CN201910636U - 一种高速公路电动车充电站装置 - Google Patents

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袁明利
陈慧婷
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    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

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Abstract

本实用新型涉及一种高速公路电动车充电装置，特别是太阳能和风能互补供电装置。本装置是在高速公路旁安装有风力直流发电机和太阳能电池板，风力直流发电机和太阳能电池板的输出端通过逆变装置连接供配电箱，供配电箱上设置有多组供电输出端；风力直流发电机和太阳能电池板的输出端同时还连接有蓄电池。本实用新型使用方便，投资少，节约能源，无污染，可保证全天侯，全时段给电动车提供电能。

Description

一种高速公路电动车充电站装置
技术领域
本实用新型涉及一种高速公路电动车充电装置，特别是太阳能和风能互补供电装置。
背景技术
高速公路离电网电站有很远的距离，甚至无电网电站。如果在高速公路上架设电缆，将电缆连到几十里路外的供电站，建设费用很贵。电动车备用电源能力有限，在高速公路上又无充电装置，一旦行驶距离过长，电动车的能源就耗尽，无法再使用，就会给百姓生活与工作带来很大的不便。
汽油发动机的汽车利用汽油等作为动力，但是石油资源有限，随着石油等资源大量的开发，石油等资源越来越少。而且石油燃烧后，排放出的气体会污染环境，给人类的生活环境造成不良影响。中国政府正大力施行节能减耗政策，大力降低污染指标，旨在给全人类带来环保舒适的生活环境。因此开发绿色能源与二次能源，已经成了人类必须要现实面对和紧急解决的问题，人们需要解决能源危机，解决后顾之忧。
高速公路通过电网提供的电源能力有限，因此使用太阳能和风能互补发电装置可以及时解决电动车电源问题。高速公路上的阳光和风力资源都比较好，开发实用于高速公路上的太阳能和风能互补发电装置是可行的。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速公路电动车充电装置，其使用方便，投资少，可保证全天侯，全时段给电动车提供电能。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：在高速公路旁安装有风力直流发电机和太阳能电池板，风力直流发电机和太阳能电池板的输出端通过逆变装置连接供配电箱，供配电箱上设置有多组供电输出端；风力直流发电机和太阳能电池板的输出端同时还连接有蓄电池。
与风力直流发电机和太阳能电池板的输出端连接的蓄电池都配置有蓄电池充电控制器，在蓄电池充电控制器中设置有过压和欠压保护的电压控制芯片。
所述的风力直流发电机和太阳能电池板各自配置有独立的逆变装置、蓄电池和蓄电池充电控制器。
在风力直流发电机和太阳能电池板的输出端设置有空气开关，在蓄电池、逆变装置和供配电箱的输出端也设置有空气开关。
所述的蓄电池充电控制器中的过压和欠压电子开关分别设置在蓄电池的输入和输出端，电压控制芯片的信号输出分别连接于过压和欠压电子开关的信号输入端。
本实用新型的风力发电和太阳能发电采用互补结构。在晴天的时候，启动太阳能发电，太阳能电池板吸收阳光后，电池板的正负电子发生转移，形成电流，其直流输出电压经过空气开关后，由电压逆变装置将直流电压逆变成220v的交流电压，给电动车充电器提供电源，另一方面太阳能电池板输出的多余的电能存储在蓄电池里。风轮装置带动风力直流发电机旋转，动能转化成电能，风力发电机的直流输出电压经过空气开关后，由电压逆变装置将其直流输出电压逆变成220v的交流电压，给电动车充电器提供电源，另一方面风力发电机的多余的电能存储在蓄电池里。风力直流发电机和太阳能电池板配置的蓄电池的充电电压由蓄电池充电控制器中的电压控制单元监视，如果充电电压过高，就切断充电回路，避免造成过电压充电事故，如果充电电压低于蓄电池额定电压，就切断输出回路，避免造成欠电压长期低于额定电压工作状态事故。在阴雨天或者夜晚的时候，如果风速较大，可以启动风力发电装置。如果风速较小，不足以带动风轮装置，就可以启动蓄电池装置。蓄电池的输出直流电压经过空气开关后，由电压逆变装置将其直流输出电压逆变成220v的交流电压，给电动车充电器提供电源。以昆明地区高速公路计算，每一条高速公路，每辆电动车充电30分钟，每台充电站工作10个小时，一个充电站每天可充100辆电动车，假定电动车平均功率是1KW，则一天电动车共消耗电能：100×1×103×0.5×3600＝1.8×108J，风力发电机一天24小时发电，其功率P×24×60×60＝1.8×108，P＝2.1kw，发电机功率选择为2.1kw。
本实用新型的有益效果：
1.减少环境污染。由于风能和太阳能是可再生能源，不会对环境产生污染。
2.全天24小时供电。当太阳能可以供电的时候，就使用太阳能。在阴雨天的时候使用蓄电池或者风力发电机装置。
3.节约能源。天晴时候，使用太阳能供电。在阴雨天时候，启动风力发电装置供电。由于在晴天的时候，太阳能将多余的电能储存在蓄电池中，如果风力发电机提供的电源不够，可以使用蓄电池继续供电。以昆明地区高速公路计算，每一条高速公路，每辆电动车充电30分钟，每台充电站工作10个小时，一个充电站每天可充100辆电动车，则一天消耗电能100×0.5×1＝50千瓦时。每度电以0.5元计算，则一天一个充电站节约25元，一年节约9000元。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构图。
图2为本实用新型的蓄电池的充电控制器电压检测控制单元图。
图中：风轮装置1，水泥基座2，接地装置3，风力直流发电机4，空气开关5、6，蓄电池7，蓄电池充电控制器8，逆变装置9，空气开关10，供配电箱11，空气开关12，供电输出端13，空气开关14，逆变装置15，空气开关16，蓄电池17，蓄电池充电控制器18，空气开关19，太阳能电池板20，角铁钢架21，接地装置22，直流输出电压23，电阻24，二极管25，电阻26，过压电子开关27，二极管28，输出回路29，欠压电子开关30，电压控制芯片31。
具体实施方式
参见图1，在基建时候在高速公路上安装好角铁钢架21，把太阳能电池板20固定在角铁钢架21上，接地装置22连接在太阳能电池板的上端。在晴天的时候，启动太阳能发电装置。太阳能电池板20经过空气开关16与19后，连接在蓄电池17的“+”与“-”极性端。蓄电池17是铅酸蓄电池，蓄电池17装在2米高，2米长，2米宽的水泥房子内。蓄电池17由蓄电池充电控制器18控制与检测。太阳能电池板20的直流输出电压23给蓄电池17充电(见图2)，如果其充电电压大于蓄电池17的额定电压，电压控制芯片31就会发出指令，使过压电子开关27断开，切断充电回路；如果蓄电池17的电压低于额定电压，电压控制芯片31就发出另一个指令，使欠压电子开关30断开，切断输出回路。另一方面，太阳能电池板20的直流输出电压经过空气开关19后，连接到逆变装置15的“+”与“-”极性端，将直流电变成交流电。风轮装置1安装在水泥基坐2上，接地装置3连接在风轮装置1上。风力直流发电机4用紧固螺栓钉在水泥基坐2上，以防止震动。在阴雨天的时候或者风速较大的时候，启动风力发电装置。风能拖动风力直流发电机4旋转，风能转化成电能。风力直流发电机4的直流输出电压经过空气开关5和6后，其设置和工作原理与上述太阳能装置相同，不再赘述。

Claims (5)

1.一种高速公路电动车充电站装置，其特征是：在高速公路旁安装有风力直流发电机和太阳能电池板，风力直流发电机和太阳能电池板的输出端通过逆变装置连接供配电箱，供配电箱上设置有多组供电输出端；风力直流发电机和太阳能电池板的输出端同时还连接有蓄电池。
2.按权利要求1所述的高速公路电动车充电站装置，其特征是：与风力直流发电机和太阳能电池板的输出端连接的蓄电池都配置有蓄电池充电控制器，在蓄电池充电控制器中设置有过压和欠压保护的电压控制芯片。
3.按权利要求2所述的高速公路电动车充电站装置，其特征是：风力直流发电机和太阳能电池板各自配置独立的逆变装置、蓄电池和蓄电池充电控制器。
4.按权利要求3所述的高速公路电动车充电站装置，其特征是：在风力直流发电机和太阳能电池板的输出端设置有空气开关，在蓄电池、逆变装置和供配电箱的输出端也设置有空气开关。
5.按权利要求3所述的高速公路电动车充电站装置，其特征是：蓄电池充电控制器中的过压和欠压电子开关分别设置在蓄电池的输入和输出端，电压控制芯片的信号输出分别连接于过压和欠压电子开关的信号输入端。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102290850A (zh) * 2011-08-31 2011-12-21 昆明理工大学 太阳能和风能互补渔船应急供电系统
CN104333322A (zh) * 2013-10-31 2015-02-04 柳州市安龙机械设备有限公司 光伏发电装置
CN105932763A (zh) * 2016-06-02 2016-09-07 浙江大学 一种风光路互补型太阳能充电站系统及方法
CN109130931A (zh) * 2018-09-13 2019-01-04 清华大学 一种带有燃气发电机-光伏-储能结构的电动汽车大功率充电装置及能量管理方法

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C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

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Termination date: 20121229