专利名称：高速公路风动发电蓄能输出装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是风力发电蓄能输出装置，尤其涉及的是与高速公路配套的风 力发电蓄能输出装置。
背景技术：
为缓解电力供应紧张，各种发电装置如太阳能发电装置、风力发电装置以及取自 于机动车重及动能的发电装置相继出现，这些发电装置普遍存在的技术问题是构造复杂、 体积庞大，导致制造成本偏高、发电效率偏低等技术问题。特别是占地或占用空间较大等问 题的存在，使它们很难成为依托于高速公路、利用高速机动车行驶动力转化为电力的发电 装置。尤其是为扼制气候变暖所实施的低碳节能环保技术标准要求越来越高，消除汽车尾 气排放且运行成本低的无污染清洁型电力汽车越来越被人们所认知，但在技术设计上无论 怎么加强电力汽车的电力贮备能力，其行驶里程量终要受制于蓄电量，所以如何在高速公 路或公路的相应行程路段设置电力补充装置，是使无污染清洁型电力汽车的效益得到充分 发挥的必然。
发明内容本实用新型的发明目的在于提供一种构造简单、空间占用量小的高速公路风动发 电蓄能输出装置，该高速公路风动发电蓄能输出装置更适合配套于高速公路、公路或水上 运行装置为电力机动车或电力船支的电能补充装置。本实用新型提供的高速公路风动发电 蓄能输出装置技术方案，其主要技术内容是一种高速公路风动发电蓄能输出装置，包括风 驱动机构和发电机，其中的风驱动机构包括有动力输出轴和涡轮风扇，动力输出轴上键固 定有一个或多个涡轮风扇，动力输出轴经增速传动机构与发电机传动联接。在上述的整体技术方案中，为使电能转化蓄存与电能释放外充可同时进行且互不 影响，本高速公路风动发电蓄能输出装置还包括有蓄电部分和电力输出部分，所述的蓄电 部分中包括有多组蓄电池和蓄电池控制电路，每一蓄电池控制电路均包括有蓄电池上、下 限蓄电电压检测单元和检测电压值开关驱动单元构成，其中的检测电压值开关驱动单元包 括有蓄电回路、检测限值驱动回路和蓄电池控制回路组成，蓄电池控制回路为蓄电池组与 蓄/放开关控制部件的串联回路，蓄电回路是蓄电池组与发电机的串联回路，蓄/放开关控 制部件的一组触点串联于本组蓄电池的蓄电回路中，第二组触点串联于另外蓄电池组的蓄 电池控制回路中，第三组触点作为另外组的蓄电池电力输出部分中逆变电路的输出控制开 关；输入端受控于蓄电池上、下限蓄电电压检测单元上限信号的检测限值驱动回路，该驱动 回路的开部控制部件的一组触点作为本组蓄电池控制回路和供电于本组蓄电池的选择开 关，第二组触点串联于另外组的检测限值驱动回路中。其中所述的开关控制部件可以是继 电器或接触器等部件。本实用新型提供的高速公路风动发电蓄能输出装置技术方案，由于风动涡轮风扇 本身独有的流体力学结构，能够全方位感受空气流动，特别是由多个风动涡轮风扇串设于动力输出轴上，不仅能够大大提高风动利用率和发电效率，而且有效的降低了其占地面积 和空间占用量，将动力输出轴竖直固定设置在高速公路的中间及两侧隔离带处，不会影响 机动车于高速公路的正常运行，涡轮风扇设置于机动车运行时风力流动最为集中区域的动 力输出轴轴位上，其构造简单、实用性强、稳定而可靠、风动力至电能的转化率高。本技术方 案还可广泛应用于公路、铁路边、海岛等风量充足的地区。
图1是本高速公路风动发电蓄能输出装置的构造图图2是本高速公路风动发电蓄能输出装置安装于高速公路隔离带位置的结构示 意图图3是本高速公路风动发电蓄能输出装置的发电机、蓄电部分和电力输出部分的 电路组成框图图4为本高速公路风动发电蓄能输出装置的发电机、蓄电部分和电力输出部分的 一实施例电路原理图。
具体实施方式
本实用新型提供的高速公路风动发电蓄能输出装置，其结构构造如图1和图2所 示，它包括有风驱动机构、发电机、蓄电部分和电力输出部分，其中的电力输出部分是由逆 变电路将蓄电部分的蓄电电源量实施逆变后输出至用电设备的电路组成部分。其中的风驱 动机构包括有动力输出轴2和涡轮风扇1，多个涡轮风扇1键固定于动力输出轴2上，动力 输出轴2下端经增速齿轮传动机构，即主动齿轮3和从动齿轮4与发电机5传动联接。若 干动力输出轴竖直设置于高速公路的中间和两侧隔离带7处，涡轮风扇1设置于机动车运 行时风力流动最为集中区域的动力输出轴轴位上，机动车高速驶过风驱动机构时，风动涡 轮随高速气流6带动动力输出轴转动、驱动发电机发电工作，蓄电池与发电机连接，其蓄存 所发电能再经逆变电路向用电设备提供稳定电源。若采用交流发电机发电，则只需将发电电能直接并入电网或补充高速公路收费口 电能需求。为了充分发挥发电机的工作效率，即当发电机为一组或同时为多组备用蓄电池蓄 电工作时，另外的已充足蓄电的蓄电池组就可以作为外充蓄电池组，根据蓄电或外充的所 需功用进行自动转换且互不影响，其蓄电部分中包括有多组蓄电池和蓄电池控制电路，图3 和图4所示的是以两组蓄电池的相互转换的电路组成构造。每一蓄电池控制电路均包括有 蓄电池上、下限蓄电电压检测单元和检测电压值开关驱动单元构成，其中的检测电压值开 关驱动单元包括有蓄电回路、检测限值驱动回路和蓄电池控制回路组成。其中的检测限值 驱动回路的实质为蓄电池蓄满电量和外充至最低电量的比较电路，在本实施例是由NE555 集成芯片为核心及其外围部件构成的滞回比较器作为检测限值驱动回路，由电阻R3和W1、 R4和W2分别构成了集成芯片第⑥脚、第②脚的两路分压取样电路，芯片的第③脚作为本组 蓄电池蓄满电量后的上限信号输出端，第⑦脚经电阻R8和外放绿色工作指示灯LDl连接至 蓄电池正极端；下面所述的开关控制部件均为继电器，蓄电池控制回路为蓄电池组Ql或Q2 与继电器J3或J4的串联回路，蓄电回路是蓄电池Ql或Q2分别与发电机串联连接的串联回路，继电器J3或J4的一组触点J3-1或J4-1串联于本组蓄电池Ql或Q2的蓄电回路中， 其第二组常闭触点J3-3或J4-3串联于另一蓄电池组的蓄电池控制回路中，第三组常闭触 点J3-2或J4-2作为控制另一蓄电池组的电力输出部分的逆变电路的输出控制开关；输入 端受控于蓄电池上、下限蓄电电压检测单元上限信号的检测限值驱动回路，该驱动回路由 开关晶体管Tl或T2及设置于开关晶体管Tl或T2输出回路的继电器Jl或J2构成，继电 器Jl或J2的一组触点Jl-I或J2-1作为本组蓄电池控制回路和本组蓄电池饱合指示电路 的选择开关，其常闭端为本组蓄电池饱合指示电路一侧，第二组触点J1-2或J2-2串联于另 一组检测限值驱动回路中。 工作原理现假设第一蓄电瓶组Ql为欠压状态，第二蓄电池组Q2为蓄满电状态， 则NE555芯片的第③脚输出高电平使Tl导通，继电器Jl吸合，其一组触点Jl-I由常闭侧 转入常开侧，蓄电池控制回路中的继电器J3得电吸合，它的触点J3-1闭合后蓄电回路工 作，发电机为本蓄电瓶组1充电工作，此时其第三组触点J3-2闭合，由第二蓄电瓶组Q2为 逆变电路提供工作电源。当需要充电的无污染清洁型汽车运行至高速公路上所设立的充电 站时，与上述电路装置充电连接，由与该电路配套设置的可编程控制器PLC采集并计算所 充用电量实现刷卡计费，并显示此次刷卡消费价格和电量，待车辆驶入高速公路收费口时， 由收费口统一结算费用。
权利要求一种高速公路风动发电蓄能输出装置，包括有风驱动机构和发电机，其特征在于风驱动机构包括有动力输出轴和涡轮风扇，动力输出轴上键固定有一个或多个涡轮风扇，动力输出轴经增速传动机构与发电机传动联接。
2.根据权利要求1的高速公路风动发电蓄能输出装置，其特征在于该装置还包括有 蓄电部分和电力输出部分，所述的蓄电部分中包括有多组蓄电池和蓄电池控制电路，每一 蓄电池控制电路均包括有蓄电池上、下限蓄电电压检测单元和检测电压值开关驱动单元构 成，其中的检测电压值开关驱动单元包括有蓄电回路、检测限值驱动回路和蓄电池控制回 路组成，蓄电池控制回路为蓄电池组与蓄/放开关控制部件的串联回路，蓄电回路是蓄电 池组与发电机的串联回路，蓄/放开关控制部件的一组触点串联于本组蓄电池的蓄电回路 中，第二组触点串联于另外蓄电池组的蓄电池控制回路中，第三组触点作为另外组的蓄电 池电力输出部分中逆变电路的输出控制开关；输入端受控于蓄电池上、下限蓄电电压检测 单元上限信号的检测限值驱动回路，该驱动回路的开部控制部件的一组触点作为本组蓄电 池控制回路和供电于本组蓄电池的选择开关，第二组触点串联于另外组的检测限值驱动回 路中。
专利摘要本实用新型尤其涉及与高速公路配套的风力发电蓄能输出装置。本实用新型提供的高速公路风动发电蓄能输出装置包括风驱动机构和发电机，其中的风驱动机构包括有动力输出轴和涡轮风扇，动力输出轴上键固定有多个涡轮风扇，动力输出轴经增速传动机构与发电机传动联接。本技术方案不仅能够大大提高风动利用率和发电效率，而且有效的降低了其占地面积和空间占用量，将动力输出轴竖直固定设置在高速公路或公路的中间及两侧隔离带处，不会影响机动车于高速公路的正常运行。其构造简单、实用性强、稳定而可靠，还可广泛应用于公路、铁路边、海岛等风量充足的地区。
文档编号H02J7/00GK201650596SQ20092028826
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月19日 优先权日2009年12月19日
发明者刘明柱, 杜玉庆 申请人:杜玉庆