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          新能源充電樁的制作方法

          文檔序號:10806447
          新能源充電樁的制作方法
          【專利摘要】本實用新型涉及新能源充電樁,包括充電端口模塊和水力發電組件,水力發電組件輸出連接充電端口模塊;水力發電組件包括水力發電裝置,水力發電裝置包括蓄水箱、水力發電機、控制模塊和用于檢測蓄水箱水量的水量檢測模塊,蓄水箱的出水口連通有一個泄放管道,泄放管道的一端設置水力發電機,泄放管道上串設有一個控制閥門;控制模塊采樣連接水量檢測模塊,控制連接控制閥門;水力發電機的電能輸出端口輸出連接充電端口模塊。該充電樁利用了水能,相較于傳統的新能源充電樁,其利用其他種類的新能源,爲新能源的有效和全面利用提供可能性。
          【專利說明】
          新能源充電樁
          技術領域
          [0001]本實用新型涉及新能源充電粧,屬于新能源充電技術領域。
          【背景技術】
          [0002]伴隨著第三次科技革命浪潮,“新能源技術”這一名詞高頻度地進入人們視野。目前,環境汙染和資源短缺的問題日趨突出,使更多的人著眼于環境保護與新能源的開發與利用。新能源電動汽車的出現滿足了環保的需要,可它卻存在無法回避的缺點一一需要頻繁充電。2014年工信部公布的數據顯示:全國共生産83900輛電動汽車,建成723座充電站和28000個充電粧,電動汽車與充電設施的配比約爲3:1,而標准配比應當是1:1。由此可見,充電粧建設缺口相當巨大。充電基礎設施建設不足,成爲電動汽車市場推廣的瓶頸。
          [0003]目前現有的充電粧均由國家電網供電系統承擔,且充電粧的建立困難、數量不足,充電粧建設缺口相當巨大。同時,大量電動車的充電使用會對國家電網造成很大的壓力,充分利用新能源來設計的充電粧已成爲時代發展的必然選擇。申請號爲201510034713.4的中國專利申請公開了一種新能源汽車充電粧,包括太陽能發電組件和風力發電組件,通過太陽能發電組件和風力發電組件産生的電能爲電動汽車進行充電。另外,新能源的種類很多,還包括其他種類的可利用能源。
          【實用新型內容】
          [0004]本實用新型的目的是提供新能源充電粧,利用其他類型的新能源爲電動汽車進行充電。
          [0005]爲實現上述目的,本實用新型的方案包括新能源充電粧,包括充電端口模塊,該充電粧還包括水力發電組件,所述水力發電組件輸出連接所述充電端口模塊;所述水力發電組件包括水力發電裝置,所述水力發電裝置包括蓄水箱、水力發電機、控制模塊和用于檢測蓄水箱水量的水量檢測模塊,所述蓄水箱的出水口連通有一個泄放管道,所述泄放管道的一端設置所述水力發電機,所述泄放管道上串設有一個控制閥門;所述控制模塊采樣連接所述水量檢測模塊,控制連接所述控制閥門;所述水力發電機的電能輸出端口輸出連接所述充電端口模塊。
          [0006]所述水量檢測模塊爲液位檢測模塊或者壓力檢測模塊。
          [0007]所述蓄水箱還設置有進水口和/或用于收集雨水的喇叭形開口。
          [0008]所述水力發電組件還包括第一電能調理模塊和水能電池組,所述水力發電機的電能輸出端口連接所述第一電能調理模塊的輸入端;所述第一電能調理模塊的輸出端輸出連接所述充電端口模塊,或者所述第一電能調理模塊的輸出端輸出連接所述水能電池組的供電端,所述水能電池組輸出連接所述充電端口模塊。
          [0009]所述壓力檢測模塊設置在所述蓄水箱的底部,或者設置在所述控制閥門和所述出水口之間的泄放管道內。
          [0010]所述蓄水箱上設置有加熱模塊。
          [0011]該充電粧還包括太陽能發電組件,所述太陽能發電組件包括向日葵式太陽能電池板和太陽能電池組,所述向日葵式太陽能電池板的電能輸出端連接所述太陽能電池組的供電端,所述太陽能電池組輸出連接所述充電端口模塊。
          [0012]該充電粧還包括風力發電組件,所述風力發電組件包括風力發電裝置和風能電池組,所述風力發電裝置包括風力發電機和第二電能調理模塊,所述風力發電機的電能輸出端通過所述第二電能調理模塊連接所述風能電池組的供電端,所述風能電池組輸出連接所述充電端口模塊。
          [0013]所述太陽能發電組件、風力發電組件和水力發電組件通過一條電能輸出線路輸出連接所述充電端口模塊,所述電能輸出線路上串設有一個電能轉換模塊,所述電能轉換模塊由DC/DC支路和DC/AC支路並聯構成,所述DC/DC支路上串設有DC/DC模塊和第一控制開關,所述DC/AC支路上串設有DC/AC模塊和第二控制開關。
          [0014]所述充電粧還包括用于獲取電動汽車充電方式的交直流檢測模塊,所述交直流檢測模塊控制連接所述第一控制開關和第二控制開關。
          [0015]本實用新型提供的新能源充電粧包括水力發電組件,利用水力發電組件進行水力發電,發出的電能用于爲電動汽車進行充電,該充電粧利用了水能,相較于傳統的新能源充電粧,其利用其他種類的新能源,爲新能源的有效和全面利用提供可能性。
          【附圖說明】
          [0016]圖1是新能源充電粧的整體結構原理示意圖;
          [0017]圖2是太陽能模塊的整體結構原理示意圖;
          [0018]圖3是風能模塊的整體結構原理示意圖;
          [0019]圖4是水能模塊的整體結構原理示意圖;
          [0020]圖5是高水位阈值和低水位阈值的設置示意圖。
          【具體實施方式】
          [0021 ]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
          [0022]本實用新型提供的新能源充電粧同時包括太陽能發電組件、風力發電組件和水力發電組件,利用三種新能源同時爲充電粧進行供電。太陽能發電組件、風力發電組件和水力發電組件輸出連接充電端口模塊,充電端口模塊用于與待充電電動汽車中的蓄電池進行連接,當充電粧與電動汽車連接後,通過該充電端口模塊爲電動汽車進行充電。其中,如圖1所示,太陽能發電組件包括太陽能模塊(太陽能發電裝置)1和太陽能電池組41;風力發電組件包括風能模塊(風力發電裝置)2和風能電池組42;水力發電組件包括水能模塊(水力發電裝置)3和水能電池組43。太陽能電池組41用于存儲太陽能模塊I所産生的電能,風能電池組42用于存儲風能模塊2所産生的電能,水能電池組43用于存儲水能模塊所産生的電能,所以太陽能電池組41、風能電池組42和水能電池組43均爲蓄電池,三者共同構成蓄電池組模塊4。
          [0023]如圖2所示,太陽能模塊I包括向日葵式太陽能電池板和太陽能控制器,向日葵式太陽能電池板用于太陽能發電,其電能輸出端通過太陽能控制器連接太陽能電池組41的供電端。向日葵式太陽能電池板的智能機械機構能模仿向日葵的特性,自動跟蹤太陽偏角的變化而變換方向,讓太陽能電池板始終垂直于太陽光線,最大化利用太陽能。另外,當太陽光照射在太陽能電池板上,所産生的電流進入太陽能控制器,該太陽能控制器的作用是控制太陽能模塊I的工作狀態,並對太陽能電池組41起到過充電保護和過放電保護的作用。
          [0024]如圖3所示,風能模塊2包括風力發電機和電能調理模塊,風力發電機的電能輸出端依次通過電能調理模塊和風能控制器連接風能電池組的供電端。風力發電機使用現有的常規發電機,風力發電機上有葉片和偏航系統,在有風的天氣條件下,偏航系統能夠調整葉片快速平穩的對准風向,使葉片獲得最大的風能。當風作用在葉片上,葉片的轉動帶動發電機轉子轉動,根據法拉第電磁感應定律,轉動的線圈中磁通量發生變化,産生相應的感應電流。所産生的電能導出後通過電能調理模塊將電能進行處理,並對風能電池組進行充電。如果風力發電機爲直流發電機的話,那麽,該電能調理模塊爲DC/DC模塊,或者包括DC/DC模塊和濾波模塊;如果風力發電機是交流發電機的話,那麽,該電能調理模塊爲AC/DC模塊,或者再加入升降壓模塊以及濾波模塊等;由于電能調理模塊屬于現有技術,這裏不做具體說明。另外,風能控制器的作用是控制風能模塊2的工作狀態,並對風能電池組42起到過充電保護和過放電保護的作用。
          [0025]如圖4所示,水能模塊3包括蓄水箱、水力發電機、控制電路和電能調理模塊,蓄水箱的出水口連通一個泄放管道,在泄放管道上串設有一個控制閥門,並且在蓄水箱的底部或者控制閥門與蓄水箱的出水口之間的泄放管道內設置有壓敏電阻,該壓敏電阻通過檢測蓄水箱中的水壓來實現對蓄水箱中的水量的檢測。該控制電路爲一個純硬件電路,包括低壓電源和電磁繼電器,壓敏電阻、低壓電源和電磁繼電器中的電磁線圈串聯,電磁繼電器中的銜鐵與控制閥門固定連接,該壓敏電阻、低壓電源和電磁繼電器之間通過相互作用實現控制閥門的開啓與閉合。通過設置控制電路啓動電壓,當蓄水箱中的存水的存儲達到一定量時,控制電路中壓敏電阻受到的壓力到達一定值時,其電阻會大幅度變小,此時相當于壓敏電阻被短路,電磁繼電器中的線圈得電,周圍産生磁場,並吸引銜鐵,進而開啓閥門,蓄水箱中的存水會通過出水口流出;反之,當蓄水箱中的存水的存儲沒有達到設定量時,控制電路中壓敏電阻受到的壓力較小,其電阻較大,此時相當于壓敏電阻被斷路,電磁繼電器中的線圈不得電,周圍沒有磁場,進而閥門無法開啓,蓄水箱中的存水無法流出,也就無法水力發電。
          [0026]蓄水箱中的存水可以是在降雨天氣條件下而存儲的雨水;當在降雪天氣條件下時,蓄水箱中會存儲一定的降雪,如果降雪無法融化就無法水力發電,所以,在蓄水箱上(比如外壁、內壁或者箱內空間)設置有加熱模塊,通過控制加熱模塊對蓄水箱進行加熱,使冰雪融化成液體水,以實現水力發電。另外,該蓄水箱還可以包括一個進水口,通過人工注入液體水來進行後續的發電工作;或者,爲了能夠便于收集雨水,將蓄水箱的上部開口設置成喇叭狀。設置進水口和將蓄水箱的上部開口設置成喇叭狀均是爲了便于使外部液體水流入到來蓄水箱中,所以兩者還可以同時設置。
          [0027]蓄水箱的泄放管道的一端設置水力發電機,能夠使蓄水箱中的存水推動水力發電機中的水輪機進行轉動,以此來發電。水力發電機的電能輸出端口依次通過電能調理模塊和水能控制器輸出連接水能電池組的供電端。如果水力發電機爲直流發電機的話,那麽,該電能調理模塊爲DC/DC模塊,或者包括DC/DC模塊和濾波模塊;如果水力發電機是交流發電機的話,那麽,該電能調理模塊爲AC/DC模塊,或者再加入升降壓模塊以及濾波模塊等;由于電能調理模塊屬于現有技術,這裏不做具體說明。
          [0028]當控制閥門開啓後,水流推動水輪機葉片旋轉,帶動發電機轉子轉動,根據法拉第電磁感應定律,轉動的線圈中磁通量發生變化,産生相應的交變感應電流。所産生的電能導出後通過電能調理模塊將電能進行處理,並對水能電池組進行充電。
          [0029]另外,爲了防止外部灰塵落入蓄水箱從而影響到正常發電,該蓄水箱還設置有一個蓋子,通過電動控制該蓋子的開啓和關閉,在沒有降雨時,控制蓋子關閉,不但其他防塵的作用,而且還能夠在一定程度上防止存水的蒸發。
          [0030]水能控制器的作用是控制水能模塊的工作狀態,並對水能電池組起到過充電保護和過放電保護的作用。
          [0031]太陽能電池組41、風能電池組42和水能電池組43通過一條電能輸出線路輸出連接充電端口模塊6,該電能輸出線路上串設有一個電能轉換模塊,該電能轉換模塊由DC/DC支路和DC/AC支路並聯構成,DC/DC支路上串設有DC/DC模塊和第一控制開關,DC/AC支路上串設有DC/AC模塊和第二控制開關。當待充電的電動汽車的充電模式爲直流充電時,閉合第一控制開關,斷開第二控制開關,電能通過DC/DC模塊傳輸給電動汽車,爲其充電;同理,當待充電的電動汽車的充電模式爲交流充電時,閉合第二控制開關,斷開第一控制開關,電能通過DC/AC模塊傳輸給電動汽車,爲其充電。通過該電能轉換模塊實現同時能夠爲兩種充電模式的電動汽車進行充電,控制導通和關斷上述兩個控制開關的方式可以是人工控制,用戶在充電之前根據自己的汽車的充電方式人工選擇導通哪一個控制開關,並進行充電;另外,爲了便于獲取電動汽車的充電方式,該充電粧還包括交直流檢測模塊,該交直流檢測模塊控制連接第一控制開關和第二控制開關,這種控制方式是自動檢測。該交直流檢測模塊能夠自動檢測出電動汽車的充電方式,並且根據電動汽車的充電方式控制導通第一控制開關或者第二控制開關。交直流檢測模塊和電能轉換模塊統稱爲圖1中的交直流檢測和轉換模塊5。
          [0032 ]充電端口模塊除了包含用于爲電動汽車充電的充電接口之外,還包括人機交互顯示屏、狀態指示燈和卡片插入口。人機交互顯示屏安裝在充電粧的正面,用于實現對充電粧的操作;狀態指示燈安裝在充電粧正面上方,用于顯示充電粧的使用狀態和位置識別,指示燈分爲綠色、黃色和紅色,分別表示空閑狀態、工作狀態和故障狀態,該指示燈也可用于在夜晚對充電粧的位置識別;卡片插入口用于刷卡付費;充電接口用于連接電動車充電。
          [0033]充電端口模塊連接有漏電保護單元,漏電保護單元用于對漏電現象的安全防護。
          [0034]上述實施例中,用于檢測蓄水箱水量的檢測模塊爲壓敏電阻,作爲其他的實施例,還可以使用液位檢測裝置來對蓄水箱的水量進行檢測。
          [0035]上述實施例中,控制閥門開啓或者關閉的控制模塊爲純硬件結構,作爲其他的實施例,該控制模塊還可以是常規的控制芯片或者邏輯電路。比如:在蓄水箱上設置有一個液位檢測裝置,控制芯片采樣連接液位檢測裝置,控制連接控制閥門。通過在控制芯片中設置如下控制策略實現閥門的控制:設置兩個液位阈值,如圖5所示,分別爲高水位阈值①和低水位阈值②,當利用存水發電時,液位檢測裝置檢測出的液位實際值大于該高水位阈值,即液位實際值位于I部分,控制芯片控制閥門導通,進行水力發電;然後存水逐漸減少,當液位實際值由I部分降到Π部分時,控制芯片仍舊控制閥門導通,最後當液位實際值位于m部分時,控制芯片控制閥門斷開,不再進行水力發電;當有外部補充水注入該蓄水箱中或者因下雨而使蓄水箱中的液位逐漸增高時,液位實際值位于m部分時,控制芯片不控制閥門導通,當液位實際值由m部分上升到π部分時,控制芯片仍不控制閥門導通,最後,當液位實際值上升至I部分時,控制芯片控制閥門導通,進行水力發電。
          [0036]上述實施例中,水力發電機的電能輸出端口連接電能調理模塊的輸入端,電能調理模塊的輸出端輸出連接水能電池組的供電端,水能電池組輸出連接充電端口模塊,作爲其他的實施例,該電能調理模塊的輸出端也可直接輸出連接充電端口模塊。
          [0037]上述實施例中,太陽能模塊、風能模塊和水能模塊中均包括對應的控制器,其中,太陽能電池板通過太陽能控制器連接太陽能電池組;風力發電機依次通過電能調理模塊和風能控制器連接風能電池組;水力發電機依次通過電能調理模塊和水能控制器連接水能電池組;這三個控制器的作用均是對對應的電池組起到過充和過放保護,這三個控制器均可以爲現有的控制芯片,內部設置有相關軟件程序,通過軟件程序的控制策略實現過充和過放保護;另外,這三種控制器的使用爲進一步的優化方式,作爲其他的實施方式,在電路中可以不使用這三個控制器,即太陽能電池板直接連接太陽能電池組;風力發電機通過電能調理模塊連接風能電池組;水力發電機通過電能調理模塊連接水能電池組,雖然這種實施方式不能起到過充和過放保護,但是依舊能夠對對應的電池組進行充電。
          [0038]上述實施例中的充電粧能夠在多種天氣條件下使用,實現了全天候新能源的充分利用。並且,太陽能、風能和水能均爲環保的新能源,又由于國家的新能源戰略方針是節約、清潔和安全,構建清潔、高效、安全、可持續的現代能源體系,所以,該充電粧符合國家的新能源戰略方針,另外,該新能源充電粧有助于推動電動車産業的發展,有助于解決環境惡化和資源短缺的問題。當然,本實用新型中的充電粧還可以只包括水能發電和太陽能發電,或者水能發電和風力發電,再或者只包括水能發電。
          [0039]以上給出了具體的實施方式,但本實用新型不局限于所描述的實施方式。本實用新型的基本思路在于上述基本方案,而對于太陽能發電組件、風能發電組件和水能發電組件的具體結構並不做限定,三者的結構可以使用本實施例給出的結構,也可以使用現有技術中的其他相關結構。在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本實用新型的保護範圍內。
          【主權項】
          1.一種新能源充電粧,包括充電端口模塊,其特征在于,該充電粧還包括水力發電組件,所述水力發電組件輸出連接所述充電端口模塊;所述水力發電組件包括水力發電裝置,所述水力發電裝置包括蓄水箱、水力發電機、控制模塊和用于檢測蓄水箱水量的水量檢測模塊,所述蓄水箱的出水口連通有一個泄放管道,所述泄放管道的一端設置所述水力發電機,所述泄放管道上串設有一個控制閥門;所述控制模塊采樣連接所述水量檢測模塊,控制連接所述控制閥門;所述水力發電機的電能輸出端口輸出連接所述充電端口模塊。2.根據權利要求1所述的新能源充電粧,其特征在于,所述水量檢測模塊爲液位檢測模塊或者壓力檢測模塊。3.根據權利要求1所述的新能源充電粧,其特征在于,所述蓄水箱還設置有進水口和/或用于收集雨水的喇叭形開口。4.根據權利要求1所述的新能源充電粧,其特征在于,所述水力發電組件還包括第一電能調理模塊和水能電池組,所述水力發電機的電能輸出端口連接所述第一電能調理模塊的輸入端;所述第一電能調理模塊的輸出端輸出連接所述充電端口模塊,或者所述第一電能調理模塊的輸出端輸出連接所述水能電池組的供電端,所述水能電池組輸出連接所述充電端口 t旲塊。5.根據權利要求2所述的新能源充電粧,其特征在于,所述壓力檢測模塊設置在所述蓄水箱的底部,或者設置在所述控制閥門和所述出水口之間的泄放管道內。6.根據權利要求1所述的新能源充電粧,其特征在于,所述蓄水箱上設置有加熱模塊。7.根據權利要求1所述的新能源充電粧,其特征在于,該充電粧還包括太陽能發電組件,所述太陽能發電組件包括向日葵式太陽能電池板和太陽能電池組,所述向日葵式太陽能電池板的電能輸出端連接所述太陽能電池組的供電端,所述太陽能電池組輸出連接所述充電端口模塊。8.根據權利要求7所述的新能源充電粧,其特征在于,該充電粧還包括風力發電組件,所述風力發電組件包括風力發電裝置和風能電池組,所述風力發電裝置包括風力發電機和第二電能調理模塊,所述風力發電機的電能輸出端通過所述第二電能調理模塊連接所述風能電池組的供電端,所述風能電池組輸出連接所述充電端口模塊。9.根據權利要求8所述的新能源充電粧,其特征在于,所述太陽能發電組件、風力發電組件和水力發電組件通過一條電能輸出線路輸出連接所述充電端口模塊,所述電能輸出線路上串設有一個電能轉換模塊,所述電能轉換模塊由DC/DC支路和DC/AC支路並聯構成,所述DC/DC支路上串設有DC/DC模塊和第一控制開關,所述DC/AC支路上串設有DC/AC模塊和第一.控制開關。10.根據權利要求9所述的新能源充電粧,其特征在于,所述充電粧還包括用于獲取電動汽車充電方式的交直流檢測模塊,所述交直流檢測模塊控制連接所述第一控制開關和第二控制開關。
          【文檔編號】F03B13/00GK205489607SQ201620039324
          【公開日】2016年8月17日
          【申請日】2016年1月15日
          【發明人】牛文天
          【申請人】牛文天
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