專利名稱：一種高速公路電動車充電站裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高速公路電動車充電裝置，特別是太陽能和風能互補供電裝置。
背景技術：
高速公路離電網電站有很遠的距離，甚至無電網電站。如果在高速公路上架設電 纜，將電纜連到幾十里路外的供電站，建設費用很貴。電動車備用電源能力有限，在高速公 路上又無充電裝置，一旦行駛距離過長，電動車的能源就耗盡，無法再使用，就會給百姓生 活與工作帶來很大的不便。汽油發(fā)動機的汽車利用汽油等作為動力，但是石油資源有限，隨著石油等資源大 量的開發(fā)，石油等資源越來越少。而且石油燃燒后，排放出的氣體會污染環(huán)境，給人類的生 活環(huán)境造成不良影響。中國政府正大力施行節(jié)能減耗政策，大力降低污染指標，旨在給全人 類帶來環(huán)保舒適的生活環(huán)境。因此開發(fā)綠色能源與二次能源，已經成了人類必須要現(xiàn)實面 對和緊急解決的問題，人們需要解決能源危機，解決后顧之憂。高速公路通過電網提供的電源能力有限，因此使用太陽能和風能互補發(fā)電裝置可 以及時解決電動車電源問題。高速公路上的陽光和風力資源都比較好，開發(fā)實用于高速公 路上的太陽能和風能互補發(fā)電裝置是可行的。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高速公路電動車充電裝置，其使用方 便，投資少，可保證全天侯，全時段給電動車提供電能。解決本實用新型的技術問題所采用的方案是在高速公路旁安裝有風力直流發(fā) 電機和太陽能電池板，風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端通過逆變裝置連接供配電 箱，供配電箱上設置有多組供電輸出端；風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端同時還 連接有蓄電池。與風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端連接的蓄電池都配置有蓄電池充電 控制器，在蓄電池充電控制器中設置有過壓和欠壓保護的電壓控制芯片。所述的風力直流發(fā)電機和太陽能電池板各自配置有獨立的逆變裝置、蓄電池和蓄 電池充電控制器。在風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端設置有空氣開關，在蓄電池、逆變裝 置和供配電箱的輸出端也設置有空氣開關。所述的蓄電池充電控制器中的過壓和欠壓電子開關分別設置在蓄電池的輸入和 輸出端，電壓控制芯片的信號輸出分別連接于過壓和欠壓電子開關的信號輸入端。本實用新型的風力發(fā)電和太陽能發(fā)電采用互補結構。在晴天的時候，啟動太陽能 發(fā)電，太陽能電池板吸收陽光后，電池板的正負電子發(fā)生轉移，形成電流，其直流輸出電壓 經過空氣開關后，由電壓逆變裝置將直流電壓逆變成220V的交流電壓，給電動車充電器提供電源，另一方面太陽能電池板輸出的多余的電能存儲在蓄電池里。風輪裝置帶動風力直 流發(fā)電機旋轉，動能轉化成電能，風力發(fā)電機的直流輸出電壓經過空氣開關后，由電壓逆變 裝置將其直流輸出電壓逆變成220v的交流電壓，給電動車充電器提供電源，另一方面風力 發(fā)電機的多余的電能存儲在蓄電池里。風力直流發(fā)電機和太陽能電池板配置的蓄電池的充 電電壓由蓄電池充電控制器中的電壓控制單元監(jiān)視，如果充電電壓過高，就切斷充電回路， 避免造成過電壓充電事故，如果充電電壓低于蓄電池額定電壓，就切斷輸出回路，避免造成 欠電壓長期低于額定電壓工作狀態(tài)事故。在陰雨天或者夜晚的時候，如果風速較大，可以啟 動風力發(fā)電裝置。如果風速較小，不足以帶動風輪裝置，就可以啟動蓄電池裝置。蓄電池 的輸出直流電壓經過空氣開關后，由電壓逆變裝置將其直流輸出電壓逆變成220v的交流 電壓，給電動車充電器提供電源。以昆明地區(qū)高速公路計算，每一條高速公路，每輛電動車 充電30分鐘，每臺充電站工作10個小時，一個充電站每天可充100輛電動車，假定電動車 平均功率是IKW，則一天電動車共消耗電能100 X 1 X IO3 X 0. 5 X 3600 = 1. 8 X IO8J,風力發(fā) 電機一天M小時發(fā)電，其功率PX MX60X60 = 1.8X 108，P = 2. lkw，發(fā)電機功率選擇為 2. lkw。本實用新型的有益效果1.減少環(huán)境污染。由于風能和太陽能是可再生能源，不會對環(huán)境產生污染。2.全天M小時供電。當太陽能可以供電的時候，就使用太陽能。在陰雨天的時候 使用蓄電池或者風力發(fā)電機裝置。3.節(jié)約能源。天晴時候，使用太陽能供電。在陰雨天時候，啟動風力發(fā)電裝置供 電。由于在晴天的時候，太陽能將多余的電能儲存在蓄電池中，如果風力發(fā)電機提供的電源 不夠，可以使用蓄電池繼續(xù)供電。以昆明地區(qū)高速公路計算，每一條高速公路，每輛電動車 充電30分鐘，每臺充電站工作10個小時，一個充電站每天可充100輛電動車，則一天消耗 電能100X0. 5X1 = 50千瓦時。每度電以0.5元計算，則一天一個充電站節(jié)約25元，一年 節(jié)約9000元。

圖1為本實用新型的整體結構圖。圖2為本實用新型的蓄電池的充電控制器電壓檢測控制單元圖。圖中風輪裝置1，水泥基座2，接地裝置3，風力直流發(fā)電機4，空氣開關5、6，蓄電 池7，蓄電池充電控制器8，逆變裝置9，空氣開關10，供配電箱11，空氣開關12，供電輸出端 13，空氣開關14，逆變裝置15，空氣開關16，蓄電池17，蓄電池充電控制器18，空氣開關19， 太陽能電池板20，角鐵鋼架21，接地裝置22，直流輸出電壓23，電阻M，二極管25，電阻沈， 過壓電子開關27，二極管觀，輸出回路四，欠壓電子開關30，電壓控制芯片31。
具體實施方式
參見圖1，在基建時候在高速公路上安裝好角鐵鋼架21，把太陽能電池板20固定 在角鐵鋼架21上，接地裝置22連接在太陽能電池板的上端。在晴天的時候，啟動太陽能發(fā) 電裝置。太陽能電池板20經過空氣開關16與19后，連接在蓄電池17的“ + ”與“_”極性 端。蓄電池17是鉛酸蓄電池，蓄電池17裝在2米高，2米長，2米寬的水泥房子內。蓄電池17由蓄電池充電控制器18控制與檢測。太陽能電池板20的直流輸出電壓23給蓄電池17 充電(見圖2)，如果其充電電壓大于蓄電池17的額定電壓，電壓控制芯片31就會發(fā)出指 令，使過壓電子開關27斷開，切斷充電回路；如果蓄電池17的電壓低于額定電壓，電壓控 制芯片31就發(fā)出另一個指令，使欠壓電子開關30斷開，切斷輸出回路。另一方面，太陽能 電池板20的直流輸出電壓經過空氣開關19后，連接到逆變裝置15的“ + ”與“_”極性端， 將直流電變成交流電。風輪裝置1安裝在水泥基坐2上，接地裝置3連接在風輪裝置1上。 風力直流發(fā)電機4用緊固螺栓釘在水泥基坐2上，以防止震動。在陰雨天的時候或者風速 較大的時候，啟動風力發(fā)電裝置。風能拖動風力直流發(fā)電機4旋轉，風能轉化成電能。風力 直流發(fā)電機4的直流輸出電壓經過空氣開關5和6后，其設置和工作原理與上述太陽能裝 置相同，不再贅述。
權利要求1.一種高速公路電動車充電站裝置，其特征是在高速公路旁安裝有風力直流發(fā)電機 和太陽能電池板，風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端通過逆變裝置連接供配電箱， 供配電箱上設置有多組供電輸出端；風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端同時還連接 有蓄電池。
2.按權利要求1所述的高速公路電動車充電站裝置，其特征是與風力直流發(fā)電機和 太陽能電池板的輸出端連接的蓄電池都配置有蓄電池充電控制器，在蓄電池充電控制器中 設置有過壓和欠壓保護的電壓控制芯片。
3.按權利要求2所述的高速公路電動車充電站裝置，其特征是風力直流發(fā)電機和太 陽能電池板各自配置獨立的逆變裝置、蓄電池和蓄電池充電控制器。
4.按權利要求3所述的高速公路電動車充電站裝置，其特征是在風力直流發(fā)電機和 太陽能電池板的輸出端設置有空氣開關，在蓄電池、逆變裝置和供配電箱的輸出端也設置 有空氣開關。
5.按權利要求3所述的高速公路電動車充電站裝置，其特征是蓄電池充電控制器中 的過壓和欠壓電子開關分別設置在蓄電池的輸入和輸出端，電壓控制芯片的信號輸出分別 連接于過壓和欠壓電子開關的信號輸入端。
專利摘要本實用新型涉及一種高速公路電動車充電裝置，特別是太陽能和風能互補供電裝置。本裝置是在高速公路旁安裝有風力直流發(fā)電機和太陽能電池板，風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端通過逆變裝置連接供配電箱，供配電箱上設置有多組供電輸出端；風力直流發(fā)電機和太陽能電池板的輸出端同時還連接有蓄電池。本實用新型使用方便，投資少，節(jié)約能源，無污染，可保證全天侯，全時段給電動車提供電能。
文檔編號H02H7/18GK201910636SQ20102068647
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者羅小林, 袁明利, 陳慧婷 申請人:昆明理工大學