CN115476754A - 一种可再生能源补给车 - Google Patents

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李小卫
赵军翔
杨延武
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Huanghe Hydropower Development Co Ltd
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    • H02S30/20—Collapsible or foldable PV modules

Abstract

本发明公开了一种可再生能源补给车，包括牵引车和位于牵引车上的承载底盘，所述可再生能源补给车还包括设置在承载底盘上的设备舱、可折叠伸缩地连接在设备舱相对两侧的光伏发电设备和可折叠地连接在设备舱顶部的风力发电设备；设备舱内部设电气控制系统、储能电池系统和外部充放电接口单元，电气控制系统用于：控制光伏发电设备和风力发电设备向储能电池系统充电或是通过外部充放电接口单元向外部供电，控制储能电池系统通过外部充放电接口单元向外部提供电能，以及控制外部市电电网通过外部充放电接口单元向储能电池系统充电。本发明提供的能源补给车，利用户外环境采用光伏发电和风力发电设备供电，解决户外孤立营区设施运行的供电问题。

Description

一种可再生能源补给车
技术领域
本发明属于户外能源补给技术领域，尤其涉及一种可再生能源补给车。
背景技术
我国国土面积大，目前虽然绝大部分区域已经铺设电网，但是还存在很大一部分区域是无电网覆盖的，这类区域当前的用电设施均为柴油发电机，但是柴油发电机存在噪音大、味道重、需要定时补给等缺点。长期户外运行的孤立营区设施依靠柴油发电机来保证电力的供给，柴油发电机是一种发电设备，是以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械，在长期户外运行的孤立营区设施运行时需要及时补给柴油等燃料，比如一些特殊工作者需要长期野外工作、一些由于自然灾难导致局部区域无法正常供电的区域、边防哨所等都是使用柴油发电机作为供电设备，但是需要及时补充燃料，运行过程中仍存在诸多不变。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种可再生能源补给车，以解决现有的户外孤立营区设施运行的供电问题。
为了解决以上问题，本发明提供了一种可再生能源补给车，包括牵引车和位于牵引车上的承载底盘，所述可再生能源补给车还包括设置在所述承载底盘上的设备舱、可折叠伸缩地连接在所述设备舱相对两侧的光伏发电设备和可折叠地连接在所述设备舱顶部的风力发电设备；
所述设备舱内部设有电气控制系统、储能电池系统和外部充放电接口单元，所述电气控制系统分别与所述光伏发电设备、风力发电设备、储能电池系统和外部充放电接口单元电性连接；
所述电气控制系统配置为电能调度中心，其用于：控制所述光伏发电设备和风力发电设备向所述储能电池系统充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能，控制所述储能电池系统通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能，以及控制外部市电电网通过所述外部充放电接口单元向所述储能电池系统充电。
优选地，所述光伏发电设备包括可折叠伸缩支架和设置在所述可折叠伸缩支架上的光伏组件，所述可折叠伸缩支架连接在所述设备舱的外侧壁上，所述光伏组件电性连接至所述电气控制系统。
优选地，所述可折叠伸缩支架包括多个支撑框架，每一支撑框架上设置有一个光伏组件，多个支撑框架依次铰接。
优选地，所述支撑框架至少包括相对设置的两个支臂；对于任意相邻的两个所述支撑框架：前一个支撑框架的支臂与后一个支撑框架的支臂相互铰接；并且，前一个支撑框架的支臂上连接有驱动齿轮，后一个支撑框架的支臂上连接有从动齿轮，所述驱动齿轮和所述从动齿轮相互啮合；所述驱动齿轮与伺服电机连接，所述伺服电机驱动所述驱动齿轮转动，带动所述从动齿轮转动，从而使得后一个支撑框架相对于前一个支撑框架伸展或收缩。
优选地，所述风力发电设备包括立柱、风力发电机和风叶组件，
所述立柱的底部铰接在所述设备舱的顶部；
所述风力发电机设置在所述立柱顶部并电性连接至所述电气控制系统，所述风力发电机的转子朝向所述风叶组件设置；
所述风叶组件包括风叶本体、折叠扣和轮毂，所述轮毂连接到所述转子，所述风叶本体通过所述折叠扣连接到所述轮毂上，通过控制所述折叠扣将所述风叶本体向内弯曲与所述转子保持平行。
优选地，所述可再生能源补给车还包括柴油发电机，所述柴油发电机设置于所述承载底盘上，所述柴油发电机与所述电气控制系统电性连接，所述电气控制系统控制所述柴油发电机向所述储能电池系统充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能。
优选地，所述可再生能源补给车还包括取力发电机，所述取力发电机集成设置于所述牵引车，所述取力发电机与所述电气控制系统电性连接，所述电气控制系统控制所述取力发电机向所述储能电池系统充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能。
本发明实施例提供的一种可再生能源补给车，在能源补给车的承载盘上安装光伏发电设备和风力发电设备，在承载盘上还安装配置有电气控制系统、储能电池系统以及外部充放电接口单元的设备舱，在具备光伏发电和风力发电的环境条件时，电气控制系统控制所述光伏发电设备和风力发电设备向所述储能电池系统充电，也可通过外部充放电接口单元向孤立营区内的其他运行设施供电，在不具备光伏发电和风力发电的环境条件时，电气控制系统控制外部市电电网通过所述外部充放电接口单元向储能电池系统充电，再由储能电池系统向孤立营区内的其他运行设施供电。
附图说明
图1是本发明实施例提供的可再生能源补给车的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的可再生能源补给车的工作状态示意图；
图3是本发明实施例提供的设备舱内部的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的支撑框架的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的风力发电设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
图1是本发明实施例提供的可再生能源补给车的结构示意图，图3是本发明实施例提供的设备舱内部的结构示意图，如图1和图3所示，一种可再生能源补给车，包括牵引车1和位于牵引车1上的承载底盘2，其特征在于，所述可再生能源补给车还包括设置在所述承载底盘2上的设备舱3、可折叠伸缩地连接在所述设备舱3相对两侧的光伏发电设备4和可折叠地连接在所述设备舱3顶部的风力发电设备5。
所述设备舱3内部设有电气控制系统6、储能电池系统7和外部充放电接口单元，所述电气控制系统6分别与所述光伏发电设备4、风力发电设备5、储能电池系统7和外部充放电接口单元电性连接。
所述电气控制系统6配置为电能调度中心，其用于：控制所述光伏发电设备4和风力发电设备5向所述储能电池系统7充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能，控制所述储能电池系统7通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能，以及控制外部市电电网通过所述外部充放电接口单元向所述储能电池系统7充电。
进一步地，储能电池系统7配置有蓄电池组和储能变流器，蓄电池组与储能变流器连接，蓄电池组可进行放电和充电，储能变流器用于输出交流电。
具体地，储能电池系统7包括电池柜，电池柜放置于设备舱3内部，蓄电池组和储能变流器均配置在电池柜内部，另外，蓄电池组采用铅碳电池、磷酸铁锂等蓄电池，通过一定电气结构连接，内置电芯加热，同时，电池柜内部内采用工业空调进行温度控制。
以上实施例提供的可再生能源补给车，在具备光伏发电和风力发电的环境条件时，电气控制系统6控制所述光伏发电设备4和风力发电设备5向所述储能电池系统7充电，也可通过外部充放电接口单元向孤立营区内的其他运行设施供电，在不具备光伏发电和风力发电的环境条件时，电气控制系统6控制外部市电电网通过所述外部充放电接口单元向储能电池系统7充电，随后牵引车1驱至孤立营区再由储能电池系统7向孤立营区内的其他运行设施供电。
图2是本发明实施例提供的可再生能源补给车的工作状态示意图，结合图2和图2，进一步地，所述光伏发电设备4包括可折叠伸缩支架41和设置在所述可折叠伸缩支架41上的光伏组件42，所述可折叠伸缩支架41连接在所述设备舱3的外侧壁上，所述光伏组件42电性连接至所述电气控制系统6。
更进一步地，所述可折叠伸缩支架41包括多个支撑框架410，每一支撑框架410上设置有一个光伏组件42，多个支撑框架410依次铰接。
具体地，图4是本发明实施例提供的支撑框架的结构示意图，结合图2和图4，所述支撑框架410至少包括相对设置的两个支臂411；对于任意相邻的两个所述支撑框架410：前一个支撑框架410的支臂411与后一个支撑框架410的支臂411相互铰接；并且，前一个支撑框架410的支臂411上连接有驱动齿轮412，后一个支撑框架410的支臂411上连接有从动齿轮413，所述驱动齿轮412和所述从动齿轮413相互啮合；所述驱动齿轮412与伺服电机连接，所述伺服电机驱动所述驱动齿轮412转动，带动所述从动齿轮413转动，从而使得后一个支撑框架410相对于前一个支撑框架410伸展或收缩。
更具体地，如图2、图3和图4所示，后一个支撑框架410的支臂411与从动齿轮413连接为一体，折叠伸缩支架41在收缩时，当前一个支撑框架410的支臂411逆时针转动时，位于前一个支撑框架410的支臂411的驱动齿轮412在伺服电机驱动下转动，由于驱动齿轮412和从动齿轮413相互啮合，此时将带动后一个支撑框架410的支臂411顺时针转动，促使前一个支撑框架410的支臂411和后一个支撑框架410的支臂411相互靠近完成折叠伸缩支架41的收缩，形成具有“W型”的结构。折叠伸缩支架41在展开时，前一个支撑框架410的支臂411顺时针转动时，后一个支撑框架410的支臂411逆时针转动，此时前一个支撑框架410的支臂411和后一个支撑框架410的支臂411相互远离，最后支撑框架410完全展开，从“W型”的结构变为水平结构。折叠伸缩支架41的使用减少了光伏发电设备4在能源补给车上的占地面积，同时可承载多个光伏组件42利用向营区内需要的设施调配供电。
图5是本发明实施例提供的风力发电设备的结构示意图，进一步地，如图5和图1所示，所述风力发电设备5包括立柱51、风力发电机52和风叶组件53。
所述立柱51的底部铰接在所述设备舱3的顶部。
所述风力发电机52设置在所述立柱51顶部并电性连接至所述电气控制系统6，所述风力发电机52的转子521朝向所述风叶组件53设置。
所述风叶组件53包括风叶本体531、折叠扣532和轮毂533，所述轮毂533连接到所述转子521，所述风叶本体531通过所述折叠扣532连接到所述轮毂533上，通过控制所述折叠扣532将所述风叶本体531向内弯曲与所述转子521保持平行。
更进一步地，在需要风力发电设备5供电时，使立柱51的底部铰接竖直安装到设备舱3的顶部，在无需风力发电设备5供电时，可将立柱51通过立柱51的底部铰接的铰接机构直接顺势水平放置于设备舱3的顶部，减少立柱51的安装和拆卸工作量。
更进一步地，所述风叶本体531通过所述折叠扣532连接到所述轮毂533上，在无风的状态下，工作人员可通过控制折叠扣532将风叶本体531向内弯曲，与立柱51保持平行，减小风叶本体531的损坏率。同时，在拆卸时也便于真个风力发电设备5水平放置在设备舱3的顶部。
进一步地，所述可再生能源补给车还包括柴油发电机，所述柴油发电机设置于所述承载底盘2上，所述柴油发电机与所述电气控制系统6电性连接，所述电气控制系统5控制所述柴油发电机向所述储能电池系统7充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能。
进一步地，所述可再生能源补给车还包括取力发电机，所述取力发电机集成设置于所述牵引车1，所述取力发电机与所述电气控制系统6电性连接，所述电气控制系统6控制所述取力发电机向所述储能电池系统7充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能。
在光伏发电设备4和风力发电设备5因环境无法供电时，柴油发电机和取力发电机作为备用应急电源，向所述储能电池系统7充电或是通过外部充放电接口单元向外部提供电能。
进一步地，本实施例提供可再生能源补给车采用具备越野性能的汽车底盘。
综上所述，本发明实施例提供的一种可再生能源补给车，在能源补给车的承载盘上安装光伏发电设备和风力发电设备，在承载盘上还安装配置有电气控制系统、储能电池系统以及外部充放电接口单元的设备舱，在具备光伏发电和风力发电的环境条件时，电气控制系统控制所述光伏发电设备和风力发电设备向所述储能电池系统充电，也可通过外部充放电接口单元向孤立营区内的其他运行设施供电，在不具备光伏发电和风力发电的环境条件时，电气控制系统控制外部市电电网通过所述外部充放电接口单元向储能电池系统充电，再由储能电池系统向孤立营区内的其他运行设施供电。本发明实施例提供可再生能源补给车能够解决偏远地区孤立于电网的设备、设施用电问题，可适应高海拔高寒环境，可为边防哨所、野外施工提供便利的电源，用电成本低于柴油发电，具有巨大的经济、环保及社会效益。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种可再生能源补给车，包括牵引车(1)和位于牵引车(1)上的承载底盘(2)，其特征在于，所述可再生能源补给车还包括设置在所述承载底盘(2)上的设备舱(3)、可折叠伸缩地连接在所述设备舱(3)相对两侧的光伏发电设备(4)和可折叠地连接在所述设备舱(3)顶部的风力发电设备(5)；
所述设备舱(3)内部设有电气控制系统(6)、储能电池系统(7)和外部充放电接口单元，所述电气控制系统(6)分别与所述光伏发电设备(4)、风力发电设备(5)、储能电池系统(7)和外部充放电接口单元电性连接；
所述电气控制系统(6)配置为电能调度中心，其用于：控制所述光伏发电设备(4)和风力发电设备(5)向所述储能电池系统(7)充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能，控制所述储能电池系统(7)通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能，以及控制外部市电电网通过所述外部充放电接口单元向所述储能电池系统(7)充电。
2.根据权利要求1所述的可再生能源补给车，其特征在于，所述光伏发电设备(4)包括可折叠伸缩支架(41)和设置在所述可折叠伸缩支架(41)上的光伏组件(42)，所述可折叠伸缩支架(41)连接在所述设备舱(3)的外侧壁上，所述光伏组件(42)电性连接至所述电气控制系统(6)。
3.根据权利要求2所述的可再生能源补给车，其特征在于，所述可折叠伸缩支架(41)包括多个支撑框架(410)，每一支撑框架(410)上设置有一个光伏组件(42)，多个支撑框架(410)依次铰接。
4.根据权利要求3所述的可再生能源补给车，其特征在于，所述支撑框架(410)至少包括相对设置的两个支臂(411)；对于任意相邻的两个所述支撑框架(410)：前一个支撑框架(410)的支臂(411)与后一个支撑框架(410)的支臂(411)相互铰接；并且，前一个支撑框架(410)的支臂(411)上连接有驱动齿轮(412)，后一个支撑框架(410)的支臂(411)上连接有从动齿轮(413)，所述驱动齿轮(412)和所述从动齿轮(413)相互啮合；所述驱动齿轮(412)与伺服电机连接，所述伺服电机驱动所述驱动齿轮(412)转动，带动所述从动齿轮(413)转动，从而使得后一个支撑框架(410)相对于前一个支撑框架(410)伸展或收缩。
5.根据权利要求1所述的可再生能源补给车，其特征在于，所述风力发电设备(5)包括立柱(51)、风力发电机(52)和风叶组件(53)，
所述立柱(51)的底部铰接在所述设备舱(3)的顶部；
所述风力发电机(52)设置在所述立柱(51)顶部并电性连接至所述电气控制系统(6)，所述风力发电机(52)的转子(521)朝向所述风叶组件(53)设置；
所述风叶组件(53)包括风叶本体(531)、折叠扣(532)和轮毂(533)，所述轮毂(533)连接到所述转子(521)，所述风叶本体(531)通过所述折叠扣(532)连接到所述轮毂(533)上，通过控制所述折叠扣(532)将所述风叶本体(531)向内弯曲与所述转子(521)保持平行。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可再生能源补给车，其特征在于，所述可再生能源补给车还包括柴油发电机，所述柴油发电机设置于所述承载底盘(2)上，所述柴油发电机与所述电气控制系统(6)电性连接，所述电气控制系统(5)控制所述柴油发电机向所述储能电池系统(7)充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能。
7.根据权利要求6所述的可再生能源补给车，其特征在于，所述可再生能源补给车还包括取力发电机，所述取力发电机集成设置于所述牵引车(1)，所述取力发电机与所述电气控制系统(6)电性连接，所述电气控制系统(6)控制所述取力发电机向所述储能电池系统(7)充电或者是通过所述外部充放电接口单元向外部提供电能。
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