CN110843587A - 一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，包括底座、支撑柱、充电模块、太阳能发电模块和风能发电模块，所述底座设置在地面上，底座的上侧面固定安装有支撑柱和充电模块，所述支撑柱的侧壁上设置有太阳能发电模块，所述支撑柱的顶部设置有风能发电模块；结构简单，占地面积小，集成了新能源的风力发电和太阳能发电，有效的降低了电力成本，同时在遇到恶劣气候时，能够利用一号防护钢板、二号防护钢板和上盖阻挡风沙的侵入，将太阳能发电模块和风能发电模块保护起来，防护性能强，能够将本发明的共享电动车充电桩设置在沙漠、山地等气候恶劣的地方，大大提高了共享电动车充电桩的适用范围。

Description

一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩。
背景技术
随着我国经济的快速发展，对于能源的需求量也在迅猛增长，能源的开采种类也越来越多样，其中，新能源成为了目前备受关注的项目，新能源大多为非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，新能源的应用领域非常广泛。
相关技术中，共享电动车充电装置大多为传统的输电线供电，使得充电设施的使用成本较高，耗电量较大；对于新能源的利用效率不高；另外充电桩的占地面积较大、功能单一。
目前，已经有人来开发出了能够集尘风能和太阳能的充电桩，但是现有的充电桩基本上都采用横轴桨叶式的风力发电机，需要设置在迎风向才能正常的运行，当风向改变时，风力发电机就无法正常的转化电能，同时，现有的充电桩大多数布置在城市中，无法布置到野外沙漠地带，主要是因为现有的充电桩无法抵抗台风、沙尘暴等恶劣的气候，使得充电桩的使用受限，因此，有必要提供一种新的基于风能和太阳能的共享电动车充电桩解决上述技术问题。
发明内容
为了上述的问题，本发明提供一种基于风能和太阳能的能够防风挡沙的共享电动车充电桩。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：
一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，包括底座、支撑柱、充电模块、太阳能发电模块和风能发电模块，所述底座设置在地面上，底座的上侧面固定安装有支撑柱和充电模块，所述支撑柱的侧壁上设置有太阳能发电模块，所述支撑柱的顶部设置有风能发电模块；其中，
所述充电模块包括充电主机箱、充电接头，以及依次电性连接的充放电控制器、蓄电池、供电控制器、蓝牙识别器及无线通讯器，所述充放电控制器的接线口电性连接于太阳能发电模块和风能发电模块，所述充电接头贯穿于所述充电主机箱的侧壁并电性连接于所述供电控制器的接线口；
所述风能发电模块采用垂直轴风力发电机进行风力发电。
优选的，所述风能发电模块包括发电机、旋转轴、电动伸缩杆、风力板、转速检测器、伸缩杆控制器和微处理芯片，所述发电机通过电机安装支架固定安装在支撑柱上，发电机的转轴上通过联轴器连接有旋转轴，所述旋转轴的侧壁上设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的端部与风力板固定连接，电动伸缩杆依次、伸缩杆控制器和蓄电池间电性连接，所述蓄电池用于电动伸缩杆的供电，所述伸缩杆控制器用于控制电动伸缩杆的工作，所述伸缩杆控制器与所述微处理芯片电性连接，所述微处理芯片设置于充电主机箱内，所述转速检测器设置在发电机上，转速检测器与微处理芯片电性连接，转速检测器用于向微处理芯片传输发电机的转速信号。
优选的，所述支撑柱包括一号气缸、储能罐、一号电磁阀、增压气泵和气缸控制器，所述储能罐的进气口与增压气泵连接，储能罐的排气口通过一号高压管路连通在一号气缸上，所述一号电磁阀设置在所述一号高压管路上，一号电磁阀用于控制一号气缸的伸缩，气缸控制器用于控制一号电磁阀的工作，一号气缸的固定端固定安装在底座上，一号气缸的伸缩端通过所述电机安装支架固定安装有发电机。
优选的，所述太阳能发电模块包括一号防护钢板、二号防护钢板、一号太阳能电池板、二号太阳能电池板、连杆、活动板和二号气缸；所述一号防护钢板为正方形板状结构，一号防护钢板固定安装在一号气缸的固定端上，一号气缸的伸缩端滑动贯穿一号防护钢板，所述一号防护钢板的四个侧壁上均铰接有二号防护钢板，所述二号防护钢板的下侧铰接有连杆的一端，连杆的另一端铰接在活动板上，所述活动板的滑动安装在一号气缸上，活动板的下侧固定连接有二号气缸，所述二号气缸通过安装板固定安装在一号气缸上，所述二号气缸与储能罐间通过二号高压管路连接，所述二号高压管路上设置有二号电磁阀，二号电磁阀用于控制二号气缸的伸缩，二号电磁阀与气缸控制器电性连接，所述一号太阳能电池板安装在一号防护钢板的上侧面，所述二号太阳能电池板安装在二号防护钢板的上侧面。
优选的，所述旋转轴的上端固定安装有上盖，所述上盖为圆形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，结构简单，占地面积小，集成了新能源的风力发电和太阳能发电，有效的降低了电力成本，同时在遇到恶劣气候时，能够利用一号防护钢板、二号防护钢板和上盖阻挡风沙的侵入，将太阳能发电模块和风能发电模块保护起来，防护性能强，能够将本发明的共享电动车充电桩设置在沙漠、山地等气候恶劣的地方，大大提高了共享电动车充电桩的适用范围。
附图说明
图1为本发明工作时的结构示意图；
图2为本发明不工作时的结构示意图；
图中：底座100、支撑柱200、一号气缸210、储能罐220、增压气泵230、充电模块300、充电主机箱310、充电接头320、太阳能发电模块400、一号防护钢板410、二号防护钢板420、一号太阳能电池板430、二号太阳能电池板440、连杆450、活动板460、二号气缸470、风能发电模块500、发电机510、旋转轴520、电动伸缩杆530、风力板540、上盖600。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种较佳的实施例：
请参阅图1，一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，包括底座100、支撑柱200、充电模块300、太阳能发电模块400和风能发电模块500，所述底座100设置在地面上，底座100的上侧面固定安装有支撑柱200和充电模块300，所述支撑柱200的侧壁上设置有太阳能发电模块400，所述支撑柱200的顶部设置有风能发电模块500；其中，
所述充电模块300包括充电主机箱310、充电接头320，以及依次电性连接的充放电控制器、蓄电池、供电控制器及无线通讯器，所述充放电控制器的接线口电性连接于太阳能发电模块400和风能发电模块500，所述充电接头320贯穿于所述充电主机箱310的侧壁并电性连接于所述供电控制器的接线口；
所述风能发电模块500采用垂直轴风力发电机进行风力发电。
通过设置无线通讯器，能够远程无线控制充电桩，通过利用垂直轴风力发电机进行风力发电，利用太阳能发电模块400进行太阳能发电，风能发电模块500和太阳能发电模块400能够通过充放电控制器向蓄电池内充入电能，再通过充电接头320向共享电动车充电，采用垂直轴风力发电机，能够在风向改变的时候无需对风，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力，适用范围更广。
请参阅图1，作为本发明的一种实施方式，所述风能发电模块500包括发电机510、旋转轴520、电动伸缩杆530、风力板540、转速检测器、伸缩杆控制器和微处理芯片，所述发电机510通过电机安装支架固定安装在支撑柱200上，发电机510的转轴上通过联轴器连接有旋转轴520，所述旋转轴520的侧壁上设置有电动伸缩杆530，所述电动伸缩杆530的端部与风力板540固定连接，电动伸缩杆530依次、伸缩杆控制器和蓄电池间电性连接，所述蓄电池用于电动伸缩杆530的供电，所述伸缩杆控制器用于控制电动伸缩杆530的工作，所述伸缩杆控制器与所述微处理芯片电性连接，所述微处理芯片设置于充电主机箱310内，所述转速检测器设置在发电机510上，转速检测器与微处理芯片电性连接，转速检测器用于向微处理芯片传输发电机510的转速信号；风力板540在被风吹动后，会带动旋转轴520转动，旋转轴520带动发电机510旋转发电，发电机510向蓄电池充电，发电机510上的转速检测器实时检测发电机510的转速，当发电机510的转速过快时，此时外部风力过大，伸缩杆控制器控制电动伸缩杆530回缩，增加电动伸缩杆530的稳定性。
请参阅图1，作为本发明的一种实施方式，所述支撑柱200包括一号气缸210、储能罐220、一号电磁阀、增压气泵230和气缸控制器，所述储能罐220的进气口与增压气泵230连接，储能罐220的排气口通过一号高压管路连通在一号气缸210上，所述一号电磁阀设置在所述一号高压管路上，一号电磁阀用于控制一号气缸210的伸缩，气缸控制器用于控制一号电磁阀的工作，一号气缸210的固定端固定安装在底座100上，一号气缸210的伸缩端通过所述电机安装支架固定安装有发电机510；增压气泵230向储能罐220内进行充气增压，通过气缸控制器控制一号气缸210的伸缩，从而调节风力板540的高度，进一步提高风能发电模块500在强风中运行的稳定性。
请参阅图1，作为本发明的一种实施方式，所述太阳能发电模块400包括一号防护钢板410、二号防护钢板420、一号太阳能电池板430、二号太阳能电池板440、连杆450、活动板460和二号气缸470；所述一号防护钢板410为正方形板状结构，一号防护钢板410固定安装在一号气缸210的固定端上，一号气缸210的伸缩端滑动贯穿一号防护钢板410，所述一号防护钢板410的四个侧壁上均铰接有二号防护钢板420，所述二号防护钢板420的下侧铰接有连杆450的一端，连杆450的另一端铰接在活动板460上，所述活动板460的滑动安装在一号气缸210上，活动板460的下侧固定连接有二号气缸470，所述二号气缸470通过安装板固定安装在一号气缸210上，所述二号气缸470与储能罐220间通过二号高压管路连接，所述二号高压管路上设置有二号电磁阀，二号电磁阀用于控制二号气缸470的伸缩，二号电磁阀与气缸控制器电性连接，所述一号太阳能电池板430安装在一号防护钢板410的上侧面，所述二号太阳能电池板440安装在二号防护钢板420的上侧面；请参阅图2，在遇到沙尘暴或台风等恶劣天气时，此时通过气缸控制器，控制二号气缸470伸长，二号气缸470推动活动板460上移，活动板460通过连杆450推动四块二号防护钢板420上翻，直至四块二号防护钢板420合起，此时，电动伸缩杆530收缩、一号气缸210收缩，将风能发电模块500收入四块二号防护钢板420所围成的保护空间内，将风能发电模块500保护起来。
请参阅图2，作为本发明的一种实施方式，所述旋转轴520的上端固定安装有上盖600，所述上盖600为圆形，在风能发电模块500收入四块二号防护钢板420所围成的保护空间内时，上盖600盖在四块二号防护钢板420的上方，利用一号防护钢板410、二号防护钢板420和上盖600阻挡风沙的侵入，将太阳能发电模块400和风能发电模块500保护起来。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (5)

1.一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，其特征在于，包括底座(100)、支撑柱(200)、充电模块(300)、太阳能发电模块(400)和风能发电模块(500)，所述底座(100)设置在地面上，底座(100)的上侧面固定安装有支撑柱(200)和充电模块(300)，所述支撑柱(200)的侧壁上设置有太阳能发电模块(400)，所述支撑柱(200)的顶部设置有风能发电模块(500)；其中，
所述充电模块(300)包括充电主机箱(310)、充电接头(320)，以及依次电性连接的充放电控制器、蓄电池、供电控制器及无线通讯器，所述充放电控制器的接线口电性连接于太阳能发电模块(400)和风能发电模块(500)，所述充电接头(320)贯穿于所述充电主机箱(310)的侧壁并电性连接于所述供电控制器的接线口；
所述风能发电模块(500)采用垂直轴风力发电机进行风力发电。
2.根据权利要求1所述的一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，其特征在于：所述风能发电模块(500)包括发电机(510)、旋转轴(520)、电动伸缩杆(530)、风力板(540)、转速检测器、伸缩杆控制器和微处理芯片，所述发电机(510)通过电机安装支架固定安装在支撑柱(200)上，发电机(510)的转轴上通过联轴器连接有旋转轴(520)，所述旋转轴(520)的侧壁上设置有电动伸缩杆(530)，所述电动伸缩杆(530)的端部与风力板(540)固定连接，电动伸缩杆(530)依次、伸缩杆控制器和蓄电池间电性连接，所述蓄电池用于电动伸缩杆(530)的供电，所述伸缩杆控制器用于控制电动伸缩杆(530)的工作，所述伸缩杆控制器与所述微处理芯片电性连接，所述微处理芯片设置于充电主机箱(310)内，所述转速检测器设置在发电机(510)上，转速检测器与微处理芯片电性连接，转速检测器用于向微处理芯片传输发电机(510)的转速信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，其特征在于：所述支撑柱(200)包括一号气缸(210)、储能罐(220)、一号电磁阀、增压气泵(230)和气缸控制器，所述储能罐(220)的进气口与增压气泵(230)连接，储能罐(220)的排气口通过一号高压管路连通在一号气缸(210)上，所述一号电磁阀设置在所述一号高压管路上，一号电磁阀用于控制一号气缸(210)的伸缩，气缸控制器用于控制一号电磁阀的工作，一号气缸(210)的固定端固定安装在底座(100)上，一号气缸(210)的伸缩端通过所述电机安装支架固定安装有发电机(510)。
4.根据权利要求3所述的一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，其特征在于：所述太阳能发电模块(400)包括一号防护钢板(410)、二号防护钢板(420)、一号太阳能电池板(430)、二号太阳能电池板(440)、连杆(450)、活动板(460)和二号气缸(470)；所述一号防护钢板(410)为正方形板状结构，一号防护钢板(410)固定安装在一号气缸(210)的固定端上，一号气缸(210)的伸缩端滑动贯穿一号防护钢板(410)，所述一号防护钢板(410)的四个侧壁上均铰接有二号防护钢板(420)，所述二号防护钢板(420)的下侧铰接有连杆(450)的一端，连杆(450)的另一端铰接在活动板(460)上，所述活动板(460)的滑动安装在一号气缸(210)上，活动板(460)的下侧固定连接有二号气缸(470)，所述二号气缸(470)通过安装板固定安装在一号气缸(210)上，所述二号气缸(470)与储能罐(220)间通过二号高压管路连接，所述二号高压管路上设置有二号电磁阀，二号电磁阀用于控制二号气缸(470)的伸缩，二号电磁阀与气缸控制器电性连接，所述一号太阳能电池板(430)安装在一号防护钢板(410)的上侧面，所述二号太阳能电池板(440)安装在二号防护钢板(420)的上侧面。
5.根据权利要求2所述的一种基于风能和太阳能的共享电动车充电桩，其特征在于：所述旋转轴(520)的上端固定安装有上盖(600)，所述上盖(600)为圆形。
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