CN204357638U - 一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置 - Google Patents

一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，包括PSoC控制器、用于将风能转换为电能的风电转换模块和用于将水电解成可提供燃气汽车动力能量的压缩氢气的氢能生成模块；所述PSoC控制器的输入端接有电压采样器、风速采集传感器和压力传感器，所述PSoC控制器的输出端接有显示器；所述风电转换模块包括依次相接的晶体管开关控制电路、蓄电池充电保护电路、蓄电池和负载接口电路；所述氢能生成模块包括依次相接的风电机组、功率转换器、整流变换器、光电开关、离子水机装置、升压变换器、氢气压缩机和氢气罐，本实用新型设计新颖，结构简单，利用风能转换成电能以及通过水电解装置生成汽车动力能源，功能完备，实用性强。

Description

一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置
技术领域
本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置。
背景技术
随着科技的进步，环境保护越来越受到重视，各个领域都将低碳环保因素加入进去，充分的应用无污染能源，可再生能源，汽车行业也是最近比较热门的话题，尾气排放严重，城市雾霾现象，都是由于尾气排放过度污染造成的严重伤害，因此，现如今缺少一种能够可以替代汽车尾气污染的新型能源，是很有必要的，现在的汽车也有出现油气两用型，但是还是不方便，而且一旦路程过远，一时找不到加油加气站将无法连续开动，如何解决此类实际问题，风力能源在汽车行业的应用还未开始大量生产，此项技术既是将风能转换的电能电解水有效的通过物理的方式存储，一方面采用蓄电池储存能量，另一方面将电能用电解的方式储存氢气能，都是环保型能源，可重复利用，对环保型能源的发展很有推进作用，并在市场中有很大的应用价值。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其设计新颖，结构简单，利用风能转换成电能以及通过水电解装置生成汽车动力能源，功能完备，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：包括PSoC控制器、用于将风能转换为电能的风电转换模块和用于将水电解成可提供燃气汽车动力能量的压缩氢气的氢能生成模块；所述PSoC控制器的输入端接有用于采集风能转换电能采样电压的电压采样器、用于采集风速数据的风速采集传感器和用于采集压缩氢气的压力的压力传感器，所述PSoC控制器的输出端接有用于显示电能剩余量、风速实时数据和氢气实时压力情况的显示器；所述风电转换模块包括依次相接的用于控制风能装电能开关电路的晶体管开关控制电路、用于保护蓄电池寿命且稳定充电的蓄电池充电保护电路、用于存储风能转换电能多余能量的蓄电池和用于供直流负载使用或充电的负载接口电路；所述氢能生成模块包括依次相接的用于将户外风能有效利用且转换为电能的风电机组、用于将转换的电能功率进行转换匹配的功率转换器、用于将转换的功率去毛刺整流滤波平滑的整流变换器、与PSoC控制器输出端相接且用于抗干扰隔离数字模拟量转换的光电开关、用于将液态水经过电解生成供汽车能量的氢离子的离子水机装置、用于将液态氢离子分离生成供给汽车能量的气态氢气的升压变换器、用于将生成的氢气压缩成可收集的高压液化氢气的氢气压缩机和用于积攒汽车能源以备汽车缺少燃气时使用的氢气罐；所述氢气压缩机的输出端接有与所述PSoC控制器输入端相接的所述压力传感器；所述整流变换器的输出端与所述蓄电池充电保护电路相接。
上述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述PSoC控制器为Cypress半导体公司的PSoC控制器。
上述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述压力传感器为1600BGA6001D3DA传感器。
上述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述电压采样器由LM359运算放大器构成。
上述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述显示器为1.5寸的TFT液晶显示屏。
上述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述晶体管开关控制电路由MOSFET功率开关管构成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型系统功能丰富、装置简单、环保节能、成本低和性能可靠。
2、本实用新型通过设置型号为LM359运放比较的信号采集电压信号所测信号稳定，精度高。
3、本实用新型通过设置型号为1600BGA6001D3DA的压力传感器采集氢气罐压力，采集压力精度高，稳定性强，抗干扰性好。
4、本实用新型通过控制器采集电压信号和氢气罐压力信号，采用PSoC控制器控制蓄电池充放电状态，功耗低，控制处理及运算速度快速，系统完整。
5、本实用新型结构简单、设计合理、功能完备，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖，结构简单，利用风能转换成电能以及通过水电解装置生成汽车动力能源，功能完备，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型各电路的电路连接关系示意图。
附图标记说明:
1—PSoC控制器；           2—电压采样器；            3—风速采集传感器；
4—压力传感器；           5—显示器；                6—风电机组；
7—功率转换器；           8—整流变换器；            9—光电开关；
10—离子水机装置；        11—升压变换器；           12—氢气压缩机；
13—氢气罐；              14—晶体管开关控制电路；
15—蓄电池充电保护电路；                             16—蓄电池；
17—负载接口电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括PSoC控制器1、用于将风能转换为电能的风电转换模块和用于将水电解成可提供燃气汽车动力能量的压缩氢气的氢能生成模块；所述PSoC控制器1的输入端接有用于采集风能转换电能采样电压的电压采样器2、用于采集风速数据的风速采集传感器3和用于采集压缩氢气的压力的压力传感器4，所述PSoC控制器1的输出端接有用于显示电能剩余量、风速实时数据和氢气实时压力情况的显示器5；所述风电转换模块包括依次相接的用于控制风能装电能开关电路的晶体管开关控制电路14、用于保护蓄电池寿命且稳定充电的蓄电池充电保护电路15、用于存储风能转换电能多余能量的蓄电池16和用于供直流负载使用或充电的负载接口电路17；所述氢能生成模块包括依次相接的用于将户外风能有效利用且转换为电能的风电机组6、用于将转换的电能功率进行转换匹配的功率转换器7、用于将转换的功率去毛刺整流滤波平滑的整流变换器8、与PSoC控制器1输出端相接且用于抗干扰隔离数字模拟量转换的光电开关9、用于将液态水经过电解生成供汽车能量的氢离子的离子水机装置10、用于将液态氢离子分离生成供给汽车能量的气态氢气的升压变换器11、用于将生成的氢气压缩成可收集的高压液化氢气的氢气压缩机12和用于积攒汽车能源以备汽车缺少燃气时使用的氢气罐13；所述氢气压缩机12的输出端接有与所述PSoC控制器1输入端相接的所述压力传感器4；所述整流变换器8的输出端与所述蓄电池充电保护电路15相接。
本实施例中，所述PSoC控制器1为Cypress半导体公司的PSoC控制器。
本实施例中，所述压力传感器4为1600BGA6001D3DA传感器。
本实施例中，所述电压采样器2由LM359运算放大器构成。
本实施例中，所述显示器5为1.5寸的TFT液晶显示屏。
本实施例中，所述晶体管开关控制电路14由MOSFET功率开关管构成。
本实用新型使用时，通过风速采集传感器采集风速数据并经过显示器显示出来，风电机组通过风速的实际情况开始风电转换将采集的风能转换为电能，由于风速的波动性，转换的电能难免波动较大，整流变换器将电能滤波平滑转换为控制器可处理的电压，少量的电能经过控制的监控晶体管开关电路控制蓄电池充电保护电路以保护蓄电池平稳的充电积攒电能，供直流负载使用，同时大量的电能用来电解水资源生成氢气并液化为液态氢气收集在氢气罐中，以备燃气汽车资源缺乏时使用，功能完备，清洁无污染。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：包括PSoC控制器(1)、用于将风能转换为电能的风电转换模块和用于将水电解成可提供燃气汽车动力能量的压缩氢气的氢能生成模块；所述PSoC控制器(1)的输入端接有用于采集风能转换电能采样电压的电压采样器(2)、用于采集风速数据的风速采集传感器(3)和用于采集压缩氢气的压力的压力传感器(4)，所述PSoC控制器(1)的输出端接有用于显示电能剩余量、风速实时数据和氢气实时压力情况的显示器(5)；所述风电转换模块包括依次相接的用于控制风能装电能开关电路的晶体管开关控制电路(14)、用于保护蓄电池寿命且稳定充电的蓄电池充电保护电路(15)、用于存储风能转换电能多余能量的蓄电池(16)和用于供直流负载使用或充电的负载接口电路(17)；所述氢能生成模块包括依次相接的用于将户外风能有效利用且转换为电能的风电机组(6)、用于将转换的电能功率进行转换匹配的功率转换器(7)、用于将转换的功率去毛刺整流滤波平滑的整流变换器(8)、与PSoC控制器(1)输出端相接且用于抗干扰隔离数字模拟量转换的光电开关(9)、用于将液态水经过电解生成供汽车能量的氢离子的离子水机装置(10)、用于将液态氢离子分离生成供给汽车能量的气态氢气的升压变换器(11)、用于将生成的氢气压缩成可收集的高压液化氢气的氢气压缩机(12)和用于积攒汽车能源以备汽车缺少燃气时使用的氢气罐(13)；所述氢气压缩机(12)的输出端接有与所述PSoC控制器(1)输入端相接的所述压力传感器(4)；所述整流变换器(8)的输出端与所述蓄电池充电保护电路(15)相接。
2.按照权利要求1所述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述PSoC控制器(1)为Cypress半导体公司的PSoC控制器。
3.按照权利要求1所述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述压力传感器(4)为1600BGA6001D3DA传感器。
4.按照权利要求1所述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述电压采样器(2)由LM359运算放大器构成。
5.按照权利要求1所述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述显示器(5)为1.5寸的TFT液晶显示屏。
6.按照权利要求1所述的一种用于混合动力汽车供能的风力发电装置，其特征在于：所述晶体管开关控制电路(14)由MOSFET功率开关管构成。
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CN106823614A (zh) * 2017-02-09 2017-06-13 深圳市亿众乐新能源科技有限公司 一种动态风能车载空气清洁系统

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