一种电动汽车光电互补智能充电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电动汽车光电互补智能充电系统，首先设计太阳能汽车组件输出功率预测系统，并根据辐照度、温度、时间等参数对其进行修正；然后设计蓄电池剩余电量预测系统、电池充放电保护系统；最终设计光电互补充电智能充电系统和光伏电、峰谷电有序充电控制算法，达到充分利用太阳能电动汽车设备和资源，对电网电力削峰填谷，降低成本的目的，同时又利用市电提高电动汽车的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种电动汽车光电互补智能充电系统，首先设计太阳能汽车组件输出功率预测系统，并根据辐照度、温度、时间等参数对其进行修正；然后设计蓄电池剩余电量预测系统、电池充放电保护系统；最终设计光电互补充电智能充电系统和光伏电、峰谷电有序充电控制算法，达到充分利用太阳能电动汽车设备和资源，对电网电力削峰填谷，降低成本的目的，同时又利用市电提高电动汽车的安全可靠性。【专利说明】-种电动汽车光电互补智能充电系统
本专利技术属于电动装置领域，尤其涉及一种电动汽车光电互补智能充电系统。
技术介绍
太阳能汽车一般由光伏组件、供电系统、控制系统、电动机、传动系统等组成。阳光 照射光伏组件阵列的电池，系统就产生电流，可W将电能胆存在蓄电池中，也可W直接输出 到电动机控制器，用来驱动汽车。而通过对电动汽车的智能化优化充电控制和最优调度控 制进行研究，定量评估充电负荷影响，可W找到优化该一系统有效手段。 在蓄电池充电控制方面，有研究者依据电动汽车不同充电方式下的充电功率，提 出采用蒙特卡洛模拟抽取起始荷电状态、起始充电时间的电动汽车充电负荷计算方法。此 夕F，有研究者研究了各种蓄电池剩余电量预测方法，详细讨论了实现原理，并对其难易度进 行了综合比较，找到一种能在简单MCU上实现的低成本的且能比较好的显示出电动汽车蓄 电池剩余电量的方法。 在光伏组件与电动汽车集成方面，有研究者研究了太阳能电池、太阳能汽车、太阳 能混合驱动W及太阳能在传统汽车上作为辅助能源的发展现状及未来趋势，为太阳能更好 地应用于汽车提供了参考。中山大学太阳能系统研究所研究者设计了一个W Labview为软 件支持、W数据采集卡为硬件支持的虚拟仪器来评测光伏发电系统的性能，并拥有数据采 集、数据保存和信号分析等功能。在该个所提出的系统中，测量的信号包括气象参数（如温 度等）和电气参数（比如光伏阵列的电压和电流等）。实验结果证明该套系统可W很有效的 反映光伏发电系统的运行特性。英国剑桥大学研究者设计汽车控制算法时运用了 Labview 图形化开发平台，车内嵌入式控制器使用的是NI CompactRlO硬件系统，通过与汽车的控制 器（CAN)总线通讯，实现算法设计的控制功能。 在电动汽车市电充电方面，华北电力大学研究者研究了基于一种负荷预测的有序 充电方法，建立了优化方程并求解，得到每个充电负荷的最优开始充电时间，使得对电网运 行，电动车充电负荷可W产生积极的作用。 综上所述，电动汽车因其节能环保的特点，受到越来越多的关注和研究，也促进了 相关技术的发展进步。然而，目前很少有将光伏发电技术、蓄电池充电控制技术和有序充电 技术结合在一起进行的相关研究，而该些恰恰都是电动汽车使用过程中提升性能、降低成 本的关键所在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车光电互补智能充电系统，将电动汽车的智能 充电控制与光电互补充电系统结合在一起，综合运用光伏发电量预测、蓄电池余量检测、充 放电控制系统设计、有序充电算法设计等技术，实现对太阳能电动汽车光伏发电和市电充 电的优化控制，达到增加电动汽车运行里程，延长动力电池使用寿命，并对市电电网削峰填 谷的目的。 [000引本专利技术是该样实现的，一种电动汽车光电互补智能充电系统，包括充电供电系统， 所述充电供电系统包括蓄电池、交流适配器、光伏组件、第一降压模块、降压稳压模块、防反 二极管W及光伏控制器，所述光伏控制器包括第一组正负极接口、第二组正负极接口和第 H组正负极接口；其中， 所述光伏组件、防反二极管并联后输出端和输入端分别与光伏控制器第一组正负 极接口的正、负极连接；所述交流适配器与220V市电相连，所述交流适配器的正极与蓄电 池正极合为一路与光伏控制器第二组正负极的负极连接，且所述交流适配器的负极与蓄电 池负极合为一路与光伏控制器第二组正负极的正极连接； 所述第一降压模块的输入端外接负载，所述第一降压模块的输出端与降压稳压模 块的输入端，所述降压稳压模块的输出端与光伏控制器第H组正负极的负极连接，所述光 伏控制器第H组正负极的正极外接负载。 优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括电动汽车驱动系统，所述电 动汽车驱动系统包括STC89C52单片机和电机驱动，所述电机驱动内置L298N芯片；其中，所 述STC89C52单片机分别与电机驱动和光伏控制器连接。 优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括剩余发电量预测系统，所述 剩余发电量预测系统包括MSP430fl49单片机、光敏电阻W及DS1302时钟芯片；其中，所述 光敏电阻、DS1302时钟芯片分别与MSP430fl49单片机连接，所述MSP430fl49单片机与光 伏控制器连接。 优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括蓄电池充电控制系统，所述 蓄电池充电控制系统包括；第二降压模块、第H降压模块、电磁继电器；所述交流适配器与 所述蓄电池之间的连接线路上设有所述第二降压模块、第H降压模块、电磁继电器；其中， 所述第二降压模块的正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，负极输入端与所述 交流适配器的正极输出端连接；所述第二降压模块正极输出端化Utl与MSP430fl49单片机 连接，负极输出端接地； 所述第H降压模块正极输入端与所述交流适配器的负极输出端连接，负极输入端 与所述交流适配器的正极输出端连接；所述第H降压模块正极输出端化ut2与MSP430fl49 单片机连接，负极输出端接地； 所述电磁继电器设于所述交流适配器的负极输出端的线路上，且位于所述第二降 压模块和第H降压模块分别与交流适配器的负极输出端的两个连接点之间； 所述电磁继电器的信号输入端INl与MSP430fl49单片机连接； 所述MSP430fl49单片机通过化utl、化ut2采集电压信号，通过INl控制电磁继电 器的吸合。 优选地，所述电动汽车光电互补智能充电系统还包括工作状态参数显示系统，所 述工作状态参数显示系统包括LCD12864液晶显示模块W及键盘模块，其中，所述LCD12864 液晶显示模块、键盘模块分别与MSP430fl49单片机连接。 本专利技术克服现有技术的不足，提供一种电动汽车光电互补智能充电系统，首先设 计太阳能汽车组件输出功率预测系统，并根据福照度、温度、时间等参数对其进行修正；然 后设计蓄电池剩余电量预测系统、电池充放电保护系统；最终设计光电互补充电智能充电 系统和光伏电、峰谷电有序充电控制算法，达到充分利用太阳能电动汽车设备和资源，对电 网电力削峰填谷，降低成本的目的，同时又利用市电提高电动汽车的安全可靠性。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术电动汽车光电互补智能充电系统中充电供电系统的结构示意图； 图2是本专利技术STC89C52单片机的结构示意图； 图3是本专利技术MSP430F149单片机的结构示意图； 图4是本专利技术MSP430F149单片机的A/D采样流程图； 图5是本专利技术电动汽车光电互补智能充电系统中测试得到的时间与发电功率关 系图； 图6是本专利技术电动汽车光电互补智能充电系统中蓄电池充电控制系统的结构示 意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车光电互补智能充电系统，其特征在于，包括充电供电系统，所述充电供电系统包括蓄电池、交流适配器、光伏组件、第一降压模块、降压稳压模块、防反二极管以及光伏控制器，所述光伏控制器包括第一组正负极接口、第二组正负极接口和第三组正负极接口；其中，所述光伏组件、防反二极管并联后输出端和输入端分别与光伏控制器第一组正负极接口的正、负极连接；所述交流适配器与220V市电相连，所述交流适配器的正极与蓄电池正极合为一路与光伏控制器第二组正负极的负极连接，且所述交流适配器的负极与蓄电池负极合为一路与光伏控制器第二组正负极的正极连接；所述第一降压模块的输入端外接负载，所述第一降压模块的输出端与降压稳压模块的输入端，所述降压稳压模块的输出端与光伏控制器第三组正负极的负极连接，所述光伏控制器第三组正负极的正极外接负载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉龙，卢杰，况亚伟，张德宝，张静，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32