一種基於太陽能電池板車載終端供電系統的製作方法

2023-05-17 11:16:26

本發明涉及一種基於太陽能電池板車載終端供電系統。

背景技術：

年來，在環保和節能雙重壓力的推動下，以電動汽車為代表的各類新能源汽車開始受到越來越廣泛的重視與關注；在商用車領域，主要包括各類客車、以物流車（貨車）為代表的專用車等，電動汽車以其零汙染和低運營成本的優勢，同時在中央和地方政府多級補貼的支持下，已經佔有了一定的市場份額，目前正以較高增速持續穩定地發展。

在電動商用車中，車載終端的供電電源不僅要對作為用電設備的車輛內部設施供電（如攝像頭、顯示設備、身份識別設備、多媒體設備等），還要對作為用電設備的車輛動力系統供電，因此，車載終端供電系統的穩定性非常重要；同時在現有電池和充電技術的限制下，電動商用車在續駛裡程和補給時間等方面，同傳統燃油車還有著一定的差距，增加電動商用車的電源補給方式，以延長其運行時間，成為當前必須解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種基於太陽能電池板車載終端供電系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基於太陽能電池板車載終端供電系統，包括太陽能充電模塊、供電電源、穩壓濾波模塊、電壓檢測模塊、控制模塊和報警模塊；所述太陽能充電模塊的輸出端與供電電源連接，供電電源的輸出端分別與穩壓濾波模塊和電壓檢測模塊連接，所述穩壓濾波模塊的輸出端與用電設備連接，所述電壓檢測模塊的輸出端與控制模塊連接，控制模塊的輸出端分別與太陽能充電模塊和報警模塊連接。

所述的太陽能充電模塊包括太陽能電池板、充電開關和充電電路；太陽能電池板的輸出端依次通過充電開關和充電電路與供電電源連接，所述充電開關還與控制模塊的輸出端連接。

所述穩壓濾波模塊包括穩壓電路和濾波電路，所述穩壓電路的輸入端與供電電源連接，穩壓電路的輸出端通過濾波電路與用電設備連接。

所述報警模塊包括報警開關和報警器，報警開關的輸入端與控制模塊連接，報警開關的輸出端與報警器連接。

所述的報警器包括但不限於聲報警器或光報警器。

所述的穩壓電路包括電阻R1、TVS管、第一壓敏電阻MOV1、第二壓敏電阻MOV2和氣體放電管D1，所述的電阻R1的一端通過第一公共點與供電電源連接，電阻R1的另一端通過第二公共點與濾波電路連接；所述的第一公共點還通過TVS管接地；所述的第二公共點依次通過第一壓敏電阻MOV1和第二壓敏電阻MOV2接地；所述的第二壓敏電阻的兩端還並聯有氣體放電管D1。

所述的濾波電路包括電源濾波器。

所述的電源模塊包括一個或多個蓄電池。

本發明的有益效果是：通過太陽能電池板和相應的充電開關、充電電路，實現了對供電電源的補給，在運用於電動商用車時，能夠延長其運行時間；同時供電電源通過穩壓電路和濾波電路進行供電，保障了對用電設備的供電穩定性。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；

圖2為穩壓電路的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。

如圖1所示，一種基於太陽能電池板車載終端供電系統，包括太陽能充電模塊、供電電源、穩壓濾波模塊、電壓檢測模塊、控制模塊和報警模塊；所述太陽能充電模塊的輸出端與供電電源連接，供電電源的輸出端分別與穩壓濾波模塊和電壓檢測模塊連接，所述穩壓濾波模塊的輸出端與用電設備連接，所述電壓檢測模塊的輸出端與控制模塊連接，控制模塊的輸出端分別與太陽能充電模塊和報警模塊連接。

所述的太陽能充電模塊包括太陽能電池板、充電開關和充電電路；太陽能電池板的輸出端依次通過充電開關和充電電路與供電電源連接，所述充電開關還與控制模塊的輸出端連接。

所述穩壓濾波模塊包括穩壓電路和濾波電路，所述穩壓電路的輸入端與供電電源連接，穩壓電路的輸出端通過濾波電路與用電設備連接。

所述報警模塊包括報警開關和報警器，報警開關的輸入端與控制模塊連接，報警開關的輸出端與報警器連接。

控制模塊主要是通過電壓檢測模塊檢測到的電壓對充電開關和報警開關進行控制，例如電壓檢測模塊檢測到電壓過低時，控制報警開關接通，進行低壓報警，電壓檢測模塊檢測到電壓過高時，控制充電開關關斷，不再對供電電源進行充電。

在本申請的實施例中充電開關和報警開關都可以通過模擬開關來實現。

在一個實施例中，控制模塊可以由兩個電壓比較器實現，第一個電壓比較器用於比較檢測電壓和高壓關斷閾值（高壓關斷閾值即為蓄電池的滿電電壓），根據比較結果控制充電開關通斷:

具體的,將電壓檢測電路的輸出端連接到第一個電壓比較器的反相輸入端,將高壓關斷閾值電壓（以基準電壓源的形式）連接到第一個電壓比較器的同相輸入端，第一個電壓比較器的輸出端與充電開關連接；當未充滿電時，檢測電壓低於高壓關斷閾值，同相輸入端電壓大於反相輸入端，此時，第一個電壓比較器輸出高電平，充電開關保持接通狀態；當供電電源滿電後，繼續充電將會使其電壓繼續升高，此時，檢測電壓高於高壓關斷閾值，同相輸入端小於反相輸入端電壓，第一個電壓比較器輸出低電平，充電開關斷開，由此保護供電電源。

第二個電壓比較器用於比較檢測電壓和低壓報警閾值，根據比較結果控制報警開關的通斷：具體地將電壓檢測電路的輸出端連接到第二個電壓比較器的反相輸入端， 將低壓報警閾值電壓（以基準電壓源的形式）連接到第二個電壓比較器的同相輸入端，第二個電壓比較器輸出端與報警開關連接；當檢測電壓低於低壓報警閾值時，同相輸入端大於反相輸入端，第二個電壓比較器輸出高電平，報警開關接通，報警器工作；當檢測電壓高於低壓報警閾值時，同相輸入端電壓小於反相輸入端電壓，第二個電壓比較器輸出低電平，報警開關保持斷開狀態。

在另一個實施例中，控制模塊可以由單片機實現，如MSP430、89c51單片機等；

單片機將電壓採集模塊採集到的電壓分別與預設的低壓報警閾值和高壓關斷閾值（高壓關斷閾值即為蓄電池的滿電電壓）比較，並根據比較結果輸出高低電平控制充電開關和報警開關的通斷（檢測電壓高於關斷閾值時，關斷充電開關；檢測電壓小於低壓報警閾值時，接通報警開關）。

所述的報警器包括但不限於聲報警器或光報警器。

所述的濾波電路包括電源濾波器。

所述的電源模塊包括一個或多個蓄電池。

如圖2所示，所述的穩壓電路包括電阻R1、TVS管、第一壓敏電阻MOV1、第二壓敏電阻MOV2和氣體放電管D1，所述的電阻R1的一端通過第一公共點與供電電源連接，電阻R1的另一端通過第二公共點與濾波電路連接；所述的第一公共點還通過TVS管接地；所述的第二公共點依次通過第一壓敏電阻MOV1和第二壓敏電阻MOV2接地；所述的第二壓敏電阻的兩端還並聯有氣體放電管D1。

在電商用車工作過程中，如果受到外部影響時（例如，雷電天氣，或者經過高壓輸電線附近），供電電源的輸出可能會產生浪湧電壓，此時第一壓敏電阻MOV1和第二壓敏電阻MOV2承擔保護作用, 同時，電阻R1和TVS管防止浪湧電壓的殘餘能量進入用電設備，對用電設備帶來損壞，如果浪湧電壓過大，衝擊放電電流過大，殘壓超過應有的保護水平時，氣體放電管導通短接第二壓敏電阻MOV2，同時氣體放電管D1將能量釋放到大地，此時系統殘壓由第一壓敏電阻MOV1決定，殘壓將大大降低，從而達到穩壓作用，穩壓後再通過電源濾波器輸出，進一步保證了供電的穩定性。