便携式太阳能电动车充电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种便携式太阳能电动车充电源，包括太阳能电池方阵，以及与太阳能电池方阵相连的电源适配充电器，其中，所述太阳能电池方阵包括若干个相互并联的太阳能电池组件，所述电源适配充电器包括电压适配电路，以及与电压适配电路相连的控制电路和指示电路，电源适配充电器用于将太阳能电池方阵输出的电压调整为电动车蓄电池的充电电压；上述太阳能电池组件从上而下依次为透光前膜、EVA胶膜、电池片、EVA胶膜和背板上述太阳能电池组件进一步包括安装在电池组件周围，用于保护整个太阳能电池组件结构的U型边框。上述便携式太阳能电动车充电源具有结构紧凑、节能环保，可以实现电动车蓄电池实时充电的目的。
【专利说明】便携式太阳能电动车充电源
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种便携式太阳能电动车充电源，属于光伏领域。
【背景技术】
[0002] 目前在使用的电动车蓄电池都单一的用固定电网电源充电，很多时候，用户都会 碰到因为电量不足，无法到达目的地的问题，虽然目前有些电动车为解决上述问题会配置 随车发电设备，但这些随车发电设备价格较高，而且仍会消耗社会大量能源，也会增加燃油 引起的不安全性。
[0003] 有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种便携式太阳能电动车充电源， 本案由此产生。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种便携式太阳能电动车充电源，具有结构紧凑、节能 环保，可以实现电动车蓄电池实时充电的目的。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
[0006] 便携式太阳能电动车充电源，包括太阳能电池方阵，以及与太阳能电池方阵相连 的电源适配充电器，其中，所述太阳能电池方阵包括若干个相互并联的太阳能电池组件，所 述电源适配充电器包括电压适配电路，以及与电压适配电路相连的控制电路和指示电路， 电源适配充电器用于将太阳能电池方阵输出的电压调整为电动车蓄电池的充电电压；上述 太阳能电池组件从上而下依次为透光前膜、EVA胶膜、电池片、EVA胶膜和背板，电池片通过 串焊条相互串联或并联，然后由电极引线连接各个太阳能电池组件，形成太阳能电池方阵； 上述太阳能电池组件进一步包括安装在电池组件周围，用于保护整个太阳能电池组件结构 的U型边框。
[0007] 作为优选，所述透光前膜采用高强度氟塑料ETFE薄膜，采用ETFE薄膜替代传统钢 化光学玻璃为前膜，不仅耐磨，具有良好的力学承受冲击性能、高透光率和高绝缘电性能， 能适应气象物候使用条件；而且，ETFE薄膜比传统的玻璃薄，质量更轻，使整个太阳能电池 组件更加轻便，此外，ETFE薄膜表面不易粘尘，具有自清洁功能。
[0008] 作为优选，上述背板采用玻纤树脂复合板，用玻纤树脂复合板料替代传统的TPT， 使组件具有钢性和适宜的弹性，不行形变。
[0009] 作为优选，上述U型边框为铝质边框、不锈钢边框或橡胶边框，其横截面为"）"型 或"]"型，通过防水树脂粘合在太阳能电池组件的四周，太阳能电池组件层压后边缘用防 水树脂粘合金属U型边框，本实用新型所述的U型边框相对于传统的太阳能电池组件边框 具有结构简单、质轻、安装方便等特点，而通过防水树脂粘合，又可以起到防水、防腐蚀等作 用。
[0010] 作为优选，上述便携式太阳能电动车充电源进一步包括一电池组件汇流带，所述 汇流带上设有按钮式连接母扣，所述太阳能电池组件上设有对应的按钮式连接子扣，电池 组件汇流带电流输出端与电源适配充电器相连；用户在充电时，将多个太阳能电池组件扣 接在汇流带上，然后通过汇流带将电能输出给电源适配充电器。
[0011] 作为优选，上述各个太阳能电池组件之间通过软性电缆相互连接，且为折叠结构。 [0012] 作为优选，上述各个太阳能电池组件之间通过电缆相互连接，排布在电动车车篷 的顶部。
[0013] 作为优选，上述便携式太阳能电动车充电源进一步包括一用于放置太阳能电池板 和电源适配充电器的随车携带包装袋或包装盒。
[0014] 作为优选，上述电压适配电路包括防反接二极管、并联在太阳能电池方阵上的滤 波电容、4个组成导通桥的绝缘栅双极型晶体管、变压器以及全波整流桥，太阳能电池方阵 的电流通过防反接二极管后到达IGBT导通桥，将直流电逆变为可控制的交流电，再经过变 压器变压，由整流桥整流为合适的电压后，为蓄电池充电。
[0015] 作为优选，上述控制电路包括微处理器，以及电流采样电阻和电压采样电阻，所述 电流采集电阻串联在全波整流桥的输出端，电压采样电阻并联在整流桥的两端，微处理器 的信号输入端分别与电流采样电阻和电压采样电阻的采集点相连，微处理器的信号输出端 分别与4个绝缘栅双极型晶体管相连，微处理器进一步设有用于选择不同充电电压的4个 功能引脚，分别为12V、24V、36V、48V，用户可以通过选择开关选择与蓄电池充电电压相匹配 的电压档位。微处理器实时监控电压适配电路的输出电流和电压，当输出电压过分大于电 动车充电池的充电电压时（即输出电压大于蓄电池的最大允许充电电压时)，微控制器输出 信号控制绝缘栅双极型晶体管的导通角，进而降低输出的电压值；当输出电压小于电动车 充电池的充电电压时(如阴天，太阳光较弱或太阳光斜照在电池组件表面时)，微控制器输 出信号控制绝缘栅双极型晶体管的导通角，进而增大输出的电压值。
[0016] 作为优选，上述微处理器采用型号为HT64C23的单片机。
[0017] 作为优选，上电池片采用多晶硅电池片。
[0018] 作为优选，上述太阳能电池组件长度为20(T450mm，宽度为20(T450mm。
[0019] 作为优选，上述太阳能电池方阵的输出电压为DClOVlOV。
[0020] 上述便携式太阳能电动车充电源工作原理，用户在使用时，先将各个太阳能电池 组件展开连接好，电源适配充电器与电动车蓄电池相连，电池片接受光照，产生电能，并通 过电压适配电路和控制电路输送给电动车蓄电池，指示电路用于显示充电情况，当充电结 束后，指示灯由红色转为绿色。
[0021] 上述便携式太阳能电动车充电源通过多块小面积可折叠的太阳能电池子组件，在 保证充电功率足够大的同时，可以将充电源做到足够小，便于用户放置在包装袋或包装盒 内随车携带；太阳能电池板展开于太阳下产生电能代为电源适配充电器输入电源，充电器 输出电流和待充电电动车蓄电池组充电需求相适配，实现和完成电动车充电全过程，改变 目前电动车将网电作为唯一电源充电的现状，由于太阳能充电的条件不受网电制压，可以 增加电动车路程半径，达到节能，环保，随机充电的目的，对电动车使用带来方便和许多潜 在的意义；此外，采用ETFE薄膜，使太阳能电池组件不需要传统的铝框和光学玻璃，采用结 构简单的U型边框就能组装，进而使整个电池组件厚度可减薄到2. 0-3. 5毫米。上述便携 式太阳能电动车充电源能将电动车使用区域拓宽到交通不发达的边远乡间成为可能，蓄电 池的适时补充电对于使用寿命带来好处有间接环保意义。所述便携式太阳能电动车充电源 也可以用作一个太阳能移动电源，只需对电源适配充电器内的电路做相应的调整，就可以 满足汽车蓄电池充电、通讯电源充电、无电源区域(野外、海岛、船舶和军工等）的充电需求。
[0022] 以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为实施例1的太阳能电池组件剖面图；
[0024] 图2为实施例1的电压适配电路和指示电路原理图；
[0025] 图3为实施例1的控制电路的微处理器引脚连接示意图；
[0026] 图4为实施例1太阳能电池方阵结构示意图；
[0027] 图5为实施例2太阳能电池方阵结构示意图。
【具体实施方式】
[0028] 实施例1
[0029] 如图1所示，便携式太阳能电动车充电源，包括太阳能电池方阵，以及与太阳能电 池方阵相连的电源适配充电器，其中，所述太阳能电池方阵包括若干个相互并联的太阳能 电池组件1，所述电源适配充电器包括电压适配电路、控制电路和指示电路，电源适配充电 器将太阳能电池方阵输出的电压调整为电动车蓄电池的充电电压，获得最大的电能，上述 太阳能电池组件1从上而下依次为透光前膜11、EVA胶膜12、电池片13、EVA胶膜12和背板 14,热熔真空层压成组件。电池片13采用多晶硅电池片，通过串焊条15相互串联或并联， 然后由电极引线连接各个太阳能电池组件1，形成太阳能电池方阵，上述太阳能电池组件1 进一步包括安装在电池组件1周围，用于保护整个太阳能电池组件1结构的U型边框16。
[0030] 在本实施例中，所述透光前膜11采用高强度氟塑料ETFE薄膜，采用ETFE薄膜替 代传统钢化光学玻璃为前膜，不仅耐磨，具有良好的力学承受冲击性能、高透光率和高绝缘 电性能，能适应气象物候使用条件；而且，ETFE薄膜比传统的玻璃薄，质量更轻，使整个太 阳能电池组件更加轻便，此外，ETFE薄膜表面不易粘尘，具有自清洁功能。所述背板14采用 玻纤树脂复合板，用玻纤树脂复合板料替代传统的TPT，使组件具有钢性和适宜的弹性，不 易形变。所述U型边框16为铝质边框，也可以采用不锈钢边框或橡胶边框，通过防水树脂 17粘合在太阳能电池组件1的四周，在本实施例中，所述U型边框16横截面为"]"型，也 可以根据需要将U型边框16的外壁做成圆弧形，即呈"）"型，太阳能电池组件1层压后边 缘用防水树脂17粘合金属U型边框16,使本实施例所述的U型边框16相对于传统的太阳 能电池组件边框具有结构简单、质轻、安装方便等特点，而通过防水树脂17粘合，又可以起 到防水、防腐蚀等作用。在本实施例中，上述太阳能电池组件1长度为300mm，宽度为300mm， 当然，这个尺寸可以根据实际情况做适当增减。
[0031] 如图2所示，上述电压适配电路包括防反接二极管D1、并联在太阳能电池方阵上 的滤波电容Cl、4个组成导通桥的绝缘栅双极型晶体管(第一绝缘栅双极型晶体管Q1、第二 绝缘栅双极型晶体管Q2、第三绝缘栅双极型晶体管Q3、第四绝缘栅双极型晶体管Q4)、变压 器T1以及由4个二极管D2、D3、D4、D5(第一二极管D2、第二二极管D3、第三二极管D4和 第四二极管D5)组成的全波整流桥，太阳能电池方阵的电流通过防反接二极管D1后到达由 绝缘栅双极型晶体管Ql、Q2、Q3、Q4组成的IGBT导通桥，将直流电逆变为可控制的交流 电，再经过变压器T1变压，最后由整流桥整流为适合的电压，为蓄电池充电，滤波电容Cl用 于滤波。
[0032] 如图3所示，上述控制电路包括微处理器，以及电流采样电阻R1和第一电压采样 电阻R2、第二电压采样电阻R3,所述电流采集电阻R1串联在全波整流桥的输出端，电压采 样电阻R2、R3并联在整流桥的两端，微处理器的信号输入端通过光电耦合器PC817分别与 电流采样电阻R1两端的两个采集点e和f，以及电压采样电阻的采集点g和h相连，微处理 器的信号输出端分别与4个绝缘栅双极型晶体管(栅极a、b、c、d)相连，微处理器还设有用 于选择不同充电电压的4个功能引脚，分别为12￥、2抑、36￥、48￥，用户可以通过选择开关选 择与蓄电池充电电压相匹配的电压档位。微处理器实时监控电压适配电路的输出电流和电 压，当输出电压过分大于电动车充电池的充电电压时（即输出电压大于蓄电池的最大允许 充电电压时)，微控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的导通角，进而降低输出的电压 值；当输出电压小于电动车充电池的充电电压时(如阴天，太阳光较弱或太阳光斜照在电池 组件表面时)，微控制器输出信号控制绝缘栅双极型晶体管的导通角，进而增大输出的电压 值；指示电路包括运算放大器Ul、LED灯D6、D7,以及与LED灯串联的电阻R4、R5、R6,运算 放大器的同向输入端与采集点g相连，反向输入端接地，输出端与两个LED灯并联，指示电 路用于显示充电情况，当充电结束后，红色LED灯熄灭，绿色LED灯开启。
[0033] 在本实施例中，上述微处理器采用型号为HT64C23的单片机。
[0034] 在本实施例中，上述便携式太阳能电动车充电源进一步包括一电池组件汇流带2， 如图4所示，所述汇流带2上设有按钮式连接母扣21，所述太阳能电池组件上设有对应的 按钮式连接子扣，电池组件汇流带2电流输出端与电源适配充电器相连；用户在充电时，将 多个太阳能电池组件1扣接在汇流带2上，然后通过汇流带将电能输出给电源适配充电器。 每个太阳能电池组件1的电流输出端都接有1个二极管保护盒22,保护太阳能电池组件1。 上述便携式太阳能电动车充电源进一步包括一用于放置太阳能电池板和电源适配充电器 包装盒，安装在电动车的后座，方便随车携带。
[0035] 上述便携式太阳能电动车充电源工作原理，用户在使用时，先将各个太阳能电池 组件展开连接好，电源适配充电器与电动车蓄电池相连，电池片接受光照，产生电能，并通 过电压适配电路和控制电路输送给电动车蓄电池，指示电路用于显示充电情况。
[0036] 上述便携式太阳能电动车充电源通过多块小面积可折叠的太阳能电池组件1，在 保证充电功率足够大的同时，可以将充电源做到足够小，便于用户放置在包装袋或包装盒 内随车携带；太阳能电池板展开于太阳下产生电能作为电源适配充电器输入电源，充电器 输出电流和待充电电动车蓄电池组充电需求相适配，实现和完成电动车充电全过程，改变 目前电动车将网电作为唯一电源充电的现状，由于太阳能充电的条件不受网电制压，可以 增加电动车路程半径，达到节能，环保，随机充电的目的；此外，采用ETFE薄膜，使太阳能电 池组件不需要传统铝框和高厚度的光学玻璃(一般光学玻璃厚度均大于5mm)，采用结构简 单的U型边框就能组装，进而使整个电池组件厚度可减薄到2. 0-3. 5毫米。
[0037] 实施例2
[0038] 本实施例所述的便携式太阳能电动车充电源其结构基本同实施例1 一样，主要区 别在于，在本实施例中，便携式太阳能电动车充电源的各个太阳能电池组件1之间通过软 性电缆3相互连接，且为折叠结构，如图5所示，当用户需要使用时，能快速展开太阳能电池 组件1，透光前膜11朝向阳光，使电池组件开始工作。
[0039] 实施例3
[0040] 本实施例所述的便携式太阳能电动车充电源其结构基本同实施例1 一样，主要区 别在于，因为太阳能电池组件1非常轻薄，所以在本实施例中，所述太阳能电池方阵排布在 电动车车篷顶部，使电动车在行驶过程中也可以接收太阳能，作为电源使用。
[0041] 上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的 普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【权利要求】
1. 便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：便携式太阳能电动车充电源，包括太阳 能电池方阵，以及与太阳能电池方阵相连的电源适配充电器，其中，所述太阳能电池方阵包 括若干个相互并联的太阳能电池组件，所述电源适配充电器包括电压适配电路，以及与电 压适配电路相连的控制电路和指示电路，电源适配充电器用于将太阳能电池方阵输出的电 压调整为电动车蓄电池的充电电压；上述太阳能电池组件从上而下依次为透光前膜、EVA 胶膜、电池片、EVA胶膜和背板，电池片通过串焊条相互串联或并联，然后由电极引线连接各 个太阳能电池组件，形成太阳能电池方阵；上述太阳能电池组件进一步包括安装在电池组 件周围，用于保护整个太阳能电池组件结构的U型边框。
2. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述透光前膜采用 高强度氟塑料ETFE薄膜。
3. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述背板采用玻纤 树脂复合板。
4. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述U型边框为铝 质边框、不锈钢边框或橡胶边框，其横截面为"型或"]"型，通过防水树脂粘合在太阳能 电池组件的四周。
5. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述各个太阳能电 池组件之间通过软性电缆相互连接，且为折叠结构。
6. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述各个太阳能电 池组件之间通过软性电缆相互连接，排布在电动车车篷的顶部。
7. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述便携式太阳能 电动车充电源进一步包括一电池组件汇流带，所述汇流带上设有按钮式连接母扣，所述太 阳能电池组件上设有对应的按钮式连接子扣，电池组件汇流带电流输出端与电源适配充电 器相连。
8. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述便携式太阳能 电动车充电源进一步包括一用于放置太阳能电池板和电源适配充电器的随车携带包装袋 或包装盒；所电池片采用多晶硅电池片；所述太阳能电池组件长度为20(T450mm，宽度为 200?450mm〇
9. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述电压适配电路 包括防反接二极管、并联在太阳能电池方阵上的滤波电容、4个组成导通桥的绝缘栅双极 型晶体管、变压器以及全波整流桥，太阳能电池方阵的电流通过防反接二极管后到达IGBT 导通桥，将直流电逆变为可控制的交流电，再经过变压器变压，由整流桥整流为合适的电压 后，为蓄电池充电；所述太阳能电池方阵的输出电压为DC10疒40V。
10. 如权利要求1所述的便携式太阳能电动车充电源，其特征在于：所述控制电路包 括微处理器，以及电流采样电阻和电压采样电阻，所述电流采集电阻串联在全波整流桥的 输出端，电压采样电阻并联在整流桥的两端，微处理器的信号输入端分别与电流采样电阻 和电压采样电阻的采集点相连，微处理器的信号输出端分别与4个绝缘栅双极型晶体管 相连，微处理器进一步设有用于选择不同充电电压的4个功能引脚，分别为12V、24V、36V、 48V ;所述微处理器采用型号为HT64C23的单片机。
【文档编号】H02J7/00GK203911547SQ201420316133
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】虞伯龙 申请人:虞伯龙