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原文传递基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统及其方法

专利名称：	基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统及其方法
摘要：	本发明公开了基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统及其方法，包括旋转式光能转换单元、充电桩、垂直轴风力发电机、供电监测控制装置、复合式传动机构、电机和驱动力监测控制装置；旋转式光能转换单元光能转换产生的电能存储至光能蓄电池并持续性向充电桩的输入端供电；垂直轴风力发电机风能转换产生的电能存储至风能蓄电池并通过供电监测控制装置的监测与控制选择性向充电桩的输入端供电；垂直轴风力发电机以及电机均通过复合式传动机构与旋转式光能转换单元驱动连接。本发明通过旋转式光能转换单元的设置能够将光能进行更高效地光能转换实现电能储能，且风能与太阳能进行合理配合利用，保证电能储能的有序进行，满足充电桩的供电需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	无锡旭浦能源科技有限公司
发明人：	赵志国
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910602081.5
公开号：	CN110271445A
分类号：	B60L53/30(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	214000 江苏省无锡市新吴区菱湖大道200号
主权项：	1.基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统，其特征在于：包括U型板架(4)、充电桩(3)和垂直轴风力发电机(5)；所述U型板架(4)通过光能储电箱(1)以及支撑柱(2)共同支撑倾斜设置，使得所述U型板架(4)的开口倾斜朝南，且U型板架(4)内并排设置有多个与U型板架(4)倾斜斜度相同的旋转式光能转换单元(6)；所述U型板架(4)的高端侧通过三角支撑架(7)支撑设置有平板(8)，所述垂直轴风力发电机(5)竖向设置于平板(8)上，且平板(8)上设置有供电监测控制装置；所述旋转式光能转换单元(6)光能转换产生的电能存储至光能储电箱(1)内的光能蓄电池(10)，且光能蓄电池(10)持续性向充电桩(3)的输入端供电；所述垂直轴风力发电机(5)风能转换产生的电能存储至垂直轴风力发电机(5)的风能蓄电池(50)，且风能蓄电池(50)通过供电监测控制装置的监测与控制选择性向充电桩(3)的输入端供电；还包括复合式传动机构(9)、电机(14)和驱动力监测控制装置；多个所述旋转式光能转换单元(6)均与U型板架(4)转动连接，所述旋转式光能转换单元(6)包括倾斜转轴(61)和通过连接架(62)同心套固在倾斜转轴(61)上的光伏板筒(63)，所述光伏板筒(63)与U型板架(4)的倾斜斜度相同，若干所述光伏板筒(63)在U型板架(4)内呈线性阵列布置；所述垂直轴风力发电机(5)的垂直转轴(51)以及所述电机(14)的输出转轴均通过复合式传动机构(9)与所有旋转式光能转换单元(6)驱动连接，且垂直轴风力发电机(5)以及电机(14)在驱动力监测控制装置的监测与控制下以择一方式向旋转式光能转换单元(6)提供旋转驱动力；所述供电监测控制装置包括控制器(11)、第一电磁继电器和电压监测模块；所述控制器(11)、第一电磁继电器和电压监测模块所需电能均通过风能蓄电池(50)提供，且风能蓄电池(50)通过第一电磁继电器与充电桩(3)的输入端电连接；所述控制器(11)的信号发送端与第一电磁继电器的信号接收端连接；所述电压监测模块用于实时监测风能蓄电池(50)的电压，并将监测电压值传输至控制器(11)；所述控制器(11)内预设有最低供电电压值，所述控制器(11)将监测电压值与最低供电电压值对比分析并通过控制第一电磁继电器的接通或断开实现风能蓄电池(50)对充电桩(3)的输入端的选择性供电；所述驱动力监测控制装置包括控制器(11)、第二电磁继电器和风速传感器(15)；所述电机(14)、第二电磁继电器和风速传感器(15)所需电能均通过风能蓄电池(50)提供，且风能蓄电池(50)通过第二电磁继电器与电机(14)电连接；所述控制器(11)的信号发送端与第二电磁继电器的信号接收端连接；所述风速传感器(15)用于实时监测自然风速，并将监测风速值传输至控制器(11)；所述控制器(11)内预设有最低驱动风速值，所述控制器(11)将监测风速值与最低驱动风速值对比分析并通过控制第二电磁继电器的接通或断开选择电机(14)提供驱动力或垂直轴风力发电机(5)提供驱动力。 2.根据权利要求1所述的基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统，其特征在于：所述U型板架(4)的内底面贴合铺设有用于反射太阳光线的反光镜(20)，穿过相邻光伏板筒(63)夹缝的太阳光线经反光镜(20)反射后照向光伏板筒(63)，且光伏板筒(63)为由多块矩形光伏板(631)的长棱边依次连接围合构成的横截面呈正多边形且两端开口的筒状结构。 3.根据权利要求2所述的基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统，其特征在于：所述最低供电电压值为占风能蓄电池(50)的最大电压值的50％；所述最低驱动风速值为垂直转轴(51)上圆周阵列的叶片(52)受风力驱动能够带动所有旋转式光能转换单元(6)旋转的最小风速值。 4.根据权利要求3所述的基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统，其特征在于：所述复合式传动机构(9)包括带传动机构(91)和锥齿轮传动机构(92)；相邻所述倾斜转轴(61)之间均通过带传动机构(91)传动连接；所述锥齿轮传动机构(92)包括相啮合的水平锥齿轮(921)和倾斜锥齿轮(922)；所述水平锥齿轮(921)通过轴承(15)旋转套设在垂直轴风力发电机(5)的支撑立杆(53)上，且其通过连接杆(16)与垂直转轴(51)上的连接块(17)固连；所述倾斜锥齿轮(922)同心固设在其中一个倾斜转轴(61)的端部；所述电机(14)通过带传动机构(91)与其中一个倾斜转轴(61)驱动连接。 5.根据权利要求4所述的基于光伏储能的新能源汽车智能充电系统的工作方法，其特征在于：光能蓄电池(10)为充电桩(3)的主力供电源，其持续向充电桩(3)的输入端输送电能；风能蓄电池(50)为充电桩(3)的补充供电源，其在供电监测控制装置的监测与控制下选择性向充电桩(3)的输入端输送电能；太阳光线一部分直接照射到光伏板筒(63)上，另一部分穿过相邻光伏板筒(63)之间的夹缝照射到反光镜(20)，经反射后照射到光伏板筒(63)，光伏板筒(63)将光能转化为电能，并存储至光能蓄电池(10)内；垂直轴风力发电机(5)将风能转换为电能存储至风能蓄电池(50)内，电压监测模块对风能蓄电池(50)的电压进行实时监测，并将监测电压值传输至控制器(11)，控制器(11)将监测电压值与最低供电电压值进行对比：当监测电压值高于最低供电电压值时，控制器(11)控制第一电磁继电器接通，风能蓄电池(50)电接入充电桩(3)的输入端，向充电桩(3)输送电能；此时，光能蓄电池(10)与风能蓄电池(50)均向充电桩(3)供电，实现了主力供电源与补充供电源同时向充电桩(3)供电的功能；当监测电压值低于最低供电电压值时，控制器(11)控制第一电磁继电器断开，风能蓄电池(50)不向充电桩(3)供电，仅有作为主力供电源的光能蓄电池(10)向充电桩(3)供电；在叶片(52)受自然风力驱动旋转状态下，使得垂直转轴(51)旋转驱动复合式传动机构(9)带动所有倾斜转轴(61)上的光伏板筒(63)旋转，旋转状态下的光伏板筒(63)能够更为全面地且更多地被太阳光线照射，提高光能转化为电能的效率；风速传感器(15)对自然风速进行实时监测，并将监测风速值传输至控制器(11)，控制器(11)将监测风速值与最低驱动风速值进行对比：当监测风速值大于最低驱动风速值时，控制器(11)控制第二电磁继电器断开，此时，垂直轴风力发电机(5)一方面利用风能向旋转式光能转换单元(6)提供旋转驱动力，另一方面将风能转化为电能；当监测风速值小于最低驱动风速值时，风速不能满足驱动旋转式光能转换单元(6)旋转的要求，即通过风力驱动已不能实现旋转式光能转换单元(6)的旋转，此时，控制器(11)控制第二电磁继电器接通，电机(14)电接入风能蓄电池(50)，电机(14)启动一方面驱动旋转式光能转换单元(6)旋转，另一方面带动垂直转轴(51)旋转，使得垂直轴风力发电机(5)产生电能存储至光能蓄电池(10)内；垂直轴风力发电机(5)与电机(14)通过驱动力监测控制装置的监测与控制从而保证各光伏板筒(63)始终处于旋转状态下进行光能转换。
所属类别：	发明专利