磁助力能量墙的制作方法

本发明涉及新能源领域，特别涉及一种磁助力能量墙。

背景技术：

近年来出现了一种新的产品电池能量墙，用于实现在电力需求低谷的时候低价充电，而在电价更高的需求高峰时段输出电能；还能够存储过剩的太阳能、风能发电，以便在没有太阳没有风的时候使用；具有在断电的时候提供电力保障等实用功能。而且电池能量墙可以通过多块一起串联使用，变成电动汽车的充电器；准确地说电池能量墙就是居民住宅里存储能量的可充电的电池包，它可实现转移负荷、电力备份、以及太阳能风能发电自给等功能。电池能量墙包含电池包、液态热量控制系统，和一套接受太阳能风能逆变器派分指令的软件。在最便宜的时候购买电能，避免高峰期的高额账单；通过参与电网服务，从公共事业或中间服务提供商处得到收益；在断电的时候支持核心商业运营。可以说这是一个很巧妙的构思也是一个非常实用的产品，随着时间的推移将逐步获得市场的认可。然而，花费高昂的价格去购买的电池包通过峰谷电价差节省电费在经济上是极其不划算的，性价比很低，投资回收期上百年；若用来存储太阳能风能发电，则还需要购买大量的太阳能电池板以及风力发电机等设备，这也会是另一笔不小的花费，而且还需要考虑太阳能电池板的安装空间是否具备等等很多方面的问题，何况太阳晚上不会出来，冬季的太阳能量比较微弱，风不会天天有，即使有风也不是时时都能达到可以发电的风速。如何解决这个矛盾的问题，需要有更加科学合理的能源解决方案。

技术实现要素：

本发明目的在于针对背景技术中所述的现有的电池能量墙性价比很低，投资回收期太长的问题，提供一种能够解决前述问题的磁助力能量墙。

实现本发明的目的技术方案如下：

一种磁助力能量墙，其包括设置在能量墙箱体内部的驱动马达，磁助力装置、发电机、充放电控制管理装置、储能装置及逆变器。所述的发电机为外转子或内转子无刷永磁发电机；所述的磁助力装置包括定子和转子，定子固定在能量墙箱体上，静止不动；转子设置在与发电机转动部分联动的转子盘上，转子与发电机转动部分固定连接，定子与转子均为永磁体，定子和转子的磁极数及方向设置使得马达在驱动发电机工作时磁助力装置产生磁助力扭矩；所述的发电机设置在能量墙箱体内，所述的充放电控制管理装置控制能量墙和储能装置的充电和放电工作；所述的充放电控制管理装置还包括定位装置、数据传输装置及身份识别装置，所述的逆变器将发电机产生的交流电经整流成直流电之后逆变并网或直接驱动交流用电设备。

上述方案中，所述的发电机由马达带动旋转，发电机旋转部件与磁助力装置转子磁体固定连接并同步旋转，磁助力装置定子磁体固定不动，当马达驱动发电机旋转，与发电机旋转部件同步旋转的磁助力装置转子磁体依次从磁助力装置定子磁体侧通过，由于特殊的角度和磁极数安排，转子磁体切入定子磁场时只有很小的切入阻力，而一旦进入定子磁场之后则受到定子磁场极大的推力，这样就使得发电机所获得的原动力除了来自马达的旋转扭力之外还有一个额外的磁推力，增大了发电机的输入扭矩，进而使发电机获得较高的输出功率。

上述方案中，所述的储能装置为蓄电池包或储能飞轮或电网，所述的充放电控制管理装置将发电机产生的交流电能转换为直流电能并有效地对蓄电池包进行充放电管理和保护，或将发电系统产生的能量用于增加储能飞轮的旋转速度或者通过并网逆变器将能量输入电网。

上述方案中，所述的充放电控制管理装置实时检测被充电设备的状态，充放电控制管理装置可以通过对被充电蓄电池包的监测来判断充电状态，自动调整充电功率。

上述方案中，所述的储能系统所储存的能量可通过并网逆变系统输送到电网低压侧，或直接用于驱动直流负载，或通过离网逆变后驱动交流负载。

上述方案中，所述的磁助力能量墙充放电控制管理装置还包括定位装置，定位装置与远程的控制管理平台通信，控制管理平台远程监控和跟踪磁助力能量墙实时状态和位置。

上述方案中，所述的磁助力能量墙充放电控制管理装置还包括数据传输装置，数据传输装置与控制管理平台通信，将磁助力能量墙的发电数据、充电数据、充电时间以及向电网输电的数据等发送至控制管理平台。

上述方案中，所述磁助力能量墙充放电控制管理装置还包括识别被充电者身份的身份识别装置，通过身份识别装置将磁助力能量墙与使用者身份信息、充电时间、与储能装置储存的电量的相关信息绑定，并通过数据传输装置发送至控制管理平台。通过收集上述的信息，以便于根据磁助力能量墙输出的电能来作为计算价值的依据。

上述方案中，所述磁助力能量墙上还设有充电插座，充电插座与能量墙电连接，方便磁助力能量墙对需要充电的设备进行充电。

本发明的磁助力能量墙，设置了磁助力装置，使得磁助力能量墙在发电时耗费较小的原动力获得较大的输出功率。本发明的磁助力能量墙结构简化，各部件之间相互干扰少，故障率低，用途广泛。既可作为分布式新能源并网电站使用，将风能和太阳能或其他能源用于驱动马达进而与磁助力装置一同驱动发电机发电并入电网。又可以将发电机产生的电能储存在储能装置内用于其他用电设备的供电。

说明书附图

图1为本发明的磁助力能量墙的结构示意图；

图2为本发明的磁助力能量墙磁助力装置定子及转子结构示意图；

图3为本发明的磁助力能量墙马达，磁助力装置，发电机总成结构示意图；

图4为控制管理平台框图。

图5为本发明的磁助力能量墙多个单元组合使用示意图。

图中：1，能量墙箱体2，充放电控制管理装置3，储能装置4，逆变器5，马达6，发电机7，磁助力装置转子盘8，磁助力装置转子磁体9，磁助力装置定子磁体10，磁助力装置定子固定架

具体实施方式

下面为本发明的具体实施方式：

如图1～图5所示，一种磁助力能量墙，其包括设置在能量墙箱体1内部的驱动马达5，发电机6，磁助力装置转子盘7，磁助力装置转子磁体8，磁助力装置定子磁体9，磁助力装置定子固定架10，充放电控制管理装置2及储能装置3，逆变器4；所述的发电机为外转子或内转子无刷永磁发电机；所述的磁助力装置包括定子和转子，定子固定在能量墙箱体1上，静止不动；转子设置在与发电机转动部分联动的转子盘7上，转子与发电机转动部分固定连接，定子与转子均为永磁体，定子和转子的磁极数及方向设置使得马达在驱动发电机工作时产生磁助力扭矩；所述的发电机设置在能量墙箱体内，所述的充放电控制管理装置控制能量墙和储能装置的充电和放电工作。如图1～图5所示为磁助力能量墙各部件安装在磁助力能量墙上的示意图，图1为本发明的磁助力能量墙的结构示意图；图2为本发明的磁助力能量墙磁助力装置定子及转子结构示意图；图3为本发明的磁助力能量墙马达，磁助力装置，发电机总成结构示意图；图4为控制管理平台框图；图5为本发明的磁助力能量墙多个单元组合使用示意图。

所述的储能装置通常可为蓄电池包或储能飞轮或电网。所述的充放电控制管理装置可安装在储能装置上、发电机上或能量墙箱体内任意位置，充放电控制管理装置分别与能量墙及储能装置电连接。

上述方案中，所述的发电机旋转部分与驱动马达旋转部分硬连接同步旋转，或通过皮带链条等方式连接同步旋转；发电机可为内转子或外转子的永磁发电机，马达可为内转子或外转子的永磁无刷马达。

上述方案中，所述的储能装置为蓄电池包或储能飞轮或电网，所述的充放电控制管理装置将发电机产生的交流电能转换为直流电能并有效地对蓄电池包进行充放电管理和保护，或将发电机产生的能量用于增加储能飞轮的旋转速度或输入电网。

上述方案中，所述的充放电控制管理装置实时检测被充电电池包状态，调整充电输出功率。充放电控制管理装置可以通过被充电池包充电时间和电压等参数来判断被充电池包的状态，自动控制调整充电输出功率。

上述方案中，所述的储能系统所储存的能量可通过并网逆变系统输送到电网低压侧，或直接用于驱动直流负载，或通过离网逆变后驱动交流负载。

上述方案中，所述的磁助力能量墙充放电控制管理装置还包括定位装置，定位装置与远程的控制管理平台通信，控制管理平台远程监控和跟踪磁助力能量墙实时状态和位置。

上述方案中，所述的磁助力能量墙充放电控制管理装置还包括数据传输装置，数据传输装置与控制管理平台通信，将磁助力能量墙的发电数据、充电数据以及向电网输电的数据等发送至控制管理平台。

上述方案中，所述磁助力能量墙充放电控制管理装置还包括识别被充电者身份的身份识别装置，通过身份识别装置将磁助力能量墙与被充电者身份信息、充电时间、与储能装置储存的电量的相关信息绑定，并通过数据传输装置发送至控制管理平台。通过收集上述的信息，以便于根据磁助力能量墙输出的电能来作为计算价值的依据。

上述方案中，所述磁助力能量墙上还设有充电插座，充电插座与能量墙电连接，方便对需要充电的设备进行充电。

本发明的磁助力能量墙在应用时，多个磁助力能量墙可以分别与远程的控制管理平台通信，将被充电者身份信息，充电时间，充电的电能等数据传输至控制管理平台，便于对磁助力能量墙进行管理，同时便于对被充电者所使用的电能的价值进行计算。本发明的磁助力能量墙，设置了磁助力装置，马达驱动发电机转动时，磁助力装置能够对发电机的运转产生磁助力扭矩，使发电机在发出更多的电量时不增加原动力的消耗。本发明的磁助力能量墙用途广泛，既可以作为家庭或商业供电所用，还可以作为电动汽车充电桩一样用于对电动汽车进行充电。也能在不充电，不带负载时作为分布式并网电站使用，将风能和太阳能等能源用于驱动马达进而与磁助力装置一同驱动发电机发电并入电网，还可以靠电网的能量驱动马达进而与磁助力装置一同驱动发电机发电并入电网。可以将发电机产生的电能储存在储能装置内用于其他用电设备的供电。本发明磁助力能量墙的充放电控制管理装置可以根据被充电蓄电池包的充电情况调整输出功率，保障充电过程高效，安全，可靠。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的几个优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。