一种用于电力设备的电能管理系统的制作方法

1.本发明涉及电力设备管理的技术领域，具体而言，涉及一种用于电力设备的电能管理系统。


背景技术：

2.随着时代的发展，人们的生活对能源的依赖越来越紧密，其中对于电力的需要也逐年增加，但对于电力的回收和节能却依然较少，其中环境和能源紧缺问题，促使新能源电动车得以快速发展。电动汽车自诞生以来，其续航能力是制约其推广应用的一个重要因素，因此备受关注。除了改进驱动方式以外，制动能量回收也是现代汽车的重要技术之一。目前，汽车驱动系统中制动能量回收多采用再生制动的方式，即将车辆的制动能量通过电机转化为电能，反馈到电动车内电池中，同时产生制动转矩。这样的方式对于多个电池的运用存在电力使用效率较低的问题，由此需要一种回收能量使用效率更高的系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于电力设备的电能管理系统，其能够避免了放能和回收能量干涉所带来的能量损失，由此提高了能量的利用。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种用于电力设备的电能管理系统，其包括第一蓄电池、第二蓄电池以及设置于汽车轮毂上的第二发电机；第一蓄电池通过第一智能转换器与第二蓄电池电连接，第一蓄电池通过第二智能转换器与第二蓄电池电连接，第一蓄电池通过第三智能转换器与第二蓄电池电连接，第三智能转换器、第一电机、第一发电机和第一智能转换器依次连接；第二发电机与第二智能转换器连接，第二智能转换器与第三智能转换器连接。
6.在本发明的一些实施例中，还包括第一稳压器、第二稳压器和第一充电稳压器，第三智能转换器、第一稳压器、第一电机、第一发电机、第二稳压器和第一智能转换器依次连接。
7.在本发明的一些实施例中，还包括第一逆变器和第一充电稳压器；第一逆变器的一端与第二稳压器连接，第一逆变器的另一端与第一充电稳压器连接。
8.在本发明的一些实施例中，还包括第三稳压器，三稳压器的一端与第二发电机连接，第三稳压器的另一端与第二智能转换器连接；
9.在本发明的一些实施例中，还包括第二逆变器和第二充电稳压器，第二发电机、第三稳压器、第二逆变器、第二充电稳压器和第二智能转换器依次连接。
10.在本发明的一些实施例中，第一智能转换器、第二智能转换器和第三智能转换器均包括外壳、多个静接触机构、第三电机以及与多个静接触机构适配的动接触件；多个静接触结构穿过外壳，并绕外壳侧壁圆周分布；动接触件与第三电机的输出轴连接；第三电机和动接触件均设置于外壳内。
11.在本发明的一些实施例中，任一静接触机构包括接线柱、伸缩件、弹簧和静接触
件；接线柱、伸缩件和静接触件依次连接；弹簧套设于伸缩件上，弹簧的一端与静接触件连接，弹簧的另一端与外壳内壁连接。
12.在本发明的一些实施例中，静接触件的横截面呈弧形。
13.在本发明的一些实施例中，动接触件为凸轮。
14.在本发明的一些实施例中，逆变器采用半桥式逆变器。
15.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
16.一种用于电力设备的电能管理系统，其包括第一蓄电池、第二蓄电池以及设置于汽车轮毂上的第二发电机；第一蓄电池通过第一智能转换器与第二蓄电池电连接，第一蓄电池通过第二智能转换器与第二蓄电池电连接，第一蓄电池通过第三智能转换器与第二蓄电池电连接，第三智能转换器、第一电机、第一发电机和第一智能转换器依次连接；第二发电机与第二智能转换器连接，第二智能转换器与第三智能转换器连接。
17.对于现有技术，电池对于回收的能量利用较低的问题，本设计采用在多个蓄电池之间设置智能转换器的方式，其中智能转换器可以是继电器，也可以是自动开关；从而使得蓄电池的充电和放电进行有效的切换，由此提高了利用率。其具体实施方式为，第一蓄电池作为汽车的驱动电池，在驱动汽车的过程中，汽车在下坡和刹车的过程中，利用第二蓄电池对其能量进行回收。而具体的制动回收的装置属于现有技术，此处不进行过多的赘述。而在第二蓄电池和第一蓄电池之间能量转换则是，当第一蓄电池在驱动汽车后，其电量少于百分之十至百分之十五的时候，智能转换器进行控制将第二蓄电池接入，利用第二蓄电池进行驱动，而第一蓄电池在第二智能转换器的控制回收指定能量，从而使得放电和充电之间不会发生干涉，且能够自动进行放能和回收能量，从而避免了放能和回收能量干涉所带来的能量损失，由此提高了能量的利用。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明一种用于电力设备的电能管理系统的结构示意图；
20.图2为本发明第一智能转换器的结构示意图。
21.图标：1、第一蓄电池；2、第二蓄电池；3、第一智能转换器；31、外壳；32、静接触机构；321、接线柱；322、伸缩件；323、弹簧；324、静接触件；33、动接触件；34、第三电机；4、第二智能转换器；41、第二充电稳压器；42、第二逆变器；43、第三稳压器；44、第二发电机；5、第三智能转换器；51、第一稳压器；52、第一电机；53、第一发电机；54、第二稳压器；55、第一逆变器；56、第一充电稳压器。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
28.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.实施例1
30.请参照图1，为本实施例提供一种用于电力设备的电能管理系统，其包括第一蓄电池1、第二蓄电池2以及设置于汽车轮毂上的第二发电机44；第一蓄电池1通过第一智能转换器3与第二蓄电池2电连接，第一蓄电池1通过第二智能转换器4与第二蓄电池2电连接，第一蓄电池1通过第三智能转换器5与第二蓄电池2电连接，第三智能转换器5、第一电机52、第一发电机53和第一智能转换器3依次连接；第二发电机44与第二智能转换器4连接，第二智能转换器4与第三智能转换器5连接。
31.在本发明的一些实施例中，对于现有技术，电池对于回收的能量利用较低的问题，本设计采用在多个蓄电池之间设置智能转换器的方式，其中智能转换器可以是继电器，也可以是自动开关；从而使得蓄电池的充电和放电进行有效的切换，由此提高了利用率。其具体实施方式为，第一蓄电池1作为汽车的驱动电池，在驱动汽车的过程中，汽车在下坡和刹车的过程中，利用第二蓄电池2对其能量进行回收。而具体的制动回收的装置属于现有技术，此处不进行过多的赘述。而在第二蓄电池2和第一蓄电池1之间能量转换则是，当第一蓄电池1在驱动汽车后，其电量少于百分之十至百分之十五的时候，智能转换器进行控制将第二蓄电池2接入，利用第二蓄电池2进行驱动，而第一蓄电池1在第二智能转换器4的控制回收指定能量，从而使得放电和充电之间不会发生干涉，且能够自动进行放能和回收能量，从而避免了放能和回收能量干涉所带来的能量损失，由此提高了能量的利用。
32.实施例2
33.请参照图1，本实施例基于实施例1的技术方案提出，还包括第一稳压器51、第二稳压器54和第一充电稳压器56，第三智能转换器5、第一稳压器51、第一电机52、第一发电机53、第二稳压器54和第一智能转换器3依次连接。
34.在本发明的一些实施例中，由于汽车内由于布线的需求，其线路距离往往较长，由此线径不够都会造成电压下降，另外在同一条线路上有其他设备启动也会对整条线路的电压造成波动，这对汽车蓄电池或其他设备运行是非常不利的，由此本设计在第一智能转换器3和第三智能转换器5之间设置第一稳压器51、第二稳压器54和第一充电稳压器56，对电压进行稳定，从而使得整个系统的安全性得到提高。
35.实施例3
36.请参照图1，本实施例基于实施例2的技术方案提出，还包括第一逆变器55和第一充电稳压器56；第一逆变器55的一端与第二稳压器54连接，第一逆变器55的另一端与第一充电稳压器56连接。
37.在本发明的一些实施例中，设置第一逆变器55是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220v,50hz正弦波)的，从而满足对交流的需求。
38.实施例4
39.请参照图1，本实施例基于实施例1的技术方案提出，还包括第三稳压器43，三稳压器的一端与第二发电机44连接，第三稳压器43的另一端与第二智能转换器4连接；
40.在本发明的一些实施例中，与实施例2相同，由于汽车内由于布线的需求，其线路距离往往较长，由此线径不够都会造成电压下降，另外在同一条线路上有其他设备启动也会对整条线路的电压造成波动，这对汽车蓄电池或其他设备运行是非常不利的，由此本设计在第二智能转换器4和第二发电机44之间设置第三稳压器43，从而对电压进行稳定，由此使得整个系统的安全性得到提高。
41.实施例5
42.请参照图1，本实施例基于实施例4的技术方案提出，还包括第二逆变器42和第二充电稳压器41，第二发电机44、第三稳压器43、第二逆变器42、第二充电稳压器41和第二智能转换器4依次连接。
43.在本发明的一些实施例中，同时为了让第二发电机44的发出的电量，尽可能避免损失，可以直接利用第二逆变器42进行交流供电，从而提高了便捷性。同时还设置第二充电稳压器41，目的是将稳定的电压存贮至蓄电池内，避免变化的电压对电池造成冲击，进而影响电池的寿命，提高了整体装置的稳定性。
44.实施例6
45.请参照图1和图2，本实施例基于实施例1的技术方案提出，第一智能转换器3、第二智能转换器4和第三智能转换器5均包括外壳31、多个静接触机构32、第三电机34以及与多个静接触机构32适配的动接触件33；多个静接触结构穿过外壳31，并绕外壳31侧壁圆周分布；动接触件33与第三电机34的输出轴连接；第三电机34和动接触件33均设置于外壳31内。
46.在本发明的一些实施例中，对于智能转换器可以采用继电器和自动开关，但是其弊端在于，继电器和自动开关属于标件，其使用状态若适配蓄电池多种控制的需求，需要多个继电器或多个自动开关，使得其安装难度和检修难度较高，故而本实施例提供了一种智
能转换器，利用第三电机34控制转动角度，其中第三电机34采用伺服电机；从而使得动接触件33与不同的静接触件324电连接，其优势在于，可以根据转动角度的不同设置多个静接触机构32，从而使得即便使用更多的电池也能够进行控制，提高了便捷性。
47.实施例7
48.请参照图2，本实施例基于实施例6的技术方案提出，任一静接触机构32包括接线柱321、伸缩件322、弹簧323和静接触件324；接线柱321、伸缩件322和静接触件324依次连接；弹簧323套设于伸缩件322上，弹簧323的一端与静接触件324连接，弹簧323的另一端与外壳31内壁连接。
49.在本发明的一些实施例中，由于动接触件33在转动的过程中，与静接触件324抵接时，会发生静摩擦，由此设置伸缩件322和弹簧323，使得静接触件324在于东接触件接触时静接触件324向远离动接触件33的方向移动，从而避免卡死的情况发生，并且在弹簧323的作用下，动接触件33和静接触件324能够贴合的更为紧密，提高了稳定性。另外静接触件324相对于地面竖直设置，而与静接触件324适配的动接触件33则相对于地面水平设置。
50.实施例8
51.请参照图2，本实施例基于实施例7的技术方案提出，静接触件324的横截面呈弧形。
52.在本发明的一些实施例中，由于动接触件33的旋转轨迹呈圆形，将静接触件324的横截面设置为弧形可以更为方便适配动接触件33的旋转轨迹，从而使得转动更为便捷，避免摩擦过大，消耗能源。
53.实施例9
54.请参照图2，本实施例基于实施例6的技术方案提出，动接触件33为凸轮。
55.在本发明的一些实施例中，动接触件33利用凸轮的突出部位与静接触件324抵接，而凸轮的突出部位呈较为光滑的曲面，由此避免凸轮与静接触件324发生卡死的情况，提高了稳定性。
56.实施例10
57.本实施例基于实施例3的技术方案提出，逆变器采用半桥式逆变器。
58.在本发明的一些实施例中，采用半桥式逆变器，其原因在于半桥式逆变器具有一定的抗不平衡能力，对电路对称性要求不很严格；适应的功率范围较大，从几十瓦到千瓦都能够进行适配，提高了适配性；且其开关管耐压要求较低，进一步提高适配性；同时这种半桥式逆变器成本比全桥电路低等，从而节约了成本
59.综上，本发明的实施例提供一种用于电力设备的电能管理系统，其包括第一蓄电池1、第二蓄电池2以及设置于汽车轮毂上的第二发电机44；第一蓄电池1通过第一智能转换器3与第二蓄电池2电连接，第一蓄电池1通过第二智能转换器4与第二蓄电池2电连接，第一蓄电池1通过第三智能转换器5与第二蓄电池2电连接，第三智能转换器5、第一电机52、第一发电机53和第一智能转换器3依次连接；第二发电机44与第二智能转换器4连接，第二智能转换器4与第三智能转换器5连接。
60.在本发明的一些实施例中，对于现有技术，电池对于回收的能量利用较低的问题，本设计采用在多个蓄电池之间设置智能转换器的方式，其中智能转换器可以是继电器，也可以是自动开关；从而使得蓄电池的充电和放电进行有效的切换，由此提高了利用率。其具
体实施方式为，第一蓄电池1作为汽车的驱动电池，在驱动汽车的过程中，汽车在下坡和刹车的过程中，利用第二蓄电池2对其能量进行回收。而具体的制动回收的装置属于现有技术，此处不进行过多的赘述。而在第二蓄电池2和第一蓄电池1之间能量转换则是，当第一蓄电池1在驱动汽车后，其电量少于百分之十至百分之十五的时候，智能转换器进行控制将第二蓄电池2接入，利用第二蓄电池2进行驱动，而第一蓄电池1在第二智能转换器4的控制回收指定能量，从而使得放电和充电之间不会发生干涉，且能够自动进行放能和回收能量，从而避免了放能和回收能量干涉所带来的能量损失，由此提高了能量的利用。
61.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。