一种便携式电动汽车充电器及其应用的制作方法

1.本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种便携式电动汽车充电器及其应用。


背景技术：

2.随着国家对城市出台一些系列的环保政策，电动汽车行业呈现高速发展态势，但是现有的城市充电桩等设施的建设远远跟不上电动汽车的发展速度，因此，电动汽车在行驶过程中存在一系列的问题，比如充电难，需要寻找合适的充电桩进行充电；电动汽车跑不远，担心长途中行驶的路上找不到充电设施，而使电动汽车出现搁浅的问题，还有夏天和冬天不敢开空调，担心电量不足的问题；由于电动汽车快充时电流非常大，给电网带来了巨大挑战，同时也制约了电动汽车的普及和推广。因此，电动汽车给人们带来便利、低运行成本和享受蓝天的同时，充电难和充电慢的问题给众多电动汽车使用者带来的巨大困惑，这也是在电动汽车发展路上所遇到的重要问题，需要亟需解决。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决上述背景技术中存在的不足，解决现有电动汽车充电难、充电慢、行程短的技术问题，使电动汽车实现说走就走的远途出行，为此，本发明提供了一种便携式电动汽车充电器及其应用。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种便携式电动汽车充电器，所述充电器上设有对电动汽车进行充电的充电接口，所述充电器上设有用于连接燃油发电机或燃气发电机的油汽发电接口，所述充电器内设有第一电能转换模块和mcu控制器，所述第一电能转换模块的输入端通过线路与所述油汽发电接口电性连接，所述第一电能转换模块的输出端与所述充电接口电性连接，所述第一电能转换模块用于将交流电转换为直流电；所述mcu控制器与所述充电接口的输入端电性连接，用于采集所述充电接口的电压和电流，且控制所述第一电能转换模块的输出电压和电流；燃油发电机或燃气发电机所产生的电能经所述油汽发电接口输入至所述充电器中的第一电能转换模块，经转换后再由所述充电接口输出至电动汽车的电池中。
6.所述油汽发电接口和/或所述充电接口为插拔式连接接口，所述油汽发电接口与燃油发电机或燃气发电机的电能输出端配合连接。
7.所述充电器上还设有第二电能转换模块及用于连接220v电源的市电接口，所述市电接口为一插拔式连接接口，其与所述第二电能转换模块电性连接，用于将交流电转换为直流电，且所述的第一电能转换模块、第二电能转换模块分别与所述充电接口之间通过正向二极管连接，所述mcu控制器分别与所述第一电能转换模块、第二电能转换模块电性连接，控制所述第一电能转换模块、第二电能转换模块的输出电压和电流。
8.所述充电器上还设有第三电能转换模块、用于连接光伏发电装置的光伏发电接口，所述光伏发电接口为一插拔式连接接口，所述第三电能转换模块与所述充电接口之间
通过正向二极管连接，所述mcu控制器与所述第三电能转换模块电性连接，用于控制所述第三电能转换模块的输出电压和电流。
9.所述充电器上还设有第四电能转换模块和用于连接风力发电机的风力发电接口，所述风力发电接口为一插拔式连接接口，其与所述第四电能转换模块连接，用于将交流电转换为直流电；所述第四电能转换模块与所述充电接口之间通过正向二极管连接，所述mcu控制器与所述第四电能转换模块电性连接，用于控制所述第四电能转换模块的输出电压和电流。
10.所述充电器上还设有第五电能转换模块和用于连接储能电池的储能接口，所述储能接口为一插拔式连接接口，其与所述第五电能转换模块连接，所述第五电能转换模块与所述充电接口之间通过正向二极管连接，所述mcu控制器与所述第五电能转换模块电性连接，用于控制所述第五电能转换模块的输出电压和电流。
11.所述充电接口的输入端与所述第五电能转换模块之间还连接一通断开关和反向二极管。
12.各个所述的插拔式连接接口处分别设置一控制开关，用于控制接口设备电能的接入和退出。
13.所述充电器上设有显示屏，用于显示电动汽车的剩余电量及各个接口电流、电压、功率等状态信息。
14.一种便携式电动汽车充电器应用，采用油汽发电机、市政电网、光伏发电、风力发电、储能电池中的一种或多种电源叠加至所述充电器，并通过与电动汽车连接的充电接口对电动汽车充电。
15.本发明技术方案具有如下优点：
16.a.本发明在充电器上设置油汽发电接口，可以在油汽发电接口位置连接燃油发电机或燃气发电机，通过燃油发电机和燃气发电机发出的电经充电器和充电枪对电动汽车的充电电池进行充电，当产生电量不足时，通过后备箱中准备的备用汽油、柴油或天然气经发电机进行发电，可以边走边充电，也可以停车充电，解决燃眉之急，避免因电量不足出现电动汽车搁浅的尴尬局面；燃油发电机或燃气发电机发出的交流电经充电器中的第一电能转换模块转换为直流电，直流电的电压和电流可以通过mcu控制器进行控制，使发出的电能转换为可以直接用来为电动汽车充电的电压和电流。
17.b.本发明还可以通过设置在充电器上的光伏发电接口连接光伏发电装置，经充电枪对电动汽车进行充电，在使用时将光伏发电装置的光伏板安装在电动汽车的车顶上，即可以实现边走边充电的目的，也可以在室外停车场停车时进行充电，当然也可以在室外停车场安装固定光伏发电装置，通过充电器给汽车充电，这样为电动汽车充电提供绿色分布式能源，经济环保，解决了电动汽车充电后顾之忧。光伏发电装置所输出的电能会经第三电能转换模块的下，经mcu控制器控制，将电能转换为电动汽车所需的充电电压和电流，同时还可以通过mcu控制器将充电参数调节为供其他电器充电的电压和电流，给人们的出行带来了极大的方便，实现远距离旅行。
18.c.本发明在充电器上设置风力发电接口，在不便于安装充电桩的地点安装风力发电机，再通过充电器中的第四电能转换模块将所产生的交流电转换为适合直接对电动汽车进行停车充电的直流电；
19.d.本发明可以同时采用油汽发电机、市政电网、光伏发电、风力发电、储能电池中的一种或多种电源叠加对电动汽车充电，可以实现电动汽车的快速充电，通过mcu控制器对各个电能转换模块进行输出电压和电流的控制，使每路发电装置发出的电能经转换后进行直流合并，并达到电动汽车充电所需的电压和电流，解决电动汽车快充对电网的依赖和不良影响。同时，本发明还可以通过连接在充电器的储能接口，将多余的电能存储到备用的储能电池中，待汽车电量不足时可以给电动汽车充电。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明所示充电器结构示意图；
22.图2为图1中各个接口连接对于发电和充电设施框图；
23.图3为采用风力发电机和光伏发电装置为电动汽车供电示意图；
24.图4为带有控制开关的充电器结构示意图；
25.图5为充电器内部结构原理示意图。
26.附图标记说明：
27.1-充电接口；2-充电枪；3-油汽发电接口；4-市电接口；
28.5-光伏发电接口；6-风力发电接口；7-燃油发电机或燃气发电机；
29.8-220v电源；9-光伏发电装置；10-风力发电机；20-储能接口；
30.30-储能电池；40-显示屏；50-控制开关，60-电能转换器，601-第二电能转换模块，602-第二电能转换模块，603-第三电能转换模块，604-第四电能转换模块，605-第五电能转换模块；70-mcu控制器；80-正向二极管；90-通断开关；100-反向二极管；a-充电器，b-电动汽车。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.如图1和图2所示，本发明提供了一种便携式电动汽车充电器，充电器a上设有对电动汽车进行充电的充电接口1，充电接口1优选为插拔式连接接口结构，其与充电枪2呈可插拔式连接，充电器a上还设有用于连接燃油发电机或燃气发电机7的油汽发电接口3，油汽发电接口3可以与燃油发电机或燃气发电机7呈可插拔式电性连接，充电器a内设有第一电能转换模块601和mcu控制器70，如图5所示，第一电能转换模块601的输入端通过线路与油汽发电接口3电性连接，第一电能转换模块601的输出端与充电接口1电性连接，第一电能转换模块601用于将交流电转换为直流电，mcu控制器70根据充电接口1的充电电压和电流控制第一电能转换模块601的输出电压和电流；燃油发电机或燃气发电机7所产生的电能经油汽发电接口3输入至充电器a中的第一电能转换模块601，再经与充电接口1电性连接的充电枪2对电动汽车b的电池进行充电。可以将适量的汽油、柴油和天然气等燃料放置在电动汽车
的后备箱中，当出现电动汽车电量不足，且着急赶时间时，只需要启动燃油发电机或燃气发电机即可转换为电能，通过充电器上的油汽发电接口3经充电枪直接对电动汽车进行充电，可以边走边充电，也可以停车充电，解决燃眉之急，避免因电量不足出现电动汽车搁浅的尴尬局面；同时减少了在充电桩等候充电的时间，非常方便与长途旅行。
33.进一步地，本发明还在充电器a上设有220v市电接口4、第二电能转换模块602及用于连接220v电源的市电接口4，市电接口4优选为一插拔式连接接口，其与第二电能转换模块602电性连接，用于将交流电转换为直流电，且第一电能转换模块601、第二电能转换模块602分别与充电接口1之间通过正向二极管80连接，mcu控制器70分别与第一电能转换模块601、第二电能转换模块602及充电接口1输入端电性连接，用于采集充电接口1的输入端电压和电流，并控制第一电能转换模块601、第二电能转换模块602的输出电压和电流。若二者同时实现充电工作时，mcu控制器使二者输出电能合并后符合电动汽车的充电要求。市电接口4连接220v电源8时，充电器a的充电接口1处连接充电枪2，实现对电动汽车b充电。当存在市电电源时，将充电器直接连接市电电源，对电动汽车直接从市政电网上取电，只要有城市或村落的地方都可以满足要求，通过充电器上的显示屏40显示充电电量，并计算所使用的电费数值，方便进行买电。这里的显示屏40还可以显示电动汽车的剩余电量及各个插拔式连接接口的电流、电压、功率等状态信息。
34.为了实现绿色环保的取电效果，本发明还在充电器a上设有第三电能转换模块603和光伏发电接口5，光伏发电接口5为一插拔式连接接口，第三电能转换模块603与充电接口1之间通过正向二极管80连接，mcu控制器70与第三电能转换模块603电性连接，用于控制第三电能转换模块603的输出电压和电流。光伏发电接口5用于与光伏发电装置9连接，光伏发电装置9发电后通过mcu控制器控制第三电能转换模块的输出电压和电流，将其转换为可以直接对电动汽车进行充电的电压和电流，转换后的电能经充电枪2对电动汽车b进行充电。由于光伏发电技术逐渐成熟，通过设置在充电器上的光伏发电接口连接光伏发电装置，经充电枪对电动汽车进行充电，在使用时将光伏发电装置的光伏板安装在电动汽车的车顶上，如图3所示，即可以实现边走边充电的目的，也可以在室外停车场停车时进行充电，当然也可以在室外停车场安装固定光伏发电装置，通过充电器给汽车充电，这样为电动汽车充电提供绿色分布式能源，经济环保，解决了电动汽车充电后顾之忧。
35.当然，本发明还可以利用风力清洁能源，即在充电器a上设有第四电能转换模块604和风力发电接口6，风力发电接口6与风力发电机10的电能输出端优选采用插拔式连接，其与第四电能转换模块604连接，用于将交流电转换为直流电；第四电能转换模块604与充电接口1之间通过正向二极管80连接，mcu控制器70与第四电能转换模块604电性连接，用于根据所需的电动汽车充电参数控制第四电能转换模块604的输出电压和电流。风力发电机10通过风力发电后依次经充电器a和充电枪2对电动汽车b进行充电。风力发电装置可以在不便于安装充电桩的地点安装风力发电机，可以通过充电器进行停车充电。这里所采用的风力发电机为现有成熟技术和设备，不再对其发电技术进行赘述。
36.本发明可以同时采用油汽发电机、市政电网、光伏发电、风力发电、储能电池中的一种或多种电源叠加对电动汽车充电，可以实现电动汽车的快速充电，解决充电难、充电慢及电动汽车快充对电网的依赖和不良影响。
37.本发明还可以通过储能电池对电动汽车进行充电，通过在充电器上设置的第五电
能转换模块605和储能接口20，储能接口20为一插拔式连接接口，其与第五电能转换模块605连接，第五电能转换模块605与充电接口1之间通过正向二极管80连接，mcu控制器70与第五电能转换模块605电性连接，用于控制第五电能转换模块605的输出电压和电流。对于发电后多余的电能还可以通过储能电池进行存储，充电接口1的输入端与第五电能转换模块605之间还连接一通断开关90和反向二极管100。在不需要对电动汽车充电时，连通通断开关90，并通过mcu控制器对各个电能转换模块进行输出电压和电流的调控，使合并后输出的电压和电流符合对储能电池的充电要求，这样可以将多余的电能存储到备用的储能电池中，待汽车电量不足时可以给电动汽车充电。
38.当然，为了方便对各个插拔式连接接口进行开关控制，如图4所示，本发明还在各个插拔式连接接口处或者其中某一个或几个插拔式连接接口处分别设置一控制开关50，用于方便控制个接口装置电能的接入和退出。
39.对于不便安装充电桩的电动汽车车位，本发明可以采用固定方式安装，根据实际需求选择燃油发电机、燃气发电机、光伏发电、风机发电、储能电池等自由组合，mcu控制器根据电动汽车的充电要求，对各种发电方式所产生的电能进行综合调控，通过控制对应的电能转换模块的输出转换电压和电流，从而使汇集后的电压和电流符合对电动汽车的充电要求，从而解决就电动汽车充电桩安装难和充电慢的问题。
40.上述中的各电能转换模块、mcu控制器、二极管等部件均采用现有技术，电能转换器60中包括ac-dc转换电路、dc-dc转换电路等，mcu控制器中设置有充电参数，根据电动汽车的电池电压调整各转换电路电压和电流。ac-dc转换电路是将交流转成直流，根据充电接口的输出要求控制输出电压和电流，dc-dc转换电路是根据输出要求控制器升压或降压，根据充电接口的输出要求控制输出电压和电流。
41.mcu控制器通过设定控制程序，各种能源所产生的电能经转换为直流电合并后输入至充电接口，mcu控制器实时采集充电接口处的电压和电流，并对各电能转换模块输出至充电接口处的对应电压及电流作出调控，以使合并后的或单独输出的电能符合电动汽车的充电需求。
42.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。