[发明专利]自供式可再生电池充电器

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于车辆和设备的充电系统。更具体地说，本发明涉及使用电阳能对电动车辆进行充电的系统和方法。本发明特别的，但并不排它的，用作便携式、自供式的充电系统，用于有效地存储来自太阳能电池阵列的能量，以及使用所存储的能量给电动车辆的电池进行充电。

背景技术

电动车辆(EV)正在消费者当中日益普及，电动车辆可以包括全电动车辆和诸如气体/电动的混合的车辆。这些车辆提供了对于完全由石油产品驱动的车辆的环保性的替代。具体地，EV具有更低的烟雾前体气体的排放，以及他们几乎不排放与“全球变暖”有关的温室气体。此外，由于石油产品的成本增加，使用电动车已变得更经济。

在现代生活中，几乎所有的EV包括用于存储驱动一个或多个电机和使得车辆运动所必需的电能的一个或多个车载电池。一种用于对车载电池充电的技术包括将车辆连接到永久安装的充电站，该充电站从电网接收电力。例如，大多数EV操作者在通常存放汽车的位置具有充电站，诸如操作者的家里或公司。不幸的是，接入其它的再充电站在当前在大多数区域有点受到了限制。尽管近年来在电池必须重新充电前EV能够行驶的距离有所改善，但在中程或远程的旅行期间EV依然需要再充电。

随着电动车辆越来越普及，对于许多EV的操作者，他们的电动车辆可能是他们唯一的车辆。因此，许多这些EV操作者将希望使用他们的电动车辆用于他们所有的运输需求，包括相对长的行程，诸如假期等。为了增加电动车辆的有用范围，操作者将需要在除了他们的主要车辆存放站点的位置接入充电站。在一些情况下，可能需要临时提供充电站，例如，以在特定事件提供覆盖。可替代地，可能希望在远程位置处在一个更永久的充电站正在安装时，提供临时的充电站。在一些情况下，需要充电站的临时位置可能没有准备好接入电网。在其它实例中，提供永久安装的充电站的成本可能过高，或者与永久安装相关联的交付周期可能不能令人满意。

有鉴于这些，本发明的一个目的是提供一种系统，用于显著且有效地对电动车辆进行充电，该系统可以灵活地移动到EV需要充电的各种不同位置。本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，用于在一个位置快速地建立EV充电站，而不需要从电网获得对电力的接入。本发明的再一个目的是提供一种便携式的、自供式的系统，其能够从太阳能电池阵列提供可再生能量来为EV充电。本发明的另外的目的是提供一种自供式的再生电池充电器，其易于使用，制造相对简单，并且相比成本较低。

发明内容

根据本发明，一种用于对电动车辆的电池充电的便携式单元，该便携式单元包括可移动对接垫。对于便携式单元，对接垫包括基本平的、水平的基座并且形成有用于保持至少一个蓄电池的隔室、和电子设备。所述便携式单元还包括具有第一端和第二端的柱体，其中第一端安装到对接垫上。在结构上，该柱体从对接垫取向向上延伸到第二柱体端。另外，在该柱体的第二端，太阳能电池阵列被附接到柱体。

在本发明的第一实施例中，太阳能电池阵列用于产生直流(DC)输出。对于该实施例，来自太阳能电池阵列的电流使用充电管理电子装置被馈送到蓄电池。该电池进而连接到EV充电站，EV充电站产生充电电流以对外部电池进行充电，诸如电动车辆的电池。逆变器也可以提供在便携式单元中，以从DC电池输出产生交流电流(AC)。来自逆变器的交流电流可被馈送到EV充电站和/或便携式单元上中其它AC负载，诸如灯、120VAC插座、USB插座等。

在本发明的另一个实施例中，太阳能电池阵列被配置成产生AC输出。例如，太阳能电池阵列中的每个光伏模块可以包括微逆变器。对于该实施例，来自光伏模块的组合电流在逆变器/充电器处转换为DC并被馈送到蓄电池。此外，来自太阳能电池阵列的AC电力可以通过逆变器/充电器被馈送到EV充电站。最后，逆变器/充电器可以将来自电池存储的DC电力转换为用于EV充电站的AC电力。蓄电池也可以直接连接到EV充电站。利用这种布置，EV充电站可以从AC太阳能电池阵列产生用于EV电池的充电电流，AC太阳能电池阵列从蓄电池补充电力。

同样用于本发明，跟踪机构可以集成到柱体上，用于移动太阳能阵列以调整太阳能电池阵列取向以及最大化太阳光在光伏模块上的入射。更具体地，跟踪机构可以定位成将柱体的固定部分与太阳能电池阵列互连。利用这种配置，跟踪机构可以用来相对于固定对接垫选择性地移动太阳能电池阵列。在一些情况下，太阳能电池阵列的移动可以根据预定的周期，所述预定的周期基于太阳的运动和位置来开发。