本实用新型提供的新型充电桩设有太阳能发电单元,建于建筑物屋顶(即屋顶光伏),下设有液压机构和电气连接线(配电网),实现物理支撑和与充电桩主体的电气连接;不仅具有发电功能,还可根据实际需要选择自动清洗、融雪(冰)、防风等功能。太阳能发电板下设有液压结构,其能够实现对太阳能发电板物理实体的支撑。同时,在液压机构中嵌入电气连接线,实现其与充电桩主体的电气连接。太阳能发电板上还配置了各种传感器,将采集的信息发送到各自的控制器中,以实现太阳能发电板对太阳光的最大接收面积,实现对光强的实时跟踪、调整,实现不利气象条件(大风、暴雨等)下调整方向防风防雨,实现温度过低(积冰、积雪)下自动融雪融冰,以及雾霾天气下的自动清洗。

所述充电桩主体设有电能(发电量/充电状态)显示模块,实现充电量(时间)、发电量(时间)的实时显示的功能;信息融合模块,实现对太阳能发电量实时与预测分析、电力网络运行状态分析、电动汽车电池信息分析、电池性能/寿命评估、电池维护保养建议方案、电池故障诊断等功能;电能与停车收费计量一体化模块,实现对电能与停车计量收费一体化,实现居民购电卡、电动车购电卡的“二卡合一”,实现充电与停车的“套餐”计量;电价(气象、交通)信息实时显示模块,实现这三类信息的实时更新提醒和预测;电能转换模块,实现A/D功能、D/A功能、DC-DC功能、电能双向传输功能等功能;信息融合模块,通过对智能充电器采集到的电动车电池信息进行整合分析,能够实现对电动汽车电池性能/寿命评估、电池维护保养建议方案、电池故障诊断等功能。同时,通过对太阳能发电板发电量的实时与预测分析,以及电力网络运行状态分析等功能,实现充电桩的孤岛运行模式、并网运行模式的平滑切换。当太阳能发电板所生产的电能不能够满足负荷(自身)需求时,充电桩自动与电力网络并网运行,接受电力网络输送的电能;当太阳能发电板所生产的电能能够满足负荷需求时,充电桩自动与电力网络断开,进入孤岛运行模式;当太阳能发电板所生产的电能有富余时,充电桩则并网运行,向电力网络输送电能。这些功能模块最后都与智能操控屏进行连接,智能操控屏涵盖充电模式选择功能(快充、慢充、充电金额/时间)、支付模式选择功能(银联卡、居民电卡、电动车充电卡、扫码支付)、电池性能分析功能(电池保养方案、电池充放电优化方案)、数据上传功能等。指示(报警)灯实现充电桩的位置闪烁指引,实现电动车充电状态提醒,实现充电桩发电量提醒(充电完成、发电量不足或故障灯报警),实现充电故障提醒以及恶劣天气预警功能。

本实用新型整体设计新颖,利用建筑物屋屋顶光伏实现电能的高效、清洁供给,解决了新能源开发利用问题,实现了从能源的生产、消费的全过程利用新能源,彻底摆脱对化石能源的消耗,缓解了能源危机、环境污染问题;同时实现了对空间资源的广泛高效利用,解决了空间资源浪费问题。新型充电桩在空间布置上与路边露天停车位(场)相融合,缓解了土地资源的紧张局面,实现对土地资源利用的多功能化、节约化,实现充电桩和停车位的功能多样化、集成化,增强了新型充电桩的实用性,以及规模化的推广应用。本实用新型的新型充电桩还设置了自动装置,实现太阳能发电模块维护的智能化、经济化;设置无储能装置,减少了充电桩的投资成本,并借助电力网络接口,确保了充电桩的可靠性;利用电能转换模块实现太阳能与电力网络间有选择的双向电能传输,保障了太阳能资源的优先高效利用;利用可移动的充电桩底座,实现特殊情形下充电桩的优化布局、高效利用。

附图说明

图1为太阳能发电单元的结构示意图。

图2为充电桩单元的结构示意图。

图3为本实用新型的新型充电桩的电连接结构示意图。

图4为电能转换模块11的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明,但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1-4所示,该新型充电桩,包括相互电连接的太阳能发电单元和充电桩单元,所述太阳能发电单元包括:液压机构控制器2、液压机构3和太阳能发电板5;若干组液压机构控制器2与液压机构3配套且相互通过导线连接,液压机构控制器2设置在液压机构3的底部,且固定在建筑物屋顶1表面上;太阳能发电板5固定在液压机构3的顶端,通过液压机构控制器2控制液压机构3的长度变化,从而起到改变太阳能发电板5方向的作用;

所述充电桩单元包括充电桩主体和底座17,在充电桩主体上设有智能操控屏 12、智能充电枪14和指示灯7;在底座17的底面中部设有若干电力网络接口18,在底座17的底面四个角部分别设有可伸缩的万向轮15;电力网络接口18作为充电桩的辅助电源,当太阳能发电不足以满足电动车电能需求时,启动电力网络接口18,实现双电源供电模式;当太阳能发电富余时,也启动电力网络接口18,实现电能反馈。可伸缩的万向轮15可也设有液压机构控制器,与智能操控屏12 连接,实现对太阳能发电板5方向和高度的控制和调整。

所述新型充电桩还包括指示灯7、信息融合模块8、电能与停车收费计量一体化模块9、信息显示模块10、电能转换模块11、电能显示模块13和电力网络通道16;其中,智能操控屏12作为控制中枢,分别与指示灯7、信息融合模块8、电能与停车收费计量一体化模块9、信息显示模块10、电能转换模块11、电能显示模块13电连接;电能转换模块11与电力网络接口18通过电力网络通道16实现连接,在电力网络接口18处设有插座。

作为上一实施例的优选方案,在太阳能发电板5上设有与智能操控屏12电连接的传感器组件4。

作为上一实施例的优选方案,所述传感器组件4包括光强度传感器、温度传感器、湿度传感器或重力传感器中的任意一种或至少两种的组合。

作为上一实施例的优选方案,在太阳能发电板5上设有与智能操控屏12电连接的自动清洁装置6。

作为上一实施例的优选方案,所述自动清洁装置6包括自动清洗装置和/或融冰雪装置。

作为上一实施例的优选方案,在太阳能发电板5上还设有防风装置。

作为上一实施例的优选方案,智能充电枪14通过电缆盘与充电桩主体连接。智能充电枪14实现对电动车的自动充电/断电,实现防触电功能,实现电动汽车电池信息采集功能。电缆盘实现对电缆的保护功能,延长电缆的使用寿命。

太阳能发电单元,建于建筑物屋顶(即屋顶光伏),下设有液压机构3和电气连接线(配电网),实现物理支撑和与充电桩主体的电气连接;不仅具有发电功能,还可根据实际需要选择自动清洗、融雪(冰)、防风等功能。太阳能发电板5下设有液压机构3,其能够实现对太阳能发电板5物理实体的支撑。同时,在液压机构3中嵌入电气连接线,实现其与充电桩主体的电气连接。太阳能发电板5上还配置了各种传感器(即传感器组件4,包括光强度传感器、温度传感器、湿度传感器或重力传感器中的任意一种或至少两种的组合),将采集的信息发送到各自的控制器中,以实现太阳能发电板5对太阳光的最大接收面积,实现对光强的实时跟踪、调整,实现不利气象条件(大风、暴雨等)下调整方向防风防雨,实现温度过低(积冰、积雪)下自动融雪融冰,以及雾霾天气下的自动清洗。

所述充电桩主体设有电能(发电量/充电状态)显示模块13,实现充电量(时间)、发电量(时间)的实时显示的功能;信息融合模块8,实现对太阳能发电量实时与预测分析、电力网络运行状态分析、电动汽车电池信息分析、电池性能 /寿命评估、电池维护保养建议方案、电池故障诊断等功能;电能与停车收费计量一体化模块9,实现对电能与停车计量收费一体化,实现居民购电卡、电动车购电卡的“二卡合一”,实现充电与停车的“套餐”计量;电价(气象、交通)信息实时显示模块,实现这三类信息的实时更新提醒和预测;电能转换模块11,实现 A/D功能、D/A功能、DC-DC功能、电能双向传输功能等功能;信息融合模块8,通过对智能充电器采集到的电动车电池信息进行整合分析,能够实现对电动汽车电池性能/寿命评估、电池维护保养建议方案、电池故障诊断等功能。同时,通过对太阳能发电板5发电量的实时与预测分析,以及电力网络运行状态分析等功能,实现充电桩的孤岛运行模式、并网运行模式的平滑切换。当太阳能发电板5所生产的电能不能够满足负荷(自身)需求时,充电桩自动与电力网络并网运行,接受电力网络输送的电能;当太阳能发电板5所生产的电能能够满足负荷需求时,充电桩自动与电力网络断开,进入孤岛运行模式;当太阳能发电板5所生产的电能有富余时,充电桩则并网运行,向电力网络输送电能。这些功能模块最后都与智能操控屏进行连接,智能操控屏涵盖充电模式选择功能(快充、慢充、充电金额/时间)、支付模式选择功能(银联卡、居民电卡、电动车充电卡、扫码支付)、电池性能分析功能(电池保养方案、电池充放电优化方案)、数据上传功能等。指示(报警)灯实现充电桩的位置闪烁指引,实现电动车充电状态提醒,实现充电桩发电量提醒(充电完成、发电量不足或故障灯报警),实现充电故障提醒以及恶劣天气预警功能。

鉴于电能转换模块11的重要性,本部分对电能转换模块11的结构也进行详细介绍,如图4所示,电能转换模块11涵盖并网逆变器(D/A)19、整流器(A/D) 20、直流调节器21,电能转换模块11设置了至少三种电能转换模块接口22,实现太阳能发电板5的直流输入、电力网络的交流供给和反馈、实现交/直系统、储能装置等的接入/退出。

综上所述,本实用新型利用高效、清洁的屋顶光伏实现电能的可靠供给,解决了新能源开发利用问题,缓解了能源危机、环境污染问题,同时实现了空间资源的优化利用,解决了空间资源浪费问题。同时,本实用新型充电桩与露天停车位(场)的融合布局,实现了土地资源利用的多功能化、节约化,缓解了土地资源的紧张局面。

应该注意到并理解,在不脱离后附的权利要求所要求的本实用新型的精神和范围的情况下,能够对上述详细描述的本实用新型做出各种修改和改进。因此,要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

申请人声明,以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

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