CN201656540U - 一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，这一系统采取的技术方案是在补偿系统中设有一补偿系统控制器，风能发电装置、太阳能发电装置以及蓄电池均与补偿系统控制器相连接，风能发电装置包括电机、传动机构、扇叶盘以及直流发电机，风能发电装置在补偿系统控制器控制下实行可控工作，太阳能发电装置包括太阳能板以及光能转换控制器，所述补偿系统设有温度自适应调节装置。这一系统解决了现今油电混合动力侧使用能源单一的问题，使用而且实现方法节能环保。温度自适应调节装置有效利用太阳能实现自适应降温，提高了人们的乘车舒适度。

Description

一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动车辆的动力装置，尤其涉及一种利用风能太阳能补偿电力的油电混合动力车的装置。

背景技术

当今世界能源危机越来越严重，这就迫使人们不断地开发新能源，降低不可再生能源的消耗。同样，汽车行业也一直致力于对新能源的技术的研究，而油电混合车就是其中的一种。油电混合动力车利用电动机推动，能源则来自电池及内燃机，混合动力车多数无需从电网上充电，消耗汽油较少，降低了排放，节能环保，但是对于清洁能源的利用度还远远不够。例如汽车行驶过程中，与风产生相对空气阻力，在此过程中产生的风能并未被很好地利用起来，除此之外，车辆在户外行驶或停放时会接收到大量的太阳辐射能也未能被利用。此外，值得我们注意的是，夏天车辆停靠在户外时，在很短的时间内车内温度就会提升很多，人们再次进入车厢后会感觉不舒适，大大降低了车辆的舒适性。

公开日为2007年7月14日、公开号为CN2918144的从风能和光能中获取电能的自给补能电动汽车提供了这样的一种方案：自给补能电动汽车，由风能发电装置、至少一个光伏电池板、蓄电池和车辆本体构成，风能发电装置由至少一个管体构成，任意一个管体中均通过固定架装置有一个发电机，任意一个发电机的转轴上均设置有一个进风口，任意一个桨叶的后侧的管体中均设置有出风口，进风口的直径均大于所述的管体的直径，任意一个发电机的电能输出端均通过导线与蓄电池连接。该方案虽然初步实现了从风能和太阳能中获取电能，但是实现方法困难，投资成本过高，而且风能发电装置的管体是固定在车身上的，严重影响车身美观。

实用新型内容

本实用新型了提供了一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，通过利用风能和太阳能来获取电能，为车载用电器供电，解决了汽车的高排放问题，本实用新型中用于接收风能的扇叶盘是可收放的，降低了其对车身美观的影响，并且本实用新型中的结构简单，实现方法简洁易行。

为解决上述问题，本实用新型的一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，包括风能发电装置，太阳能发电装置，用以存储电能的蓄电池，其中，补偿系统中设有一补偿系统控制器，风能发电装置、太阳能发电装置以及蓄电池均与补偿系统控制器相连接，风能发电装置包括电机、传动机构、扇叶盘以及直流发电机组成，补偿系统控制器与电机相连，电机通过传动机构与扇叶盘相连，扇叶盘内设有扇叶，扇叶与直流发电机相连，直流发电机通过导线与蓄电池相连接，太阳能发电装置包括太阳能板以及光能转换控制器，太阳能光能板设置在车身外侧，太阳能板与光能转换控制器相连，光能转换控制器通过导线与车载蓄电池相连接，车载蓄电池与车载用电器相连接。补偿系统控制器作为CAN总线节点，可实现共享车辆信息，比如车速、发电机温度、车厢内温度等等。补偿系统控制器在获知车辆信息的前提下，发出控制指令，实现对风能发电装置、温度自适应调节装置等车身工作模块工作情况的调节。风能、太阳能均属于无污染的自然能，采用两种装置同时对车辆电能进行补充，能够更有效地利用可再生能源，降低油电混合动力车的污染排放，实现节能环保的目的。

作为优化，风能发电装置的传动机构包括转轴、滑动轴和连架杆，连架杆与转轴相连，转轴与电机相连，电机、滑动块与两活动轴构成铰链四杆机构，扇叶盘和直流发电机固定在连架杆上。汽车车速达到一定速度的情况，才能有效地对蓄电池进行充电。当车速达到可带动扇叶进行发电的情况下，补偿系统控制器发出控制指令给电机，控制电机带动整个连动机构工作，使得扇叶盘由水平状态实现垂直旋转，扇叶能够更有效地接收风能，更有效率地实现风能发电。

作为优化，风能发电装置上设有自控保护装置，该自控保护装置在直流发电机上设有一温度传感器，温度传感器与补偿系统控制器相连。该温度传感器收集直流发电机工上的温度信息，该温度传感器采集到得车内温度信息通过CAN总线与补偿系统控制器共享，当发电机工作状态出现工作状态告警即温度过高时，补偿系统控制器发出控制指令给电机，控制其将扇叶盘与直流发电机收回，停止工作。

作为优化，补偿系统中设有一温度自适应调节装置，该温度自适应调节装置在汽车内设有一温度传感器，该温度传感器与补偿系统控制器相连，补偿系统控制器与空调控制器相连接。设于车厢内的温度传感器实时监控车内温度，反馈给补偿系统控制器。而对于驻停在室外的汽车，在太阳直射下，车厢内温度上升相当快，此时，利用太阳能进行发电对车载蓄电池充能，多获得的电能提供给空调工作。车厢内温度达到影响人体舒适度的25摄氏度时，补偿系统控制器发出控制指令给空调控制器，开启空调鼓风机使得空调开始工作，实现调节车厢内温度的目的，并在此同时，太阳能发电装置的补偿充能保证了能源的使用平衡。

本实用新型的有益效果：通过从风能和太阳能中获取电能给车载用电器使用，降低内燃机的使用度，在降低成本的同时也实现了节约环保的目的，另外，在本实用新型中，将风能发电装置的扇叶盘设置成可旋转的形式，有效降低了车辆低速行驶下的能源消耗，而且显得更为美观，实现方法也更为简洁；此外，车内增加温度自适应调节装置，有效利用太阳能实现自适应降温，避免了车辆在烈日下的“孤岛”效应，提高了人们的乘车舒适度；将补偿系统作为CAN节点挂在总线网络上，既方便于线束布线又提高了车辆的轻量化要求。

附图说明

图1为本实用新型所述的电力补偿系统的工作原理图；

图2为本实用新型所述的风能发电装置的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型主要包括补偿系统控制器5、风能发电装置1、太阳能发电装置2、温度自适应调节装置3以及蓄电池4。其中，补偿系统控制器5是作为CAN 总线节点而存在的，能够共享车辆的监控信息，风能发电装置1、太阳能发电装置2、蓄电池4均连接补偿系统控制器5。

如图2所示，风能发电装置1包括电机11、传动机构12、扇叶盘13以及直流发电机14。补偿系统控制器5与风能发电装置1的电机11相连接，电机11与传动机构12的转轴122相连，转轴122与连架杆121相连，电机11可带动转轴122转动来带动铰链，电机11、滑动块124与两活动轴123四者间构成铰链四杆机构，在电机11与一活动轴间的连架杆121上固定有扇叶盘13和直流发电机14，所述扇叶盘13包括扇叶131和扇叶罩132，扇叶131与直流发电机14通过轴相连接，在发电机14上设有一温度传感器15，温度传感器15与补偿系统控制器5相连接。

如图1所示，太阳能发电装置2主要包括太阳能板21和光能转换控制器22，太阳能板21设置在汽车的车身外侧，太阳能板21与光能转换控制器22相连接，光能转换控制器22通过导线与蓄电池4相连接。

如图1所示，温度自适应调节装置3在汽车内设有一温度传感器33，该温度传感器33与补偿系统控制器5相连，补偿系统控制器5与空调控制器31相连接。

扇叶盘13在汽车驻停或低速状态时是成水平状态卧躺在车身上的，而当车速达60km/h时，补偿系统控制器5接收CAN总线上的车速信息，发出控制指令给电机11，使得电机11开始工作，此时电机11带动传动机构12的转轴从而带动铰链，使得所形成的铰链四杆机构的连架杆121随之拉伸展开，最终固定在连架杆121上的扇叶盘13成与水平面垂直的状态，进而设于扇叶盘13内的扇叶131接收风能，通过连接轴带动直流发电机14进行发电，获取的电能通过导线送入蓄电器4对其进行充电，然后蓄电池4为车载用电器进行供能。设于直流发电机14上的温度传感器15实时的将发电机的工作温度反馈给补偿系统控制器5，当此温度达到设定上限出现过热告警或者监控车速的仪表6检测到车速达到设定上限时，补偿系统控制器5发出指令转动电机11从而收回风能发电装置1使其停止工作，起到自控过热保护的作用。

太阳能发电装置2的太阳能板21设于车身外侧，便于吸收太阳能，吸收的太阳能通过光能转换控制器22转换成直流电，转换获得的电能通过导线送入蓄电池4储存，蓄电池4再为车载的各类用电器进行功能。

风能发电装置1、太阳能发电装置2产生的电能的主要用于驱动车辆行驶。两种利用自然能产生的电能先通过导线送入蓄电池4，蓄电池4内储存的电能经DC/AC变换器7将直流电变为交流电后供驱动电机8使用，由驱动电机8驱动车辆行驶。

当车辆停泊在室外时，阳光直射会导致车厢内温度的极速上升，而温度自适应调节装置3在车内设有的温度传感器33能够时刻监控车内的温度，并将这一温度信息反馈给补偿系统控制器5，补偿系统控制器5接收这一温度信息后，会做出判断是否开启温度自适应调节装置3。当车内温度大于25摄氏度时，补偿系统控制器5发出指令给空调控制器31， 空调控制器31接收指令后开启空调鼓风机32，使得空调开始工作，实现调节车厢内温度的目的，并在此同时，太阳能发电装置2仍进行充能补偿，实现能源的使用平衡。 

Claims (5)

1.一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，包括风能发电装置，太阳能发电装置，用以存储电能的蓄电池，其特征在于，补偿系统中设有一补偿系统控制器，风能发电装置（1）、太阳能发电装置（2）以及蓄电池（4）均与补偿系统控制器（5）相连接，所述风能发电装置（1）包括电机（11）、传动机构（12）、扇叶盘（13）以及直流发电机（14），补偿系统控制器（5）与所述电机（11）相连，电机（11）通过传动机构（12）与扇叶盘（13）相连，所述扇叶盘（13）内设有扇叶（131），扇叶（131）与直流发电机（14）相连，直流发电机（14）通过导线与车载蓄电池（4）相连接，太阳能发电装置（2）包括太阳能板（21）以及光能转换控制器（22），所述太阳能光能板（21）设置在车身外侧，太阳能板（21）与光能转换控制器（22）相连，光能转换控制器（22）通过导线与蓄电池（4）相连接，车载蓄电池（4）与车载用电器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，其特征在于，所述风能发电装置（1）的传动机构（12）包括转轴（122）、滑动轴（122）和连架杆（121），连架杆（121）与转轴（122）相连，转轴（122）与电机（11）相连，电机（11）、滑动块（124）与两活动轴（123）构成铰链四杆机构，扇叶盘（13）和直流发电机（14）固定在连架杆（121）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，其特征在于，所述的风能发电装置（1）上设有自控保护装置，该自控保护装置在直流发电机（14）上设有一温度传感器（15），所述温度传感器（15）与补偿系统控制器（5）相连。

4.根据权利要求1所述的一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，其特征在于，所述电力补偿系统中设有一温度自适应调节装置（3）。

5.根据权利要求4所述的一种油电混合动力车风能太阳能电力补偿系统，其特征在于，所述的温度自适应调节装置（3）在汽车内设有一温度传感器（33），该温度传感器（33）与补偿系统控制器（5）相连，补偿系统控制器（5）与空调控制器（31）相连接。

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