[发明专利]露天停车场智能太阳能充电桩系统

说明书

一种露天停车场智能太阳能充电桩系统，包括：太阳入射角无传感器估计模块、蜘蛛型光伏板向阳角调节机构、光伏‑储能‑电网‑充电桩一体化控制模块以及太阳能充电桩离并网能量管理模块，太阳入射角无传感器估计模块与蜘蛛型光伏板向阳角调节机构相连并传输向阳角信息，蜘蛛型光伏板向阳角调节机构与光伏‑储能‑电网‑充电桩一体化控制模块相连并传输电能，太阳能充电桩离并网能量管理模块与光伏‑储能‑电网‑充电桩一体化控制模块相连并传输控制信息。本发明通过蜘蛛型光伏板向阳角调节机构，能够实现光伏板向阳角随太阳入射角的动态调节，实现太阳能充电桩电能的自主分配与调度，减少新能源汽车对现有化石燃料发电的依赖的同时实现退役电池的梯次利用。

技术领域

本发明涉及一种新能源领域的技术，具体是一种露天停车场智能太阳能充电桩系统。

背景技术

目前我们国家正在大力推广新能源汽车，而相应的基础配套仍不完善。新能源汽车充电时间长，充电功需求率大，由于公共充电设施的建设滞后，导致新能源汽车的充电问题日益严重。这一问题在露天公共停车场尤为严重。由于场地限制、安装成本及配套基础设施老旧一系列问题，致使停车场内充电桩数量寥寥无几。

发明内容

本发明针对现有停车场充电桩数量少、安装困难，提出一种露天停车场智能太阳能充电桩系统，通过蜘蛛型光伏板向阳角调节机构，能够实现光伏板向阳角随太阳入射角的动态调节，实现太阳能充电桩电能的自主分配与调度，减少新能源汽车对现有化石燃料发电的依赖的同时实现退役电池的梯次利用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种露天停车场智能太阳能充电桩系统，包括：太阳入射角无传感器估计模块、蜘蛛型光伏板向阳角调节机构、光伏-储能-电网-充电桩一体化控制模块以及太阳能充电桩离并网能量管理模块，其中：太阳入射角无传感器估计模块与蜘蛛型光伏板向阳角调节机构相连并传输向阳角信息，蜘蛛型光伏板向阳角调节机构与光伏-储能-电网-充电桩一体化控制模块相连并传输电能，太阳能充电桩离并网能量管理模块与光伏-储能-电网-充电桩一体化控制模块相连并传输控制信息。

所述的太阳入射角无传感器估计模块包括：无线通讯单元、计算单元和用于记录当前时间实时时钟单元，其中：无线通讯单元根据充电信息，进行数据转码及加密处理并输出充电结果至云端大数据服务器，计算单元基于当前时间信息和充电桩经纬度信息，由年/月/日及纬度信息计算今日的太阳高度角，并以时/分和经度信息计算当前太阳的方位角与阳光入射角后输出至蜘蛛型光伏板向阳角调节机构，实时时钟单元根据无线通讯单元接收到的时间信息，进行时钟校验处理并输出校准后的时间结果至太阳入射角无传感器估计模块。

所述的无线通讯单元包含：用于与云端大数据服务器通讯的4G/5G通讯模块、用于电信运营商提供移动数据服务的物联网卡以及用于读写新能源车主的充值卡的RFID读卡器，其中：4G/5G通讯模块向云端大数据服务器传输充电桩的运行状态、用户数据、当前时间信息以进行云端数据存储与用户信息更新操作，物联网卡用于电信运营商提供移动数据服务以进行4G/5G通讯模块和云端的联网操作，RFID读卡器实现记账与扣费功能。

所述的蜘蛛型光伏板向阳角调节机构包括：角度控制单元、伺服电动缸单元、支撑柱、球头轴承、支撑臂以及支撑底座，其中：支撑底座固定设置于光伏-储能-电网-充电桩一体化控制模块的背面，支撑臂与固定底座间通过球头轴承铰接，两个伺服电动缸单元设置于车位的入口俩侧并与角度控制单元相连进行伸缩量控制，支撑柱设置于车位后部并与支撑臂间通过球头轴承铰接实现类似蜘蛛腿结构，角度控制单元通过数据总线与伺服电机驱动器通讯并接收来自太阳入射角无传感器估计模块的实时太阳入射角信息，通过建立电动缸伸缩长度与光伏板角度间的映射关系与运动方程，实时计算两个伸缩杆的目标位置。

所述的支撑底座呈三角形排列。

所述的伺服电动缸单元分别与支撑臂通过球头轴承铰接。