CN106451661A - 基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统，具有太阳能发电装置、风力发电装置、风光互补控制器、储能装置、逆变模块、信号控制模块、电磁场发射装置、电磁场接收装置、整流滤波模块和电动自行车，利用光伏和风力发电产生的电能作为能源，通过无线充电装置为电动自行车充电，达到了节能、环保、安全的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统，利用光伏和风力发电产生的电能作为能源，通过无线充电装置为电动自行车充电，达到了节能、环保、安全的目的。
背景技术
随着国家可持续发展的需求，节约能源、保护环境成为了当今社会发展的主题。机动车拥有量越来越多，道路交通状况越来越拥堵，加上人们节能环保意识的增强，电动自行车的使用越来越普及。
电动自行车简洁轻便，使用方便，绿色环保，目前已成为人们日常出行的重要交通工具，但电动自行车充电问题一直让人们诟病。
专利名称：无线电动自行车充电桩，申请号CN201510556152.4于申请日2015.09.02公开了一种电动自行车无线充电桩，包括刷卡机、触摸屏、充电控制器、充电发射装置、充电接收装置；所述触摸屏通过导线分别连接于刷卡机和充电控制器上，所述刷卡机用于读取充电卡内的数据，并由充电控制器确认充电卡是否具有充电许可；其特征在于，所述充电控制器上还连接有充电无线发射装置，所述充电无线发射装置包括交流电输出端、熔断器、继电器、变频器、高频升压器、单片机、发射线圈，交流电输出端依次与熔断器、继电器、变频器、高频升压器、单片机、发射线圈连接并输出高频电磁功率，然后加载到发射线圈上；所述充电桩还包括充电无线接收端，所述充电无线接收端包括接收线圈、所述接收线圈将接收到的高频电磁信号经高频降压变压器降压、整流器整流后输出至电动自行车工作电池。该方案电线连接方式存在缺陷，无法实现绿色可持续发展，同时没有达到节能环保的要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种使用风光互补发电能源作为电动自行车的充电能源，实现了清洁能源的高效率用，同时引入无线充电技术，避免了传统充电方式中的安全隐患的基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统。
实现本发明目的的技术方案是：一种基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统，具有分别用于将大自然中的太阳能和风能转换成电能后存储在储能装置中的太阳能发电装置和风力发电装置，实现风光互补发电；所述储能装置中的直流电通过转换变为适应负载功率要求的高频交变电流后输送至用于发射高频交变电流产生磁场的电磁场发射装置；所述电磁场发射装置和电磁场接收装置通过多股利兹线绕成盘式结构实现电磁耦合谐振无线传输；所述电磁场接收装置用于接收电磁场发射装置发射出的交变磁场，其输出端和整流滤波模块的输入端相连；所述整流滤波模块将电磁场接收装置接收到的交流电转换成电压值恒定的直流电后输送至电动自行车，所述储能装置通过用于接收转换来的电能并将其转换为直流电的风光互补控制器后与太阳能发电装置的输出端和风力发电装置的输出端相连，在负载较小时，风光互补控制器实现对储能装置的充电，在负载较大时，风光互补控制器实现对储能装置的放电；储能装置中的直流电通过逆变模块转换为适应负载功率要求的高频交变电流；所述逆变模块的输出电压值通过信号控制电路以实现输入功率和输出功率的平衡。
上述技术方案所述风光互补控制器包括光伏控制模块、风机控制模块、监控模块和防雷模块；所述光伏控制模块将太阳能发电装置发出的电能转换成储能装置可以接收的直流电；所述风机控制模块将风力发电装置发出的电能转换成储能装置可以接收的直流电；所述监控模块实现对发电系统、储能装置、逆变模块各部分数据采集及运行控制。
上述技术方案所述信号控制电路由功率检测电路和单片机控制电路组成，功率检测电路检测到的功率信号经过A/D变换送至单片机控制电路，单片机将与预存的功率阈值作比较，根据比较结果调节变装置的输出电压指标。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
（1）本发明将光伏风力发电与无线充电传输技术相结合，不但解决了目前有线充电接口处的安全问题，而且充分地利用了太阳能、风能这种清洁能源，实现了绿色可持续发展。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图；
附图中标号为：太阳能发电装置1、风力发电装置2、风光互补控制器3、储能装置4、逆变模块5、信号控制模块6、电磁场发射装置7、电磁场接收装置8、整流滤波模块9、电动自行车10。
具体实施方式
（实施例1）
见图1，本发明具有分别用于将大自然中的太阳能和风能转换成电能后存储在储能装置4中的太阳能发电装置1和风力发电装置2，实现风光互补发电；储能装置4中的直流电通过转换变为适应负载功率要求的高频交变电流后输送至用于发射高频交变电流产生磁场的电磁场发射装置7；电磁场发射装置7和电磁场接收装置8通过多股利兹线绕成盘式结构实现电磁耦合谐振无线传输；电磁场接收装置8用于接收电磁场发射装置7发射出的交变磁场，其输出端和整流滤波模块9的输入端相连；整流滤波模块9将电磁场接收装置8接收到的交流电转换成电压值恒定的直流电后输送至电动自行车10，储能装置4通过用于接收转换来的电能并将其转换为直流电的风光互补控制器3后与太阳能发电装置1的输出端和风力发电装置2的输出端相连，在负载较小时，风光互补控制器3实现对储能装置4的充电，在负载较大时，风光互补控制器3实现对储能装置4的放电；储能装置4中的直流电通过逆变模块5转换为适应负载功率要求的高频交变电流；逆变模块5将直流电转换成高频交流电，输出电压值受信号控制电路的控制。逆变模块5的输出电压值通过信号控制电路6以实现输入功率和输出功率的平衡。
风光互补控制器3包括光伏控制模块、风机控制模块、监控模块和防雷模块；光伏控制模块将太阳能发电装置1发出的电能转换成储能装置4可以接收的直流电；风机控制模块将风力发电装置2发出的电能转换成储能装置4可以接收的直流电；监控模块实现对发电系统、储能装置4、逆变模块5各部分数据采集及运行控制。
信号控制电路6由功率检测电路和单片机控制电路组成，功率检测电路检测到的功率信号经过A/D变换送至单片机控制电路，单片机将与预存的功率阈值作比较，根据比较结果调节变装置的输出电压指标。
光伏发电装置1主要包括太阳能光伏板、支架等，用于将太阳能转换成电能。
风力发电装置2主要包括风力发电机、卸荷装置等，用于将风能转换成电能。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统，具有分别用于将大自然中的太阳能和风能转换成电能后存储在储能装置（4）中的太阳能发电装置（1）和风力发电装置（2），实现风光互补发电；所述储能装置（4）中的直流电通过转换变为适应负载功率要求的高频交变电流后输送至用于发射高频交变电流产生磁场的电磁场发射装置（7）；所述电磁场发射装置（7）和电磁场接收装置（8）通过多股利兹线绕成盘式结构实现电磁耦合谐振无线传输；所述电磁场接收装置（8）用于接收电磁场发射装置（7）发射出的交变磁场，其输出端和整流滤波模块（9）的输入端相连；所述整流滤波模块（9）将电磁场接收装置（8）接收到的交流电转换成电压值恒定的直流电后输送至电动自行车（10），其特征在于：所述储能装置（4）通过用于接收转换来的电能并将其转换为直流电的风光互补控制器（3）后与太阳能发电装置（1）的输出端和风力发电装置（2）的输出端相连，在负载较小时，风光互补控制器（3）实现对储能装置（4）的充电，在负载较大时，风光互补控制器（3）实现对储能装置（4）的放电；储能装置（4）中的直流电通过逆变模块（5）转换为适应负载功率要求的高频交变电流；所述逆变模块（5）的输出电压值通过信号控制电路（6）以实现输入功率和输出功率的平衡。
2.根据权利要求1所述的基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统，其特征在于：所述风光互补控制器（3）包括光伏控制模块、风机控制模块、监控模块和防雷模块；所述光伏控制模块将太阳能发电装置（1）发出的电能转换成储能装置（4）可以接收的直流电；所述风机控制模块将风力发电装置（2）发出的电能转换成储能装置（4）可以接收的直流电；所述监控模块实现对发电系统、储能装置（4）、逆变模块（5）各部分数据采集及运行控制。
3.根据权利要求1所述的基于风光互补发电的电动自行车无线充电系统，其特征在于：所述信号控制电路（6）由功率检测电路和单片机控制电路组成，功率检测电路检测到的功率信号经过A/D变换送至单片机控制电路，单片机将与预存的功率阈值作比较，根据比较结果调节变装置的输出电压指标。
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