一种车载式可离网型光储充发电系统及其工作方法

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种车载式可离网型光储充发电系统及其工作方法。

背景技术

随着化石能源消费价格提高，全球气温变暖加剧，一方面要求减少化石能源的应用；另一方面，新能源汽车在续航里程和充电时长方面性能的提升，使得新能源汽车的应用越来越广泛。从前几年鼓励应用新能源汽车，到现在用户主动选择单位里程成本更低新能源汽车，新能源汽车市场占有率持续提高。

但新能源汽车始终存在充电时间长、充电桩不足的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种车载式可离网型光储充发电系统及其工作方法，能够实现电动汽车的随时充电，显著提高新能源汽车充电的灵活性；同时还能阻挡阳光直接照射车顶，有效减少车外热量通过车顶传递到车内。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种车载式可离网型光储充发电系统，包括直流主母线，其特征在于，直流主母线连接有光伏发电回路；所述光伏发电回路包括光伏组件、光伏回路DC/DC装置、避雷器专用断路器、避雷器和光伏回路断路器；光伏组件、光伏回路DC/DC装置和光伏回路断路器通过光伏回路直流电缆连接至直流主母线；避雷器通过避雷器专用断路器接入光伏回路直流电缆；光伏组件铺设在车辆的顶部。

优选地，直流主母线还分别连接有蓄电池回路、充电回路和车内负荷回路。

进一步优选地，所述蓄电池回路上设有蓄电池和蓄电池回路断路器；所述充电回路上设有外部充电回路断路器，所述充电回路连接至外部充电接口；所述车内负荷回路上设有车内负荷回路DC/DC装置和负荷回路断路器，车内负荷回路DC/DC装置分别连接至各车内用电负荷。

优选地，光伏组件为轻质光伏组件。

优选地，光伏组件与车辆顶部随形。

优选地，光伏组件与车辆顶部之间设有隔热层。

优选地，光伏组件包括若干组模块化设计的光伏组件串，光伏组件串之间相互并联。

优选地，光伏组件通过安装架铺设在车辆顶部。

优选地，光伏组件为柔性光伏组件。

本发明公开的上述车载式可离网型光储充发电系统的工作方法，包括：

铺设在车辆顶部的光伏组件利用光能发电，经光伏回路DC/DC装置将光伏发电的电压变换到与直流主母线一致，通过光伏回路直流电缆经光伏回路断路器接入直流主母线，光伏回路断路器控制光伏发电回路的分和；避雷器用于光伏发电回路的过电压防护，避雷器专用断路器控制避雷器的分合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的一种车载式可离网型光储充发电系统，在原新能源汽车电气系统的中增设光伏组件等组成的光伏发电回路，经光伏回路断路器接入新能源汽车直流主母线，通过直流主母线，光伏发电可以直接为直流蓄电池充电，也可以为汽车内的各直流负荷供电。在夏季，户外停车会造成车内温度急剧升高，给在车内人身和设备安全造成损害，车顶铺设的光伏组件，能够阻挡阳光直接照射车顶，减少车外热量通过车顶传递到车内。由于光伏组件可以将部分太阳能转化为电能，减少了太阳辐射产生的热量，降低向车内的热量传输。本发明应用于新能源汽车中能够一定程度解决新能源汽车充电难的问题，同时具有原理简单、操作方便、实用性强的特点，能够为新能源汽车提供补充电源，提高新能源汽车的灵活性，有较为广阔的推广价值。

本发明公开的上述车载式可离网型光储充发电系统的工作方法，自动化程度高，能够显著提高新能源汽车充电的灵活性。

附图说明

图1为本发明的系统整体结构示意图；

图2为实施例中光伏组件的平面布置图。

图中：0、直流主母线；1、光伏组件；2、光伏回路DC/DC装置；3、光伏回路直流电缆；4、避雷器专用断路器；5、避雷器；6、光伏回路断路器；7、蓄电池；8、蓄电池回路断路器；9、外部充电回路断路器；10、车内负荷回路DC/DC装置；11、负荷回路断路器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：

如图1，现有的新能源汽车的电气回路，直流主母线0分别连接有蓄电池回路、充电回路和车内负荷回路，具体地，所述蓄电池回路上设有蓄电池7和蓄电池回路断路器8；所述充电回路上设有外部充电回路断路器9，所述充电回路连接至外部充电接口；所述车内负荷回路上设有车内负荷回路DC/DC装置10和负荷回路断路器11，车内负荷回路DC/DC装置10分别连接至各车内用电负荷。

本发明的车载式可离网型光储充发电系统，包括与直流主母线0连接的光伏发电回路；所述光伏发电回路包括光伏组件1、光伏回路DC/DC装置2、避雷器专用断路器4、避雷器5和光伏回路断路器6；光伏组件1、光伏回路DC/DC装置2和光伏回路断路器6通过光伏回路直流电缆3连接至直流主母线(0)；避雷器5通过避雷器专用断路器4接入光伏回路直流电缆3；光伏组件1铺设在车辆的顶部。

在本发明的一个较优的实施例中，光伏组件1为轻质光伏组件，可以根据车身尺寸进行一定程度的弯折加工。

在本发明的一个较优的实施例中，光伏组件1与车辆顶部随形。

在本发明的一个较优的实施例中，光伏组件1与车辆顶部之间设有隔热层。隔热层可以采用泡沫隔热材料或铝箔隔热材料。

在本发明的一个较优的实施例中，光伏组件1包括若干组模块化设计的光伏组件串，光伏组件串之间相互并联。

在本发明的一个较优的实施例中，光伏组件1通过安装架铺设在车辆顶部。光伏组件1正面经过钝化处理，可以更好地吸收前方阳光的光照强度。相对于普通光伏组件，可以在同等面积下拥有更高的发电效率。

在本发明的一个较优的实施例中，光伏组件1为柔性光伏组件。柔性光伏组件具有质量较轻、可弯曲折叠、便于携带等优点。

上述车载式可离网型光储充发电系统的工作方法：

铺设在车辆顶部的光伏组件1利用光能发电，经光伏回路DC/DC装置2将光伏发电的电压变换到与直流主母线0一致，通过光伏回路直流电缆3经光伏回路断路器6接入直流主母线0，光伏回路断路器6控制光伏发电回路的分和；避雷器5用于光伏发电回路的过电压防护，避雷器专用断路器4控制避雷器5的分合。各回路通过直流主母线0进行电能交换。蓄电池7是新能源汽车的储能装置，为汽车行驶提供电能，通过蓄电池回路断路器8接入直流主母线0。充电桩通过外部充电接口，经充电回路断路器9接入直流主母线0，为蓄电池7充电。车内负荷回路DC/DC装置10把直流主母线0的电压转换为用电设备所需电压，供用车内各电负荷使用。

下面以一个具体实施例来对本发明的车载式可离网型光储充发电系统进行进一步的解释说明：

本实施例中，光伏组件1包括4块光伏组件单体，尺寸和结构如图2所示。光伏组件1也可以由若干形状、尺寸不同的光伏组件单体构成，一方面能够更好地与车辆顶部随形，另一方面能够最大程度地利用光能。

以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。