CN108644052A - 一种适用于河滩水网地区的充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于河滩水网地区的充电桩，涉及新能源技术领域，以解决在河滩水网地区太阳能不足而无法满足充电桩的供电需求的问题；其包括充电桩和发电室，发电室上方设置有积水槽和安装板，绕积水槽的上设有太阳能面板，且在太阳能面板的外侧设置有驱动机构；发电室内设置有与积水槽底部相连通的泄流道，泄流道的上端与上游输水管道连通，且泄流道的下端与下游输水管道相连通，泄流道内设有导流槽和涡轮发电机，充电桩内设置有整流器和蓄电池，多个涡轮发电机和太阳能面板均与整流器电性连接，整流器与蓄电池电性连接。通过实施本技术方案，可有效利用太阳能、风能和水能等自然能源集中进行发电，以满足充电桩的供电需求，实用性好。

Description

一种适用于河滩水网地区的充电桩
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，更具体的是涉及一种适用于河滩水网地区的充电桩。
背景技术
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(例如：公共楼宇、商场、公共停车场等)或居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的新能源汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据，现有的充电桩为节省电源，使用太阳能风能等自然能源进行发电，然而在太阳能光能不足的情况下，无法满足充电桩的供电需求，而正好一些河滩水网地区水能充分，从而亟需研究设计一种适用于河滩水网地区的充电桩，使其适应在太阳能不足的情况下，利用水能也可满足充电桩的供电需求，实用性好。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于河滩水网地区的充电桩，可有效利用太阳能、水能等自然能源集中进行发电，以满足充电桩的供电需求，实用性好。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种适用于河滩水网地区的充电桩，包括充电桩和发电室，所述发电室上方设置有漏斗状的积水槽以及安装积水槽的安装板，绕积水槽外边缘的周向上设置有多个太阳能面板，多个所述太阳能面板通过固定在积水槽顶部的转轴与积水槽转动连接，且在太阳能面板的外侧设置有驱动太阳能面板绕转轴转动的驱动机构，驱动机构可驱动多个太阳能面板向积水槽上方转动形成周向密封的蓄水延伸部；所述发电室内设置有与积水槽底部相连通的泄流道，泄流道的上端与上游输水管道连通，且泄流道的下端与下游输水管道相连通，泄流道的倾斜角为15°-36°，沿水经泄流道流动方向设置有多个导流槽以及设置在导流槽内的多个涡轮发电机，所述充电桩内设置有整流器和蓄电池，多个所述涡轮发电机和太阳能面板均与整流器电性连接，所述整流器与蓄电池电性连接。
本发明基础方案的工作原理为：本技术方案适用于在河滩水网地区为新能源汽车充电，太阳能光线充足时，可利用驱动机构根据太阳光线的直射方向而驱动太阳能面板绕转轴转动，使得太阳能面板可接收到更多的光能，进而将光能转化为电能并通过整流器储集至充电桩的蓄电池内；与此同时，河滩水网地区的上游水流通过上游输水管道进入泄流道内，泄流道呈15°-36°倾斜设置，且水源充分，可充分利用水源对多个导流槽内的多个涡轮发电机进行涡轮发电，将水能转换为电能并通过整流器将电能储集至充电桩的蓄电池内，可充分利用太阳能、水能等自然能源集中进行发电，以满足充电桩的供电需求，实用性好。
而在河滩水网地区降雨时，驱动机构驱动多个太阳能面板向积水槽上方转动形成周向密封的蓄水延伸部，具体地，在相邻两个太阳能面板接触的边缘处设置有密封橡胶套，可在驱动机构驱动多多个太阳能面板绕转轴向上转动的时候，相邻两个太阳能面板接触挤压形成周向密封的蓄水延伸部，从而储集更多的水源，而发电室内设置有与积水槽底部相连通的泄流道，储集的水源可进入泄流道内带动涡轮发电机快速转动而发电，涡轮发电机的交流电能够通过整流器转换为直流电储存在蓄电池内，从而为新能源汽车充电。
进一步地，所述安装板的两端还设置有风力发电组件，所述风力发电组件包括设置在安装板上的支撑杆、与支撑杆顶端的中部转动连接的转动轴和固定安装在转动轴侧表面的扇片，所述转动轴上连接有风力发电机，风力发电机与整流器电连接。风力发电机将扇片转动的风能转换为电能，并通过整流器转换为直流电储存在蓄电池内，进一步可利用风能进行发电，以满足充电桩的供电需求。
进一步地，所述安装板上固定设置有支撑套，支撑杆套设在支撑套内并与其转动连接，支撑杆的底部通过锥齿轮传动连接有转动手柄。可手动驱动转动手柄转动并通过锥齿轮转动而转动支撑杆，可手动调节扇片迎接风力的方向，更好的利用自然能。
进一步地，所述扇片至少为3片，且扇片绕转动轴的侧表面等角度均匀设置，转动轴与风力发电机的输出轴的轴向线在同一条直线上。可以充分地接收风力并发电，提高发电效率。
进一步地，所述泄流道与积水槽相接处设置有电磁阀。便于适时控制积水槽内的水进入泄流道内，以备用在水源不满足的时候利用雨水进行发电，充分利用自然能。
进一步地，所述太阳能面板的数量为4，所述驱动机构包括步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D以及分别与步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D的输出轴连接的第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆，所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆上均套设有螺套，且螺套上均设置有铰接杆，4个太阳能面板的底部的中部分别通过耳座与铰接杆铰接。利用步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D可分别驱动太阳能面板转动而更好的接收太阳能，根据太阳移动的规律合理利用自然能源。
进一步地，所述步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D的表面均套设有绝缘保护套。
进一步地，所述涡轮发电机的数量为3，且相邻两个涡轮发电机的距离为1.2m-2.4m，泄流道的倾斜角为23°。经申请人多次实验，根据该地区相邻两个涡轮发电机的距离设计为1.2m-2.4m，泄流道的倾斜角设计为23°，积水与上游流水随着泄流道以及重力的原因急流而下，在导流槽内带动涡轮发电机转动而发电，水流持续流动的过程中，水能转换的电能可充分的为蓄电池进行充电，满足充电桩的供电需求。
进一步地，所述充电桩远离发电室的一侧设置有固定架，固定架上设置有与蓄电池电连接的充电抢，所述充电枪还设置有外接交流电源。外接交流电源可作为备用电源实用，且通过中通过充电桩上的充电枪可以为新能源汽车充电。
进一步地，所述积水槽内设置有呈螺旋状的导流通道，且在多个所述太阳能面板的表面均铺设有透明防水层。透明防水层由防水隔离材料制成，并铺设在太阳能面板的表面，可有效保护太阳能面板。
如上所述，本发明相对于现有技术的有益效果如下：
1、本发明适用于在河滩水网地区为新能源汽车充电，可利用转动的太阳能面板接收更多的光能，进而将光能转化为电能并通过整流器储集至充电桩的蓄电池内，并利用河滩水网地区的上游水流通过上游输水管道进入泄流道内，可利用充分的水源对多个导流槽内的多个涡轮发电机进行涡轮发电，将水能转换为电能并通过整流器将电能储集至充电桩的蓄电池内，可充分利用太阳能、水能等自然能源集中进行发电，以满足充电桩的供电需求，实用性好。
2、本发明还设置有风力发电组件，风力发电机将扇片转动的风能转换为电能，并通过整流器转换为直流电储存在蓄电池内，且扇片至少为3片，且扇片绕转动轴的侧表面等角度均匀设置，进一步可以充分地接收风力并发电，更好的利用自然能，以满足充电桩的供电需求。
3、本发明驱动机构包括分别驱动4个太阳能面板转动的驱动组件，利用步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D可分别驱动太阳能面板转动而更好的接收太阳能，根据太阳移动的规律合理利用自然能源，优选地，步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D可与控制器电连接，且可在太阳能面板上均匀分布紫外线传感器，紫外线传感器与控制器电连接，紫外线传感器将接收紫外线的信息传输给控制器，控制器分别通过控制步进电机A、步进电机B、步进电机C、步进电机D驱动太阳能面板转动而更好的接收太阳能，从而实现智能化控制。
4、本发明在涡轮发电机的数量为3，倾斜排布，且相邻两个涡轮发电机的距离为1.2m-2.4m，泄流道的倾斜角为23°。经申请人多次实验，根据该类地区相邻两个涡轮发电机的距离设计为1.2m-2.4m，泄流道的倾斜角设计为23°，积水与上游流水随着泄流道以及重力的原因急流而下，在导流槽内带动涡轮发电机转动而发电，水流持续流动的过程中，水能转换的电能可充分的为蓄电池进行充电，满足充电桩的供电需求。
附图说明
图1为本发明一种适用于河滩水网地区的充电桩的结构示意图；
图2为图1中太阳能面板的俯视图。
附图标记：1-充电桩、2-发电室、3-积水槽、4-安装板、5-太阳能面板、6-转轴、7-蓄水延伸部、8-泄流道、9-上游输水管道、10-下游输水管道、11-导流槽、12-涡轮发电机、13-整流器、14-蓄电池、15-支撑杆、16-转动轴、17-扇片、18-风力发电机、19-支撑套、20-转动手柄、21-电磁阀、22-步进电机A、23-步进电机B、24-步进电机C、25-步进电机D、26-第一螺杆、27-第二螺杆、28-第三螺杆、29-第四螺杆、30-螺套、31-铰接杆、32-绝缘保护套、33-固定架、34-充电抢、35-导流通道、36-透明防水层、37-密封橡胶套。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
请参考图1所示，本实施例提供一种适用于河滩水网地区的充电桩，包括充电桩1和发电室2，发电室2上方设置有漏斗状的积水槽3以及安装积水槽3的安装板4，绕积水槽3外边缘的周向上设置有4个太阳能面板5，4个太阳能面板5通过固定在积水槽3顶部的转轴6与积水槽3转动连接，且在太阳能面板5的外侧设置有驱动太阳能面板5绕转轴6转动的驱动机构，驱动机构可驱动4个太阳能面板5向积水槽3上方转动形成周向密封的蓄水延伸部7，太阳能面板5均与整流器13电性连接，整流器13与蓄电池14电性连接，可利用驱动机构根据太阳光线的直射方向而驱动太阳能面板5绕转轴6转动，使得太阳能面板5可接收到更多的光能，进而将光能转化为电能并通过整流器13储集至充电桩1的蓄电池14内。
优选地，在积水槽3内设置有呈螺旋状的导流通道35，且在3个太阳能面板5的表面均铺设有透明防水层36，透明防水层36由防水隔离材料制成，并铺设在太阳能面板5的表面，可有效保护太阳能面板5；泄流道8与积水槽3相接处设置有电磁阀21，便于适时控制积水槽3内的水进入泄流道8内，以备用在水源不满足的时候利用雨水进行发电，充分利用自然能。
优选地，在相邻两个太阳能面板5接触的边缘处设置有密封橡胶套37，可在驱动机构驱动4个太阳能面板5绕转轴6向上转动的时候，相邻两个太阳能面板5接触挤压形成周向密封的蓄水延伸部7，从而储集更多的水源，而在发电室2内设置有与积水槽3底部相连通的泄流道8，储集的水源可进入泄流道8内带动涡轮发电机12快速转动而发电，涡轮发电机12的交流电能够通过整流器13转换为直流电储存在蓄电池14内，从而为新能源汽车充电。
进一步地，泄流道8的上端与上游输水管道9连通，且泄流道8的下端与下游输水管道10相连通，泄流道8的倾斜角为15°-36°，优选为泄流道8的倾斜角设计为23°；沿水经泄流道8流动方向设置有3个导流槽11以及设置在导流槽11内的3个涡轮发电机12，且相邻两个涡轮发电机12的距离为1.2m-2.4m，优选为1.5m，充电桩1内设置有整流器13和蓄电池14，3个涡轮发电机12与整流器13电性连接，积水与上游流水随着泄流道8以及重力的原因急流而下，在导流槽11内带动涡轮发电机12转动而发电，水流持续流动的过程中，水能转换的电能可充分的为蓄电池14进行充电，满足充电桩1的供电需求。
优选地，在充电桩1远离发电室2的右侧设置有固定架33，固定架33上设置有与蓄电池14电连接的充电抢34，所述充电枪还设置有外接交流电源，外接交流电源可作为备用电源实用，且通过中通过充电桩1上的充电枪可以为新能源汽车充电。
本实施例中，在河滩水网地区为新能源汽车充电，太阳能光线充足时，可利用驱动机构根据太阳光线的直射方向而驱动太阳能面板5绕转轴6转动，使得太阳能面板5可接收到更多的光能，进而将光能转化为电能并通过整流器13储集至充电桩1的蓄电池14内；与此同时，河滩水网地区的上游水流通过上游输水管道9进入泄流道8内，泄流道8的呈23°倾斜设置，且水源充分，可充分利用水源对3个导流槽11内的3个涡轮发电机12进行涡轮发电，将水能转换为电能并通过整流器13将电能储集至充电桩1的蓄电池14内，可充分利用太阳能、水能等自然能源集中进行发电，以满足充电桩1的供电需求，实用性好。
此外，打开电磁阀21，在积水槽3内储集的水源可进入泄流道8内带动涡轮发电机12快速转动而发电，涡轮发电机12的交流电能够通过整流器13转换为直流电储存在蓄电池14内，以备用在水源不满足的时候利用雨水进行发电，充分利用自然，保证利用充足的水源发电而为新能源汽车充电。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：请结合图1和图2所示，驱动机构包括步进电机A22、步进电机B23、步进电机C24、步进电机D25以及分别与步进电机A22、步进电机B23、步进电机C24、步进电机D25的输出轴连接的第一螺杆26、第二螺杆27、第三螺杆28和第四螺杆29，第一螺杆26、第二螺杆27、第三螺杆28和第四螺杆29上均套设有螺套30，且螺套30上均通过耳座铰接有铰接杆31，4个太阳能面板5的底部的中部分别通过耳座与铰接杆31铰接；在步进电机A22、步进电机B23、步进电机C24、步进电机D25的表面均套设有绝缘保护套32；利用步进电机A22、步进电机B23、步进电机C24、步进电机D25可分别驱动太阳能面板5转动而更好的接收太阳能，根据太阳移动的规律合理利用自然能源。
优选地，步进电机A22、步进电机B23、步进电机C24、步进电机D25可与控制器电连接，且可在太阳能面板5上均匀分布紫外线传感器，紫外线传感器与控制器电连接，紫外线传感器将接收紫外线的信息传输给控制器，控制器分别通过控制步进电机A22、步进电机B23、步进电机C24、步进电机D25驱动太阳能面板5转动而更好的接收太阳能，从而实现智能化控制，控制系统为现有技术，在此不再赘述。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同，其不同之处在于：在安装板4的左右两端还设置有风力发电组件，风力发电组件包括设置在安装板4上的支撑杆15、与支撑杆15顶端的中部转动连接的转动轴16和固定安装在转动轴16侧表面的扇片17，转动轴16上连接有风力发电机18，风力发电机18与整流器13电连接，风力发电机18将扇片17转动的风能转换为电能，并通过整流器13转换为直流电储存在蓄电池14内，进一步可利用风能进行发电，以满足充电桩1的供电需求。
优选地，扇片17扇片17至少为3片，且扇片17绕转动轴16的侧表面等角度均匀设置，转动轴16与风力发电机18的输出轴的轴向线在同一条直线上。可以充分地接收风力并发电，提高发电效率。
具体地，在安装板4上固定设置有支撑套19，支撑杆15套设在支撑套19内并与其转动连接，支撑杆15的底部通过锥齿轮传动连接有转动手柄20，可手动驱动转动手柄20转动并通过锥齿轮转动而转动支撑杆15，可手动调节扇片17迎接风力的方向，更好的利用自然能，可满足充电桩1的供电需求，实用性好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于河滩水网地区的充电桩，包括充电桩(1)和发电室(2)，其特征在于：所述发电室(2)上方设置有漏斗状的积水槽(3)以及安装积水槽(3)的安装板(4)，绕积水槽(3)外边缘的周向上设置有多个太阳能面板(5)，多个所述太阳能面板(5)通过固定在积水槽(3)顶部的转轴(6)与积水槽(3)转动连接，且在太阳能面板(5)的外侧设置有驱动太阳能面板(5)绕转轴(6)转动的驱动机构，驱动机构可驱动多个太阳能面板(5)向积水槽(3)上方转动形成周向密封的蓄水延伸部(7)；所述发电室(2)内设置有与积水槽(3)底部相连通的泄流道(8)，泄流道(8)的上端与上游输水管道(9)连通，且泄流道(8)的下端与下游输水管道(10)相连通，泄流道(8)的倾斜角为15°-36°，沿水经泄流道(8)流动方向设置有多个导流槽(11)以及设置在导流槽(11)内的多个涡轮发电机(12)，所述充电桩(1)内设置有整流器(13)和蓄电池(14)，多个所述涡轮发电机(12)和太阳能面板(5)均与整流器(13)电性连接，所述整流器(13)与蓄电池(14)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述安装板(4)的两端还设置有风力发电组件，所述风力发电组件包括设置在安装板(4)上的支撑杆(15)、与支撑杆(15)顶端的中部转动连接的转动轴(16)和固定安装在转动轴(16)侧表面的扇片(17)，所述转动轴(16)上连接有风力发电机(18)，风力发电机(18)与整流器(13)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述安装板(4)上固定设置有支撑套(19)，支撑杆(15)套设在支撑套(19)内并与其转动连接，支撑杆(15)的底部通过锥齿轮传动连接有转动手柄(20)。
4.根据权利要求2所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述扇片(17)至少为3片，且扇片(17)绕转动轴(16)的侧表面等角度均匀设置，转动轴(16)与风力发电机(18)的输出轴的轴向线在同一条直线上。
5.根据权利要求1所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述泄流道(8)与积水槽(3)相接处设置有电磁阀(21)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于：所述太阳能面板(5)的数量为4，所述驱动机构包括步进电机A(22)、步进电机B(23)、步进电机C(24)、步进电机D(25)以及分别与步进电机A(22)、步进电机B(23)、步进电机C(24)、步进电机D(25)的输出轴连接的第一螺杆(26)、第二螺杆(27)、第三螺杆(28)和第四螺杆(29)，所述第一螺杆(26)、第二螺杆(27)、第三螺杆(28)和第四螺杆(29)上均套设有螺套(30)，且螺套(30)上均设置有铰接杆(31)，4个太阳能面板(5)的底部的中部分别通过耳座与铰接杆(31)铰接。
7.根据权利要求6所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于：所述步进电机A(22)、步进电机B(23)、步进电机C(24)、步进电机D(25)的表面均套设有绝缘保护套(32)。
8.根据权利要求1所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述涡轮发电机(12)的数量为3，且相邻两个涡轮发电机(12)的距离为1.2m-2.4m，泄流道(8)的倾斜角为23°。
9.根据权利要求1所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述充电桩(1)远离发电室(2)的一侧设置有固定架(33)，固定架(33)上设置有与蓄电池(14)电连接的充电抢(34)，所述充电枪还设置有外接交流电源。
10.根据权利要求1所述的一种适用于河滩水网地区的充电桩，其特征在于:所述积水槽(3)内设置有呈螺旋状的导流通道(35)，且在多个所述太阳能面板(5)的表面均铺设有透明防水层(36)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110712554A (zh) * 2019-10-22 2020-01-21 汪东梅 一种具有遮挡功能的太阳能充电桩

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