CN108638871A - 一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车 - Google Patents

一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，包括具有动力系统的餐车本体(1)，还包括设置于餐车本体(1)上的可折叠光伏板(3)、飞轮电池组(4)、备用电池组(6)和电控系统(5)，折叠光伏板(3)、飞轮电池组(4)、备用电池组(6)和动力系统通过电控系统(5)连接；可折叠光伏板(3)在该移动餐车处于行驶状态时折叠并包围于餐车本体(1)外部，在该移动餐车处于非行驶工作状态时展开并于餐车本体(1)两侧形成遮阳部；飞轮电池组(4)由飞轮、电机和电力电子变换装置组成。与现有技术相比，本发明具有安全卫生、节能环保、可靠性高等优点。

Description

一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车
技术领域
本发明涉及新能源餐车技术领域，尤其是涉及一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车。
背景技术
随着人们生活节奏的加快对餐饮要求的提高，产生了制作时间短和购买方便的快餐，这是当代社会的一种文化体现，也是快节奏生活的一种标志。如今大街小巷都布满了移动快餐车，受到了人们一致的欢迎。这已经成为了城市生活的一种符号。但是传统的快餐车的能源的类型和转化效率都有着极大的改良空间和优化价值。现在绝大多数的移动餐车都是传统能源作为动力，餐饮系统则使用着单独的供电系统，两套能源系统占据着有限的空间，还要造成空气污染，噪音污染，尾气里面的有害化学物质，很难保证不污染食品，传统能源已经不能满足人们对环境保护的日益重视，因此移动餐车必须要改良其能源模式，以新能源为主要核心的消耗能源是大势所趋。节能、环保、健康、紧凑是新一代餐车的要达到的目标。
其中以飞轮电池为动力的电动汽车，可以提供稳定的电源，但因其持续供电能力不足，需经常充电；而太阳能为动力的光伏动力系统，虽然能满足长时间提供动力，但其供电功率不稳定，在阴雨天还容易发生供电不足的情况。特别是对于移动餐车这种特殊的类型，不仅像普通汽车那样需要行驶，而且其多数时间是处于非行驶的使用状态，其工作模式与目前的电动汽车有着较大的区别，该领域目前还缺乏相关研究。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，包括具有动力系统的餐车本体，该移动餐车还包括设置于餐车本体上的可折叠光伏板、飞轮电池组、备用电池组和电控系统，所述的折叠光伏板、飞轮电池组、备用电池组和动力系统通过电控系统连接；
所述的可折叠光伏板在该移动餐车处于行驶状态时折叠并包围于餐车本体外部，在该移动餐车处于非行驶工作状态时展开并于餐车本体两侧形成遮阳部；
所述的飞轮电池组由飞轮、电机和电力电子变换装置组成；
所述的备用电池组与备用电池组并联；
该移动餐车以飞轮电池组为主动力源，通过电控系统驱动动力系统，以可折叠光伏板作为次动力源，向飞轮电池组供电。
优选地，所述的飞轮电池组设有外接电源充电接口。
优选地，该移动餐车还包括与电控系统连接的备用电池组，该备用电池组与飞轮电池组并联。
优选地，所述的动力系统包括炊具动力单元、行驶动力单元和辅助动力单元，分别与电控系统连接。
优选地，所述的可折叠光伏板包括依次连接的第一光伏板、第二光伏板和第三光伏板，当可折叠光伏板折叠时，第一光伏板贴合于餐车本体的一侧车身，第二光伏板贴合于餐车本体的车身顶部，第三光伏板贴合于餐车本体的另一侧车身。
优选地，所述的第一光伏板、第二光伏板和第三光伏板均由下层光伏板和上层光伏板组成，所述的下层光伏板和上层光伏板沿车身长度方向滑动连接，当可折叠光伏板折叠时下层光伏板和上层光伏板叠置于车身后部，当可折叠光伏板展开时，下层光伏板和上层光伏板沿车身长度方向平铺。
可折叠光伏板在行驶时折叠，停车销售时展开，而且折叠是通过滑动连接的上层光伏板和下层光伏板实现的，使得本发明在使用过程中，既不会因为光伏板面积影响其功率，也不会影响行驶。优选地，该移动餐车还包括立柱，当可折叠光伏板展开时，立柱支撑于可折叠光伏板的四角处。
优选地，所述的立柱的一端与可折叠光伏板可转动连接，当可折叠光伏板折叠时，立柱的另一端贴合于可折叠光伏板，当可折叠光伏板展开时，立柱的另一端支撑于地面上。
本发明提供了一种安全卫生、节能环保、可靠性高的一种光伏飞轮电池混合动力移动餐车的混合动力系统。光伏板为可提供持续电能的一种新型能源，但电能不稳定的一种动力源，飞轮电池组即有稳定电源的作用，将光伏板发的电稳定的输出给各个炊具用电器，又可以作为蓄能装置。
本发明的移动餐车的混合动力系统由可折叠光伏板、飞轮电池组、备用电池组、电控系统(包括电控单元以及与电控电源连接的电子控制器、电源控制器和三相脉宽转换器等)等组成，具体到餐车的动力系统，包括炊具动力单元(包含炊具)、辅助动力单元(包含动力转向机构、冷风和暖气空调等)、行驶动力单元(包括电动机、驱动器等)等餐车必备系统。
本发明的移动餐车的混合动力系统所有电能均通过电控系统处理后，送至各个用电器，电控系统为中枢系统，储电装置为飞轮电池组以及可以添加(通常情况下建议添加)备用电池组构成，其中备用电池组为特殊情况下使用的应急能源，以飞轮电池组为主要储能元件，动力系统(包括炊具动力系统、辅助动力系统、行驶动力系统)均为负载，其中辅助动力系统和行驶动力系统为机动负载，炊具动力系统为非机动负载。
本发明的移动餐车的混合动力系统的输出是由电控系统来控制的，与传统内燃机的随负载变化而变化的输出模式有质的不同，因为这种能量输出功率是可控的，因此更适合炊具的使用，极大的方便了餐车的使用者。
因为本发明的移动餐车，不需要很大的行驶范围，因此行驶过程中并不是能源的主要输出阶段，炊具动力系统工作时间要远超出行驶系统，所以可折叠光伏板在移动餐车行驶过程中为折叠放置，为次动力源，在移动餐车行驶时，主要以飞轮电池组为主工作电源。在餐车餐饮部分工作时，也就是非行驶过程中，光伏板展开，既为顾客起到遮阳的作用，同时也为飞轮电池组和备用电池组充电。
移动餐车工作环境一般是在热闹的街市，或者空旷的旅游景点，如果顾客选择移动餐车进行消费，还可以休息或者遮阳，一定会增加使用量，因此，本餐车的使用环境尽量在阳光充足或者是周围没有遮光建筑的环境中，这一特点正好符合光伏板的工作条件，可谓是一举两得。
移动餐车的工作状态是短距离运输，固定销售，无需长途行驶，而且飞轮电池一次充电可行驶至少100kM，完全达到移动餐车运动范围，因此在一般的状况下可以实现循环使用，无需外接充电源。方便快捷。
飞轮电池的储电能力也是比较强的，在白天充电完成后，晚上进行炊具动力系统的工作，是没有问题的，因此，不会因为将能源转化为太阳能为主的新能源，就对其使用状况有所影响的。
为保万无一失，飞轮电池的电源在可以从可折叠光伏板接收的情况下，还设计了可外接电源进行充电的功能(即设置了外接电源充电接口)，在正常使用的情况下，是不需要的，但是要保证该系统可以在长期无阳光的状态下的正常工作。该系统还配备在车体上还设置有一套备用电池组，为防止特殊情况下餐车可以正常行驶，备用电池组通过开关与飞轮电池组并联，以在飞轮电池组无法正常供电的情况下，启动备用电池组为汽车行驶提供动力。备用电池组一般采用锂电池，其功率为4～6千瓦。备用电池组常规状态下电量为满电的80％。
与现有技术相比，本发明安全卫生、节能环保、可靠性高。
附图说明
图1为本发明的混合动力系统的连接示意图；
图2为本发明的可折叠光伏板折叠时的示意图；
图3为本发明的可折叠光伏板展开时的示意图。
图中，1为餐车本体，21为炊具动力单元，22为行驶动力单元，23为辅助动力单元，3为可折叠光伏板，31为第一光伏板，32为第二光伏板，33为第三光伏板，301为下层光伏板，302为上层光伏板，4为飞轮电池组，5为电控系统，6为备用电池组，7为立柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，如图1～3所示，包括具有动力系统的餐车本体1，该移动餐车还包括设置于餐车本体1上的可折叠光伏板3、飞轮电池组4和电控系统5，折叠光伏板3、飞轮电池组4和动力系统通过电控系统5连接。该移动餐车还设置有与电控系统5连接的备用电池组6，该备用电池组6与飞轮电池组4并联。飞轮电池组4还可以设置外接电源充电接口。
本实施例中的备用电池组6可以采用自耗电极低的锂离子电池组，通过手动开关实现与电控系统5的联通与断开。其平时与电路并不联通，在特殊情况下，需要使用时，通过手动开关将电池与电路接通，方可正常使用，在无保护电路板以及不与用电器联通的状态下，锂离子电池可存电两到三年，完全符合备用的使用条件。
可折叠光伏板3在该移动餐车处于行驶状态时折叠并包围于餐车本体1外部，在该移动餐车处于非行驶工作状态时展开并于餐车本体1两侧形成遮阳部。
具体地，可折叠光伏板3包括依次连接的第一光伏板31、第二光伏板32和第三光伏板33，当可折叠光伏板3折叠时，第一光伏板31贴合于餐车本体1的一侧车身，第二光伏板32贴合于餐车本体1的车身顶部，第三光伏板33贴合于餐车本体1的另一侧车身。第一光伏板31、第二光伏板32和第三光伏板33均由下层光伏板301和上层光伏板302组成，下层光伏板301和上层光伏板302沿车身长度方向滑动连接，当可折叠光伏板3折叠时下层光伏板301和上层光伏板302叠置于车身后部，当可折叠光伏板3展开时，下层光伏板301和上层光伏板302沿车身长度方向平铺。该移动餐车还设置有立柱7，当可折叠光伏板3展开时，立柱7支撑于可折叠光伏板3的四角处。进一步地，立柱7的一端与可折叠光伏板3可转动连接，当可折叠光伏板3折叠时，立柱7的另一端贴合于可折叠光伏板3，当可折叠光伏板3展开时，立柱7的另一端支撑于地面上。
光伏太阳能板1在移动餐车行驶时如图2所示，是一种折叠的状态，完全不影响移动餐车的正常行驶，并且处于外层的光伏板，在行驶过程中也可以进行充电作业。餐车工作环境一般是在热闹的街市，或者空旷的旅游景点，如果顾客选择移动餐车进行消费，还可以休息或者遮阳，一定会增加使用量，因此，本餐车的使用环境尽量在阳光充足或者是周围没有遮光建筑的环境中，这一特点正好符合光伏板的工作条件。当餐车停下后，双层遮阳板变为单层，上层光伏板向前移动，随后两侧翼展开即便为图3的样子。立柱在太阳能板侧边，当太阳能板放置好后，立柱13放下，起到支撑的作用。
飞轮电池组4由飞轮、电机和电力电子变换装置组成。飞轮电池组4是一种机械电池，它依靠高速旋转的飞轮储存动能，并可实现动能与电能之间的相互转换。飞轮电池组4的核心是飞轮，飞轮被磁悬浮轴承悬浮于真空室中，机械阻力和空气阻力都很小。飞轮上套装了一台电机充电时作为电动机，放电时作为发电机，电机通过电力电子变换装置与用电器相连。充电时，电机带动飞轮高速旋转，电能转化为飞轮的动能放电时，高速旋转的飞轮带动电机发电，飞轮的动能转化为电能。飞轮电池组通过电控系统5与电动机相连，以给电动机提供电能。驱动器与电动机相连，在正常行驶时为汽车提供动力。
该移动餐车以飞轮电池组为主动力源，通过电控系统驱动动力系统，以可折叠光伏板作为次动力源，向飞轮电池组供电。
具体地说，系统所有电能均通过电控系统5处理后，送至各个用电器，电控系统5为中枢系统，储电装置为飞轮电池组4和备用电池组6(可以是锂电池)，其中备用电池组6为特殊情况下使用能源，以飞轮电池组4为主要出能元件，动力系统包括炊具动力单元21、行驶动力单元22、辅助动力单元23，都为负载，其中行驶动力单元22、辅助动力单元23为机动负载，炊具动力单元21为非机动负载。并且输出是由电控系统5控制，与传统内燃机的随负载变化而变化的输出模式有质的不同，这种能量输出功率是可控的。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，包括具有动力系统的餐车本体(1)，其特征在于，该移动餐车还包括设置于餐车本体(1)上的可折叠光伏板(3)、飞轮电池组(4)、备用电池组(6)和电控系统(5)，所述的折叠光伏板(3)、飞轮电池组(4)、备用电池组(6)和动力系统通过电控系统(5)连接；
所述的可折叠光伏板(3)在该移动餐车处于行驶状态时折叠并包围于餐车本体(1)外部，在该移动餐车处于非行驶工作状态时展开并于餐车本体(1)两侧形成遮阳部；
所述的飞轮电池组(4)由飞轮、电机和电力电子变换装置组成；
所述的备用电池组与备用电池组并联；
该移动餐车以飞轮电池组(4)为主动力源，通过电控系统(5)驱动动力系统，以可折叠光伏板(3)作为次动力源，向飞轮电池组(4)供电。
2.根据权利要求1所述的一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，其特征在于，所述的飞轮电池组(4)设有外接电源充电接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于光伏飞轮电池混合动力的多功能移动餐车，其特征在于，所述的备用电池组(6)为锂离子电池组，通过手动开关实现与电控系统(5)的联通与断开。
4.根据权利要求1所述的一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，其特征在于，所述的动力系统包括炊具动力单元(21)、行驶动力单元(22)和辅助动力单元(23)，分别与电控系统连接(5)。
5.根据权利要求1所述的一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，其特征在于，所述的可折叠光伏板(3)包括依次连接的第一光伏板(31)、第二光伏板(32)和第三光伏板(33)，当可折叠光伏板(3)折叠时，第一光伏板(31)贴合于餐车本体(1)的一侧车身，第二光伏板(32)贴合于餐车本体(1)的车身顶部，第三光伏板(33)贴合于餐车本体(1)的另一侧车身。
6.根据权利要求5所述的一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，其特征在于，所述的第一光伏板(31)、第二光伏板(32)和第三光伏板(33)均由下层光伏板(301)和上层光伏板(302)组成，所述的下层光伏板(301)和上层光伏板(302)沿车身长度方向滑动连接，当可折叠光伏板(3)折叠时下层光伏板(301)和上层光伏板(302)叠置于车身后部，当可折叠光伏板(3)展开时，下层光伏板(301)和上层光伏板(302)沿车身长度方向平铺。
7.根据权利要求5所述的一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，其特征在于，该移动餐车还包括立柱(7)，当可折叠光伏板(3)展开时，立柱(7)支撑于可折叠光伏板(3)的四角处。
8.根据权利要求7所述的一种多功能光伏飞轮电池混合动力移动餐车，其特征在于，所述的立柱(7)的一端与可折叠光伏板(3)可转动连接，当可折叠光伏板(3)折叠时，立柱(7)的另一端贴合于可折叠光伏板(3)，当可折叠光伏板(3)展开时，立柱(7)的另一端支撑于地面上。
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