本实用新型属于供配电领域，具体涉及一种光伏充电站。
背景技术：
电动自行车拥有便捷、经济环保等很多其他交通工具所不具备的优点，电瓶车行业也成为一个不容再争辩的产业导向。随着城乡道路发展，电动自行车替代传统自行车已经成为一个既定事实，但是唯一不如传统自行车的是，电动自行车需要电力，而在长距离的骑行路程中很有可能出现电力不足的问题，电动自行车充电桩也就变成了一个急需发展的设备。
但是目前的充电桩规模较小且大都是采用市电进行供电，一旦出现停电的情况就无法进行正常供电，进而导致电瓶车无法进行电量补给，极大限制了电动车的行驶范围；此外，市电供电耗费了较长的充电时间。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种针对电动自行车供电的光伏充电站。
根据本实用新型实施例的光伏充电站，包括：光伏发电阵列，用于采集太阳光并转换为直流电；汇流箱，与所述光伏发电阵列连接；光伏充电控制器，与所述汇流箱连接；双向变流器，与所述光伏充电控制器连接；蓄电单元，与所述双向变流器连接，用于储蓄电能和提供电能；直流充电单元，与所述双向变流器连接，用于提供直流充电电源；交流充电单元，与所述双向变流器连接，用于提供交流充电电源；电站主控单元，用于通过控制所述光伏充电控制器、双向变流器实现对蓄电单元的充放电的控制，以及用于实现直流充电单元、交流充电单元对外供电的控制。
根据本实用新型实施例的光伏充电站，至少具有如下技术效果：通过光伏发电阵列提供了一种新的供电途径，通过蓄电单元可以将光伏发电阵列产生的电能存储起来，在无光照时可以继续供电，相较于传统的市电供电方式，可以避免在市电失电后无法继续供电的情况出现，极大的提高了供电的稳定性、持续性。同时，通过直流充电单元和交流充电单元可以提供多种供电方式，特别是直流供电单元可以直接对电瓶车的蓄电池进行充电，当采用的电瓶车采用的蓄电池规格相同的情况下，可以直接将电瓶车的蓄电池放入直流供电单元内进行充电，然后拿出直流供电单元内已充好的蓄电池进行更换即可重新上路，无需等待，极大地提高了电瓶车的行驶半径。
根据本实用新型的一些实施例，所述直流充电单元包括电池充电柜，所述电池充电柜用于放置并连接电动车电池。
根据本实用新型的一些实施例，所述交流充电单元包括室内交流充电桩和/或室外交流充电棚。
根据本实用新型的一些实施例，所述室外交流充电棚的棚顶采用所述光伏发电阵列。
根据本实用新型的一些实施例，上述光伏充电站还包括与所述电站主控单元连接的电量采集模块，所述电量采集模块用于采集所述直流充电单元和交流充电单元中每一个充电器的电压、电流。
根据本实用新型的一些实施例，上述光伏充电站还包括与所述电站主控单元连接的锁控模块，所述锁控模块用于控制智能锁。
根据本实用新型的一些实施例，上述光伏充电站还包括与所述电站主控单元连接的数据传输模块，所述数据传输模块用于和远程的监测端进行数据交互。
根据本实用新型的一些实施例，上述光伏充电站还包括与所述电站主控单元连接的人机交互单元。
根据本实用新型的一些实施例，所述双向变流器还与市电和/或发电机连接。
根据本实用新型的一些实施例，上述光伏充电站还包括连接在所述双向变流器与所述交流充电单元和直流充电单元之间的配电箱。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型实施例的系统框图；
图2是本实用新型实施例的电气原理简图；
图3是本实用新型实施例的电池充电柜主视简图；
图4是本实用新型实施例的室外交流充电棚立体简图。
附图标记：
光伏发电阵列110、汇流箱120、光伏充电控制器130、双向变流器140、蓄电单元150、发电机160、配电箱170、
直流充电单元210、充电隔间211、交流充电单元220、
电站主控单元310、电量采集模块320、锁控模块330、数据传输模块340、人机交互单元350、
监测端400。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1至图4描述根据本实用新型实施例的光伏充电站。
根据本实用新型实施例的光伏充电站，包括：光伏发电阵列110、汇流箱120、光伏充电控制器130、双向变流器140、蓄电单元150、直流充电单元210、交流充电单元220、电站主控单元310。光伏发电阵列110，用于采集太阳光并转换为直流电；汇流箱120，与光伏发电阵列110连接；光伏充电控制器130，与汇流箱120连接；双向变流器140，与光伏充电控制器130连接；蓄电单元150，与双向变流器140连接，用于储蓄电能和提供电能；直流充电单元210，与双向变流器140连接，用于提供直流充电电源；交流充电单元220，与双向变流器140连接，用于提供交流充电电源；电站主控单元310，用于通过控制光伏充电控制器130、双向变流器140实现对蓄电单元150的充放电的控制，以及用于实现直流充电单元210、交流充电单元220对外供电的控制。
参考图1、图2，光伏发电阵列110通常包括数量较多的光伏组串，每光伏组串由多个光伏组件串联而成。光伏组件可以将太阳能转换为电能，然后以光伏组串的形式与汇流箱120连接，再由汇流箱120输出电压较高的电能。通常一个汇流箱120会同时与多个光伏组串连接，将多个光伏组串产生的电能汇聚之后再输出到光伏充电控制器130。光伏充电控制器130与双向变流器140连接后，通过双向变流器140将汇聚的电能输出到蓄电单元150，对蓄电单元150进行充电。双向变流器140还要与直流充电单元210和交流充电单元220连接，通过直流充电单元210和交流充电单元220给外部需要充电的负载进行充电。双向变流器140向直流充电单元210供电时，可以直接通过蓄电单元150将电能输出到外部负载；向交流充电单元220供电时，蓄电单元150输出的直流电通过双向变流器140进行逆变以后输出交流电到外部负载。
在本实用新型的一些实施例中，双向变流器140内部会设置隔离变压器，通过隔离变压器，可以进一步保证蓄电池充放电的安全。
在本实用新型的一些实施例中，一个双向变流器140会连接多个光伏充电控制器130，一个光伏充电控制器130连接多个汇流箱120，这样就可以形成一个发电功率较大的光伏发电站，以同时满足数量更多的电动车的充电需求。在发电功率较大的前提下，可以建设容量更大的蓄电单元150，蓄电单元150通常采用的是蓄电池组组成，需要拓展容量时，只需要进行增加蓄电池组的数量即可。因此，在需要建设光伏充电站时，只要根据电站的容量需求，对蓄电单元150的容量和光伏阵列中光伏组件的数量进行合理布置，即可实现对光伏充电站的最大化利用。
根据本实用新型实施例的光伏充电站，通过光伏发电阵列110提供了一种新的供电途径，通过蓄电单元150可以将光伏发电阵列110产生的电能存储起来，在无光照时可以继续供电，相较于传统的市电供电方式，可以避免在市电失电后无法继续供电的情况出现，极大的提高了供电的稳定性、持续性。同时，通过直流充电单元210和交流充电单元220可以提供多种供电方式，特别是直流供电单元可以直接对电瓶车的蓄电池进行充电，当采用的电瓶车采用的蓄电池规格相同的情况下，可以直接将电瓶车的蓄电池放入直流供电单元内进行充电，然后拿出直流供电单元内已充好的蓄电池进行更换即可重新上路，无需等待，极大地提高了电瓶车的行驶半径。
在本实用新型的一些实施例中，直流充电单元210包括电池充电柜，电池充电柜用于放置并连接电动车的蓄电池。通过电池充电柜可以将电动车的蓄电池放入充电柜中进行充电，一方面可以保证蓄电池充电的安全性，既不容易发生偷盗，也可以保证蓄电池不会伤害到他人，另一方面，可以实现蓄电池的实时替换，只要在采用统一型号蓄电池的前提下，既可以直接将需要充电的蓄电池放入电池充电柜，取出已经充好的蓄电池更换到电动车即可。通过这种方式，可以大幅度降低电瓶车充电等待的时间，也使得电瓶车的形行驶半径会更大。参考图4，在一个电池充电柜中设置了多个充电隔间211，通过这种方式可以让蓄电池的充电更为安全，同时也便于对蓄电池进行管理。
在本实用新型的一些实施例中，交流充电单元220包括室内交流充电桩和/或室外交流充电棚。交流供电的方式与直流供电的方式不一样，直流供电是针对蓄电池进行的，因此需要保证较高的安全性；而交流供电不一样，主要依赖于电瓶车配套的充电装置辅助充电，因此只需要进行简单防护即可进行充电。因此，对于交流充电，除了布置一部分室内交流充电桩外，还需要重点布置室外交流充电棚，这样可以最大化的提供电瓶车充电的位置。采用室外交流充电棚的方式，主要可以起到遮挡风雨的作用，便于对电瓶车的保护。
在本实用新型的一些实施例中，参考图3，室外交流充电棚的棚顶采用光伏发电阵列110。通过这种方式，可以最大化的利用有限的面积进行光伏发电，可以使得本实用新型实施例的光伏充电站占地面积得到大幅度的减小。同时，将光伏发电阵列110设置成棚顶，也可减少棚顶的材料，可以有效的降低光伏电站建设的成本。在本实用新型的一些实施例中，为了提高棚顶的安装强度，光伏组件的安装框采用了35毫米的铝边框。
在本实用新型的一些实施例中，参考图1，光伏充电站还包括与电站主控单元310连接的电量采集模块320，电量采集模块320用于采集直流充电单元210和交流充电单元220中每一个充电器的电压、电流。电站主控单元310通过电量采集模块320采集到直流充电单元210和交流充电单元220中每一个充电器的电压、电流电压后，可以实时知晓直流充电单元210和交流充电单元220的使用情况，同时也可以知晓每一个正在充电的电瓶车是否已经充满电，可以及时的提醒电瓶车车主提车，此外，还便于对用电量进行记录。
在本实用新型的一些实施例中，参考图1，光伏充电站还包括与电站主控单元310连接的锁控模块330，锁控模块330用于控制智能锁。智能锁的应用场景有很多，可以用于锁车位，可以用于锁电池充电柜的柜门。通过锁控模块330可以实现对数量较多的智能锁进行控制，对于不同的智能锁发送不同的控制信号，既可以对每个智能锁进行关锁和开锁的控制。锁控模块330可以采用单片机等小型处理器作为核心控制器，可以实现与电站主控单元310的通信，并且可发送控制信号至智能锁。单片机具体可以采用stm32系列。
在本实用新型的一些实施例中，电站主控单元310可以直接采用电脑，这种方式基本符合大多数人的操作习惯，同时电脑的数据处理能较强，可以满足对大型光伏充电站的数据处理和控制工作。
在本实用新型的一些实施例中，参考图1，光伏充电站还包括与电站主控单元310连接的数据传输模块340，数据传输模块340用于和远程的监测端400进行数据交互。数据传输模块340是光伏充电站与监测端400进行数据交互的窗口。根据数据传输方式的不同，可以选择无线或有线等多种方式。在电站主控单元310直接采用电脑的前提下，可以采用无线网卡或通过网线连接交换机等设备实现与监测端400的数据传输。如果电站主控单元310采用dsp等处理器做嵌入式系统，则可以采用网络模块或者以太网收发模块等实现远程数据传输。
在本实用新型的一些实施例中，参考图1，光伏充电站还包括与电站主控单元310连接的人机交互单元350。通过人机交互单元350，可以让工作人员更为轻松的介入光伏充电站的控制。特别在光伏充电站出现故障时，通过人机交互单元350可以便于现场管理人员更快速的知晓故障出现的位置和原因。
在本实用新型的一些实施例中，参考图1，双向变流器140还与市电和/或发电机160连接。为了让光伏电站满足更大的使用需求，同时也为了提高蓄电单元150的使用寿命，接入市电可以有效的达到这个目的，在平时市电正常供电的情况下，使用市电进行供电，市电失电时就可以使用蓄电单元150进行供电。而发电机160也可以在市电、蓄电单元150等出现故障时进行应急供电，可以进一步提高本实用新型实施例的光伏充电站的稳定性。市电、发电机160接入双向变流器140后，通过双向变流器140可以输出直流电和交流电，满足供电需求。在光伏发电阵列110发电量较大，且光伏充电站本身已经不足以消耗掉这些电能的前体下，双向变流器140还会向市电输出交流电，避免了能源的浪费。
在本实用新型的一些实施例中，参考图1，光伏充电站还包括连接在双向变流器140与交流充电单元220和直流充电单元210之间的配电箱170。通过配电箱170进行供电，可以提高安全性，同时也可以提高光伏充电站的使用效率。在一个充电桩或电池充电柜出现故障时，不需要将整个光伏充电站的输出中断，只需要将出现故障的这一路切断即可，便于维护。此外，如果将配电箱170与电站主控单元310连接，则可以实现远程对每一路供电电路的接通和切断进行控制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上述结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种光伏充电站，其特征在于，包括：
光伏发电阵列(110)，用于采集太阳光并转换为直流电；
汇流箱(120)，与所述光伏发电阵列(110)连接；
光伏充电控制器(130)，与所述汇流箱(120)连接；
双向变流器(140)，与所述光伏充电控制器(130)连接；
蓄电单元(150)，与所述双向变流器(140)连接，用于储蓄电能和提供电能；
直流充电单元(210)，与所述双向变流器(140)连接，用于提供直流充电电源；
交流充电单元(220)，与所述双向变流器(140)连接，用于提供交流充电电源；
电站主控单元(310)，用于通过控制所述光伏充电控制器(130)、双向变流器(140)实现对蓄电单元(150)的充放电的控制，以及用于实现直流充电单元(210)、交流充电单元(220)对外供电的控制。
2.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，所述直流充电单元(210)包括电池充电柜，所述电池充电柜用于放置并连接电动车电池。
3.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，所述交流充电单元(220)包括室内交流充电桩和/或室外交流充电棚。
4.根据权利要求3所述的光伏充电站，其特征在于，所述室外交流充电棚的棚顶采用所述光伏发电阵列(110)。
5.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，还包括与所述电站主控单元(310)连接的电量采集模块(320)，所述电量采集模块(320)用于采集所述直流充电单元(210)和交流充电单元(220)中每一个充电器的电压、电流。
6.根据权利要求5所述的光伏充电站，其特征在于，还包括与所述电站主控单元(310)连接的锁控模块(330)，所述锁控模块(330)用于控制智能锁。
7.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，还包括与所述电站主控单元(310)连接的数据传输模块(340)，所述数据传输模块(340)用于和远程的监测端(400)进行数据交互。
8.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，还包括与所述电站主控单元(310)连接的人机交互单元(350)。
9.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，所述双向变流器(140)还与市电和/或发电机(160)连接。
10.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，还包括连接在所述双向变流器(140)与所述交流充电单元(220)和直流充电单元(210)之间的配电箱(170)。
技术总结