CN106160128B - 码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩 - Google Patents

码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩 Download PDF

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Abstract

本发明涉及码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩，属于充电桩应用技术领域。在码头上的中间安装供电板，在供电板的右方安装配电间乙、供电网，在供电板的左方安装配电间甲、逆变器、控制器、太阳能电池。太阳照射太阳能电池产生的电流通过导电线、控制器、逆变器、配电间甲和供电板向水上浮动充电桩供电。从供电网输出的电流通过导电线、配电间乙和供电板向水上浮动充电桩供电。转动电极搭片与可轮换电极甲接通电路时，由光伏组件向水上浮动充电桩供电，转动电极搭片与可轮换电极乙接通电路时，由供电网向水上浮动充电桩供电。安装在水上浮动充电桩左侧的浮筒甲和智能航行系统可以带动水上浮动充电桩在水面上移动位置。

Description

码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩
技术领域
本发明涉及码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩，属于充电桩应用技术领域。
背景技术
为了减少码头周围地区的空气污染，航行在水面上的、用柴油机提供航行动力的货船和客轮开始改用电动机提供航行动力，电动货船和电动客轮的出现，要求水面上有水上浮动充电桩向水上用电户提供充电服务。向水上浮动充电桩提供的电力中既要有保护生态环境的清洁能源电力，也要有保持电压稳定的常规电力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩。
良好的生态环境是人类生存和健康的基础。要按照绿色发展理念，重点抓好空气、土壤、水污染的防治，切实解决影响人民群众健康的突出环境问题。航行在水面上的柴油机船的排碳量是大的，污染环境是严重的，必须用电动船逐步取代柴油机船。发展电动船需要提供水上浮动充电桩，并向水上浮动充电桩供应电压稳定的、包含部分清洁能源的可靠电力。在码头上的中间安装供电板，在供电板上分开安装固定电极、可轮换电极甲和可轮换电极乙，固定电极上的电极搭片只与可轮换电极甲或可轮换电极乙中的一个可轮换电极接通电路。光伏电力或供电网电力都是通过电极搭片、固定电极和导电线向水上浮动充电桩供电。安装在水上浮动充电桩左侧的浮筒甲和智能航行系统可以带动水上浮动充电桩在水面上按照计算机发出的指令移动位置，水上浮动充电桩用于向水面上的用电户供电。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由智能航行系统1、浮筒甲2、水上浮动充电桩3、浮筒乙4、防水绝缘罩壳5、充电桩壳体6、存储器7、导电线8、控制电路9、信息传输线10、计算机11、输入电流的防水密封插口12、输出电流的防水密封插口13、顶盖14、挡浪围板15、排水孔16、用电户17、防水电缆18、供电板20、固定电极21、可轮换电极甲22、电极搭片23、配电间甲24、逆变器25、控制器26、太阳能电池27、可轮换电极乙28、配电间乙29、供电网30共同组成码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩；
在码头上的高地的中间安装供电板20，在供电板20的下部的中间安装固定电极21，在供电板20的上部的右侧安装可轮换电极乙28，在供电板20的上部的左侧安装可轮换电极甲22，在供电板20的右方安装配电间乙29和供电网30，在供电板20的左方自右向左依次安装配电间甲24、逆变器25、控制器26、太阳能电池27， 在码头的前方、水上浮动充电桩3浮动在水面19上，在水上浮动充电桩3的浮筒乙4上表面的周围安装竖立的挡浪围板15，在挡浪围板15的底部的不同方向分别开设4个—8个排水孔16，在挡浪围板15内的中心位置安装充电桩壳体6，在充电桩壳体6的外围安装防水绝缘罩壳5，在充电桩壳体6内的下部安装控制电路9，在充电桩壳体6的上部的左侧安装输入电流的防水密封插口12，在充电桩壳体6的上部的右侧安装输出电流的防水密封插口13，在充电桩壳体6的内部的上部安装计算机11，在充电桩壳体6的顶部安装顶盖14，在浮筒乙4和挡浪围板15的左侧的下部安装浮筒甲2，在浮筒甲2的上部安装智能航行系统1，在水上浮动充电桩3的右方的水面19上有用电户17；
供电网30通过导电线8与配电间乙29连接，配电间乙29通过导电线8与可轮换电极乙28连接，太阳能电池27通过导电线8与控制器26连接，控制器26通过导电线8与逆变器25连接，逆变器25通过导电线8与配电间甲24连接，配电间甲24通过导电线8与可轮换电极甲22连接，固定电极21上的电极搭片23在可轮换电极甲22和可轮换电极乙28之间可以轮换接通其中一个可轮换电极，固定电极21通过导电线8与水上浮动充电桩3的输入电流的防水密封插口12连接，在充电桩壳体6的内部：输入电流的防水密封插口12通过导电线8与控制电路9连接，控制电路9通过导电线8与输出电流的防水密封插口13连接，控制电路9通过信息传输线10与计算机11连接，控制电路9通过信息传输线10与存储器7连接，智能航行系统1上的无线天线通过无线电波与充电桩壳体6的内部的上部的计算机11的内置天线互联，输出电流的防水密封插口13通过防水电缆18与水面19上的用电户17连接。
水上浮动充电桩3是交流水上浮动充电桩或直流水上浮动充电桩。
太阳能电池27是多晶硅太阳能电池或钙钛矿太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①在码头旁向电动船就近提供充电服务，保证了供电及时，有益于推动电动船的发展。②向电动船提供的电力中既有电量充足、电压稳定的供电网电力，也有在发电过程中不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫和PM2.5细颗粒物的清洁能源光伏电力。提供部分光伏电力有利于防治空气污染，保护生态环境，实现可持续的绿色发展。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
太阳光照射太阳能电池、会引起太阳能电池表面产生电子的移动，形成电势差，将太阳光能转换为电能。太阳能电池产生的直流电可以通过导电线输入控制器进行调整，调整后的直流电输入逆变器转换成交流电，交流电通过导电线可以输入水上浮动充电桩、用于给电动船充电。光伏发电通过逆变器转换产生的交流电可以和供电网提供的交流电轮换使用，通过水上浮动充电桩向电动船供电。目前，光伏电力提供的交流电的价格比供电网提供的交流电的价格高一些，轮换供电可以向电动船提供价格合理的、大量的交流电。供电网中的电力目前约有50%来自燃煤发电，燃煤发电的比例在逐步下降，燃煤发电存在碳排放，光伏发电不存在碳排放，供电网电力和光伏电力轮换使用比全部使用供电网电力减少了碳排放，比较环保。光伏电力使用比例的逐步增加使绿色发展的一个方面。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由智能航行系统1、浮筒甲2、水上浮动充电桩3、浮筒乙4、防水绝缘罩壳5、充电桩壳体6、存储器7、导电线8、控制电路9、信息传输线10、计算机11、输入电流的防水密封插口12、输出电流的防水密封插口13、顶盖14、挡浪围板15、排水孔16、用电户17、防水电缆18、供电板20、固定电极21、可轮换电极甲22、电极搭片23、配电间甲24、逆变器25、控制器26、太阳能电池27、可轮换电极乙28、配电间乙29、供电网30共同组成码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩；
在码头上的高地的中间安装供电板20，在供电板20的下部的中间安装固定电极21，在供电板20的上部的右侧安装可轮换电极乙28，在供电板20的上部的左侧安装可轮换电极甲22，在供电板20的右方安装配电间乙29和供电网30，在供电板20的左方自右向左依次安装配电间甲24、逆变器25、控制器26、太阳能电池27， 在码头的前方、水上浮动充电桩3浮动在水面19上，在水上浮动充电桩3的浮筒乙4上表面的周围安装竖立的挡浪围板15，在挡浪围板15的底部的不同方向分别开设4个—8个排水孔16，在挡浪围板15内的中心位置安装充电桩壳体6，在充电桩壳体6的外围安装防水绝缘罩壳5，在充电桩壳体6内的下部安装控制电路9，在充电桩壳体6的上部的左侧安装输入电流的防水密封插口12，在充电桩壳体6的上部的右侧安装输出电流的防水密封插口13，在充电桩壳体6的内部的上部安装计算机11，在充电桩壳体6的顶部安装顶盖14，在浮筒乙4和挡浪围板15的左侧的下部安装浮筒甲2，在浮筒甲2的上部安装智能航行系统1，在水上浮动充电桩3的右方的水面19上有用电户17；
供电网30通过导电线8与配电间乙29连接，配电间乙29通过导电线8与可轮换电极乙28连接，太阳能电池27通过导电线8与控制器26连接，控制器26通过导电线8与逆变器25连接，逆变器25通过导电线8与配电间甲24连接，配电间甲24通过导电线8与可轮换电极甲22连接，固定电极21上的电极搭片23在可轮换电极甲22和可轮换电极乙28之间可以轮换接通其中一个可轮换电极，固定电极21通过导电线8与水上浮动充电桩3的输入电流的防水密封插口12连接，在充电桩壳体6的内部：输入电流的防水密封插口12通过导电线8与控制电路9连接，控制电路9通过导电线8与输出电流的防水密封插口13连接，控制电路9通过信息传输线10与计算机11连接，控制电路9通过信息传输线10与存储器7连接，智能航行系统1上的无线天线通过无线电波与充电桩壳体6的内部的上部的计算机11的内置天线互联，输出电流的防水密封插口13通过防水电缆18与水面19上的用电户17连接。
水上浮动充电桩3是交流水上浮动充电桩或直流水上浮动充电桩。
太阳能电池27是多晶硅太阳能电池或钙钛矿太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池。
白天，太阳光的光线照射太阳能电池产生电流，技术人员将供电板上固定电极上的电极搭片的另一头搭到可轮换电极甲上接通输送电流的电路，从太阳能电池输出的电流通过导电线、控制器、逆变器、配电间甲、可轮换电极甲、电极搭片、固定电极、导电线输入水上浮动充电桩的输入电流的防水密封插口，夜间，由于许多电动船只停驶等待充电，用电户的需电量增加，将供电板上的固定电极上的电极搭片的另一头搭到可轮换电极乙上接通电路，从供电网输出的电流通过导电线、配电间乙、可轮换电极乙、电极搭片、固定电极、导电线输入水上浮动充电桩的输入电流的防水密封插口，从输入电流的防水密封插口进入水上浮动充电桩的电流通过导电线、控制电路输送到输出电流的防水密封插口，通过插入输出电流的防水密封插口的防水电缆向用电户供电。控制电路通过信息传输线将供电量信息输入存储器存储，控制电路将供电时间、输送电量等信息通过信息传输线输入计算机，供计算机进行运算和对外通信。安装在水上浮动充电桩左侧的浮筒甲和智能航行系统可以带动水上浮动充电桩在水面上按照计算机发出的指令移动位置。
现举出实施例如下：
实施例一：
在码头上的中间安装供电板，在供电板上分开安装固定电极、可轮换电极甲、可轮换电极乙，在供电板的右方安装配电间乙、供电网，在供电板的左方安装配电间甲、逆变器、控制器、单晶硅太阳能电池。太阳照射单晶硅太阳能电池产生的电流通过导电线、控制器、逆变器、配电间甲和供电板上的可轮换电极甲、电极搭片、固定电极、导电线向水上浮动交流充电桩供电。从供电网输出的电流通过导电线、配电间乙和供电板上的可轮换电极乙、电极搭片、固定电极、导电线向水上浮动交流充电桩供电。电极搭片只能搭接可轮换电极甲或可轮换电极乙中的一个电极。根据季节的特点和白天、夜间的气象情况，转动电极搭片与可轮换电极甲接通电路时，由光伏组件向水上浮动交流充电桩供电，转动电极搭片与可轮换电极乙接通电路时，由供电网向水上浮动交流充电桩供电。安装在水上浮动交流充电桩左侧的浮筒甲和智能航行系统可以带动水上浮动交流充电桩在水面上移动位置，水上浮动交流充电桩用于向水面上的用电户供电。
实施例二：
在码头上的中间安装供电板，在供电板上分开安装固定电极、可轮换电极甲、可轮换电极乙，在供电板的右方安装配电间乙、供电网，在供电板的左方安装配电间甲、逆变器、控制器、钙钛矿太阳能电池。太阳照射钙钛矿太阳能电池产生的电流通过导电线、控制器、逆变器、配电间甲和供电板上的可轮换电极甲、电极搭片、固定电极、导电线向水上浮动交直流充电桩供电。从供电网输出的电流通过导电线、配电间乙和供电板上的可轮换电极乙、电极搭片、固定电极、导电线向水上浮动交直流充电桩供电。电极搭片只能搭接可轮换电极甲或可轮换电极乙中的一个电极。根据季节的特点和白天、夜间的气象情况，转动电极搭片与可轮换电极甲接通电路时，由光伏组件向水上浮动交直流充电桩供电，转动电极搭片与可轮换电极乙接通电路时，由供电网向水上浮动交直流充电桩供电。安装在水上浮动交直流充电桩左侧的浮筒甲和智能航行系统可以带动水上浮动交直流充电桩在水面上移动位置，水上浮动交直流充电桩用于向水面上的用电户供电。

Claims (3)

1.码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩，其特征是，由智能航行系统（1）、浮筒甲（2）、水上浮动充电桩（3）、浮筒乙（4）、防水绝缘罩壳（5）、充电桩壳体（6）、存储器（7）、导电线（8）、控制电路（9）、信息传输线（10）、计算机（11）、输入电流的防水密封插口（12）、输出电流的防水密封插口（13）、顶盖（14）、挡浪围板（15）、排水孔（16）、用电户（17）、防水电缆（18）、供电板（20）、固定电极（21）、可轮换电极甲（22）、电极搭片（23）、配电间甲（24）、逆变器（25）、控制器（26）、太阳能电池（27）、可轮换电极乙（28）、配电间乙（29）、供电网（30）共同组成码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩；
在码头上的高地的中间安装供电板（20），在供电板（20）的下部的中间安装固定电极（21），在供电板（20）的上部的右侧安装可轮换电极乙（28），在供电板（20）的上部的左侧安装可轮换电极甲（22），在供电板（20）的右方安装配电间乙（29）和供电网（30），在供电板（20）的左方自右向左依次安装配电间甲（24）、逆变器（25）、控制器（26）、太阳能电池（27），在码头的前方、水上浮动充电桩（3）浮动在水面（19）上，在水上浮动充电桩（3）的浮筒乙（4）上表面的周围安装竖立的挡浪围板（15），在挡浪围板（15）的底部的不同方向分别开设4个—8个排水孔（16），在挡浪围板（15）内的中心位置安装充电桩壳体（6），在充电桩壳体（6）的外围安装防水绝缘罩壳（5），在充电桩壳体（6）内的下部安装控制电路（9），在充电桩壳体（6）的上部的左侧安装输入电流的防水密封插口（12），在充电桩壳体（6）的上部的右侧安装输出电流的防水密封插口（13），在充电桩壳体（6）的内部的上部安装计算机（11），在充电桩壳体（6）的顶部安装顶盖（14），在浮筒乙（4）和挡浪围板（15）的左侧的下部安装浮筒甲（2），在浮筒甲（2）的上部安装智能航行系统（1），在水上浮动充电桩（3）的右方的水面（19）上有用电户（17）；
供电网（30）通过导电线（8）与配电间乙（29）连接，配电间乙（29）通过导电线（8）与可轮换电极乙（28）连接，太阳能电池（27）通过导电线（8）与控制器（26）连接，控制器（26）通过导电线（8）与逆变器（25）连接，逆变器（25）通过导电线（8）与配电间甲（24）连接，配电间甲（24）通过导电线（8）与可轮换电极甲（22）连接，固定电极（21）上的电极搭片（23）在可轮换电极甲（22）和可轮换电极乙（28）之间可以轮换接通其中一个可轮换电极，固定电极（21）通过导电线（8）与水上浮动充电桩（3）的输入电流的防水密封插口（12）连接，在充电桩壳体（6）的内部：输入电流的防水密封插口（12）通过导电线（8）与控制电路（9）连接，控制电路（9）通过导电线（8）与输出电流的防水密封插口（13）连接，控制电路（9）通过信息传输线（10）与计算机（11）连接，控制电路（9）通过信息传输线（10）与存储器（7）连接，智能航行系统（1）上的无线天线通过无线电波与充电桩壳体（6）的内部的上部的计算机（11）的内置天线互联，输出电流的防水密封插口（13）通过防水电缆（18）与水面（19）上的用电户（17）连接。
2.根据权利要求1所述的码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩，其特征是，所述的水上浮动充电桩（3）是交流水上浮动充电桩或直流水上浮动充电桩。
3.根据权利要求1所述的码头旁光伏电力与供电网电力轮换供电的水上浮动充电桩，其特征是，所述的太阳能电池（27）是多晶硅太阳能电池或钙钛矿太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池。
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