CN101860090A - 一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统 - Google Patents

一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统 Download PDF

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Abstract

一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统包括：高速公路，安装电池板支架，横梁，太阳能光伏电池板，无线充电输出装置，汽车，车载无线充电输入装置。在高速公路的中间绿化缓冲带或高速公路两侧，安装一定倾太阳能光伏电池板，太阳能光伏电池板发出的电力，直接输送到无线充电装置的输出端，以无线传输方式输入到车载无线传输装置的输入端，对电动汽车充电。也有一种方式，是在高速公路铺设太阳能光伏板的两侧，建有临时充电站，电动汽车也可以停到临时充电站进行充电。如本段高速公路电动车辆较少，太阳能光伏发出的电力无法用完，无线传输充电装置可通过其中的逆变装置，把太阳能发出的电力经过逆变后并入到外电网。

Description

一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统
技术领域：
本发明涉及一种太阳能光伏发供系统，具体涉及一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统。
背景技术：
能源是人类面临经济发展和环境维护平衡时需要解决的最根本最重要的问题。能源储存的有限量问题促使人类去开发、寻找、应用新的替代能源。太阳能是一种极为丰富的清洁能源，地球每年接受的太阳能总量为1×1018kWh，相当于5×1014桶原油(是探明原油储量的近千倍)，是世界年耗总能量的一万多倍。由于通常最普遍的而且最方便使用的是电能，太阳光伏发电技术能将太阳能直接转换为电能，因而是最有应用前景的太阳能利用方式。目前，由于太阳能的能量密度低，太阳能光伏发电效率低，现在通用的硅系太阳能光伏电池板发电效率在12-16％之间，大型太阳能光伏电站要占用大量的土地，是不争的事实，如1平方米的太阳能光伏板其峰值功率在100瓦左右，如要建立一个百万千瓦的光伏电站，要占地1000万平方米，达15000多亩土地，而且需要地势相对平坦，这样就浪费了大量土地资源，现在国家也在提倡太阳能屋顶工程，但屋顶面积太小，无法满足用电需要，也限制了太阳能光伏的应用和推广。光伏电池发出的是低压直流电力，不能直接进行远距离传输，小的光伏发电独立系统是采用蓄电池储能后再用，这样大大增加了光伏发电的用电成本，大型太阳能光伏电站要进行逆变后并入电网，逆变过程是一个能源消耗过程，且太阳光的不稳定性，导致了太阳能光伏逆变器的低效率，同时增加了设备投入，大大增加了运行成本，这样也制约了太阳能光伏的应用。随着石油资源的日益紧张，世界各国都在研发电动汽车，随着大容量动力电池技术的成熟及汽车智能管理系统的实现，使用电动汽车已成为可能，我国政府还专门出台购买电动汽车给予一定的政府补贴，这样也看出国家对电动汽车的重视。但是国家政策的出台，依然没有刺激人们购买电动汽车的欲望，究其原因主要是给汽车充电的不便，使人们对电动汽车望而却步，如何随时随地简单便捷的给电动汽车充电，是约电动汽车发展的瓶颈。以上情况表明太阳能光伏发电应用和电动汽车的发展都存在一定的难题，以上难题亟待解决。
发明内容：
为了克服现在大型光伏电站用地难和短距离直接供电难题，及电动汽车充电难的问题本发明提供一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统。我国有很丰富的高速公路网，目前高速公路有十多万公里，而且高速公路沿线均地势平坦，在高速公路沿线搭建支架，铺设太阳能光伏电池板，这样既解决了太阳能光伏板的占地问题，也能给高速公路遮风挡雨。太阳能电池板发出的低压直流电可以通过无线充电设备，直接给正在行走的电动汽车进行充电，也可以在高速公路的路肩出集中给电动汽车充电，这不不仅解决了太阳能光伏电力远程输送的难题也解决了电动汽车充电难的问题，这可谓一举两得。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统包括：高速公路，安装电池板支架，横梁，太阳能光伏电池板，无线充电输出装置，汽车，车载无线充电输入装置。在高速公路的中间绿化缓冲带或高速公路两侧，安装一定高度和一定强度的支架，在两个支架上搭有横梁，在横梁上安装有一定倾角度太阳能光伏电池板，若干组电池板串并在一起，构成太阳能光伏发电站，太阳能光伏电池板发出的电力，直接输送到无线充电装置的输出端，在铺设太阳能光伏电池板的路段，每隔一定距离，就有一个无线充电输出装置，这样在沿线就有若干个无线充电输出装置，本电能以无线传输方式输入到车载无线传输装置的输入端，对电动汽车充电，由于汽车是在运动着的，这样就会有不同的无线充电装置对同一辆汽车不停地充电，这样就在汽车跑动过程中实现动态充电，同时，不同的汽车总是有利于最靠近该汽车的充电装置充电，实现了太阳能光伏发电近距离传输。也有一种方式，是在高速公路铺设太阳能光伏板的两侧，建有临时充电站，电动汽车也可以停到临时充电站进行充电。无线传输充电装置里也有逆变装置，经线路连接外电网，如本段高速公路电动车辆较少，太阳能光伏发出的电力无法用完，无线传输充电装置可通过其中的逆变装置，把太阳能发出的电力经过逆变后并入到外电网。
附图说明：
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1、图2为本发明一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统示意图
图中：1、高速公路，2、安装电池板支架，3、太阳能光伏电池板，4、横梁5、无线充电输出装置，6、电动汽车，7、车载无线充电输入装置，8、临时充电站，9、绿化缓冲带。
具体实施方式：
一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统包括：1、高速公路，2、安装电池板支架，3、太阳能光伏电池板，4、横梁，5、无线充电输出装置，6、电动汽车，7、车载无线充电输入装置，8、临时充电站，9、绿化缓冲带。实施时，首先在高速公路1的两侧或绿化缓冲带9处，设立安装电池板支架2，在电池板支架2上方搭建横梁4，使横梁4有一定的倾角，把太阳能光伏电池板3固定在横梁4上，通过导线使太阳能光伏电池板3形成太阳能发电网络，太阳能光伏电池板3发出的电力，直接输送到无线充电输出装置，当高速公路有电动汽车通过时，打开车载无线充电输入装置7，直接给电动汽车6充电。本发明的另一种实施方式是电动汽车6也可以驶入设置在高速公路边侧路肩上的临时动电站8，直接用充电插头给电动汽车6充电，这样电动汽车6在高速公路上行走即可完成充电功能。如果本路段的电动汽车6太少，太阳能光伏电池板发出的电力可通过无线充电输出装置5里面的逆变装置将电力经过逆变后，并入外电网。太阳光伏电池板3发出的富余电力也可应通过临时充电站8，经过逆变后并入外电网。

Claims (10)

1.一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统包括：高速公路，安装电池板支架，横梁，太阳能光伏电池板，无线充电输出装置，汽车，临时充电站，车载无线充电输入装置，其特征在于所述的太阳能光伏电池板安装在高速公路的中间绿化缓冲带或高速公路两侧设立的支架横梁上，太阳能光伏电池板发出的电力，直接输送到无线充电装置的输出端，电能以无线传输方式输入到车载无线传输装置的输入端，对电动汽车充电，或者是在高速公路两侧的临时充电站对电动汽车进行充电。
2.根据权利要求1所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的高速公路的中间绿化缓冲带或高速公路两侧设有支架，支架上有横梁，横梁与水平面有一定的倾角，太阳能电池板就安装在横梁上，横梁与水平面的倾角在30-60°之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的支架、横梁和太阳能电池板是沿高速公路长距离铺设。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的电池板进行并联及串联连接，电池板产生的电力直接输送到无线充电输出装置，进行能量发射输出，对运动中需要充电的汽车进行充电。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的电池板进行并联及串联连接，电池板产生的电力直接输送到临时充电站里的蓄电池里，对停在临时充电站里的带充电汽车，进行充电。无线充电输出装置，进行能量发射输出。
6.根据权利要求1所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的无线充电输出装置利用电磁共振技术，进行无线输电。
7.根据权利要求1所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的无线充电输出装置里设有逆变装置，太阳能电池发出的富余电力，通过逆变后并入到外电网。
8.根据权利要求1所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的临时充电站里配有大容量的磷酸铁锂电池，太阳能电池发出的电力，储存在蓄电池里，经充电器控制后，向停留在充电器里的待充电汽车进行充电。
9.根据权利要求1或7所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的临时充电站里设有逆变装置，太阳能电池发出的富余电力，通过逆变后并入到外电网。
10.根据权利要求1所述的一种基于高速公路的太阳能光伏无线供电系统其特征在于所述的电动汽车上载有无线充电输入装置，接收由无线充电输出装置传输来的电力，对汽车进行充电。
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