一种动态无线供电系统的制作方法

1.本发明属于新能源与无线电力传输技术领域，尤其是涉及一种动态无线供电系统。


背景技术：

2.随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律逐渐兴起，而新能源作为国务院确定的战略性新兴产业之一，必将成为今后中国能源产业发展的重点。目前，风电和光伏发电的发展最为迅速，但是由于其发电的不确定性和间歇性，系统无法大量消纳，限制了风电和光伏发电的并网，且与无线充电系统联合使用时无法保证充电能够正常进行，若遇恶劣天气损坏发电装置，导致发电系统和无线充电系统二者均不能正常使用，市场推广受到限制。
3.传统的无线充电系统通常为静态无线充电系统，受发射电极板的限制，充电范围有限，不能来回进行移动，即在充电时间内移动受限，且充电的供给也为市电，不符合能源清洁的实施目标，现急需发展动态充电系统配合能源进行使用。


技术实现要素：

4.本发明要解决的问题是提供一种动态无线供电系统，有效的解决传统的无线充电系统通常为静态无线充电系统，受发射电极板的限制，充电范围有限，不能来回进行移动，即在充电时间内移动受限，且充电的供给也为市电，不符合能源清洁的实施目标的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种动态无线供电系统，其特征在于，包括：
6.风光一体发电装置，包括含有光电控制模块的光伏发电装置以及含有风电控制模块的风力发电装置；
7.动态无线发射装置，设置在动态供电区域内，且与所述风光一体发电装置连接；
8.动态无线接收装置，设置在用电设备内，与所述动态无线发射装置无线连接，为所述用电设备提供电能。
9.优选地，所述动态无线发射装置包括与所述风光一体发电装置连接的供电单元、平衡负载的电容补偿盒以及供电线缆，所述供电线缆一端连接所述供电单元，另一端连接所述电容补偿盒，且与所述动态无线接收装置无线连接，为所述用电设备提供电能。
10.更优选地，所述电容补偿盒包括第一电容补偿盒和第二电容补偿盒，所述第一电容补偿盒设置在所述供电线缆靠近所述供电单元的一侧，所述第二电容补偿盒设置在所述供电线缆的远离所述供电单元的端部；所述第一电容补偿盒和所述第二电容补偿盒均用于平衡负载，并能够提高功率。
11.优选地，所述供电线缆包括第一供电线缆和第二供电线缆，所述第一供电线缆与所述第二供电线缆周围形成磁场，与所述动态无线接收装置无线连接。
12.优选地，所述第一供电线缆与所述第二供电线缆之间的距离为12-16cm。
13.优选地，所述动态无线接收装置包括与所述动态无线发射装置无线连接的取电板
以及移动转换器，所述移动转换器的一端连接所述取电板，另一端连接所述用电设备，所述取电板获得的电能通过所述移动转换器充入至所述用电设备中，为所述用电设备提供电能。
14.优选地，所述风光一体发电装置还包括储存所述光伏发电装置和/或所述风力发电装置获得的电能的储能模块以及转换所述储能模块中电能的类型的逆变模块；所述储能模块的输入端与所述光电控制模块和所述风电控制模块连接，输出端与所述逆变模块的输入端连接，所述逆变模块的输出端与所述无线发射装置连接，为所述无线发射装置提供电能。
15.优选地，所述逆变模块的输入端还与市电线路进行连接，当所述储能模块不能进行供电时，所述市电线路对所述逆变模块进行供电。
16.采用上述技术方案，风光一体发电装置能够为动态无线充电装置进行能源的提供，响应国家使用清洁能源的号召，且具有光电控制模块和风电控制模块分别对风、光发电装置分别进行控制，更加灵活的使用风光一体发电装置；且还连接了市电线路，若遇极端天气或风光一体发电装置损坏，不会影响动态无线充电装置的使用。
17.采用上述技术方案，动态无线发射装置中使用电容补偿盒可以平衡整体装置的负载，提高输出功率，且在供电线缆的收尾处均设置电容补偿盒，尽可能的减少电能的损耗，节省能源。
附图说明
18.图1是本发明实施例一种动态无线供电系统风光一体发电装置结构示意图
19.图2是本发明实施例一种动态无线供电系统风光一体发电装置模块示意图
20.图3是本发明实施例一种动态无线供电系统动态发射、接收装置模块示意图
21.图中：
22.1、风力发电装置
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2、光伏发电装置
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3、光电控制模块
23.4、风电控制模块
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5、储能模块
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6、逆变模块
24.7、市电线路
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8、用电设备
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9、供电单元
25.10、第一供电线缆
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11、第二供电线缆
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12、第一电容补偿盒
26.13、第二电容补偿盒14、取电板15、移动转换器
27.具体实施方式
28.下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：
29.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”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，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。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.如图1和图2所示，一种动态无线供电系统结构示意图所示，一种动态无线供电系统，其特征在于，包括：
31.风光一体发电装置，包括含有光电控制模块3的光伏发电装置2以及含有风电控制模块4的风力发电装置1；
32.动态无线发射装置，设置在动态供电区域内，且与风光一体发电装置连接；
33.动态无线接收装置，设置在用电设备内，与动态无线发射装置无线连接，为用电设备提供电能。
34.具体的，如图1所示，风力发电装置1，包含控制风力发电装置1的风电控制模块4；
35.光伏发电装置2，包含控制光伏发电装置2的光电控制模块3；
36.储能模块5，与光电控制模块3和风电控制模块4连接，储存光伏发电装置2和/或风力发电装置1获得的电能；
37.逆变模块6，与储能模块5连接，转换储能模块5中电能的类型，为用电设备8进行充电。
38.储能模块5包括至少一个储存电能的电池模组，电池模组的个数一般为5个，输入端与光电控制模块3和风电控制模块4连接，输出端与逆变模块连接。
39.光电控制模块3和/或风电控制模块4包括与光伏发电装置2和/或风力发电装置1相连接的三相卸荷器和控制三相卸荷器的控制器；
40.当储能模块5出现异常时，控制器控制三相卸荷器卸荷，控制风力发电装置1和/或光伏发电装置2制动；其中，
41.储能模块5的异常情况包括电池模组脱节、损坏等情况，此时控制器控制风力发电装置1和/或光伏发电装置2制动，防止风力发电装置1空转或者飞车事故发生。
42.当储能模块5蓄满电能时，控制器控制三相卸荷器卸荷，控制风力发电装置1和/或光伏发电装置2制动。
43.当储能模块5的电压下降至额定电压的108％时，控制器控制三相卸荷器停止卸荷，光电控制模块4和/或风电控制模块3恢复运行，继续对储能模块5进行充电。
44.风力发电装置1和光伏发电装置2对储能模块5的充电方式包括4个阶段：
45.恒流-限压充电阶段(t1)：此阶段中充电电流保持恒定，电压逐步升高，当电池模组最高电压或组端电压大于或等于规定的电压值后，结束此阶段充电；
46.恒压-限流充电阶段(t2)：此阶段中最大充电电流限值在允许充电电流之内，当电池模组最高电压等于设置值后，充电电流自动减小，当充电电流下降到0.005a后停止充电；
47.电池模组开路静置阶段(t3)：电池模组完成整个恒流-限压、恒压-限流充电过程后，由bms控制进入充电回路开路静置状态，随时监测电源系统直流输出端电压，确保放电回路连通，控制电池模组无延迟进入放电状态；
48.间歇式补充电阶段(t4)：电池模组充电回路处于开路静置状态，直至容量减少到电池模组充电限值电压初始容量的95％soc时，由bms控制电池模组重新进入补充电状态，补充电方式也经历恒流-限压和恒压-限流两个阶段。
49.一些可行的实施例中，控制器内部设置有一防雷器，当光伏发电装置1和/或风力发电装置2瞬时电压或电流过大时，防雷器将过大电压限制在光伏发电装置1和/或风力发电装置2可承受的电压范围内，或将过大电流泄流入地，保护光伏发电装置1和/或风力发电
装置2不被损坏。
50.一些可行的实施例中，控制器上设置有一显示控制器工作状态的显示屏，图形直观显示控制器工作状态，同时能够监控丰富的数据，包括：实时风力发电装置2的电压、电流、功率，光伏发电装置1的电压、电流、功率，储能模块5的电压、充电电流等数据。
51.逆变模块6包括将储能模块5中的直流电压转换成稳定的正弦波交流电压的逆变器，逆变器的输入端与储能模块5连接，输出端与用电设备8连接，用于控制整个发电系统的供电。在储能模块5供电时自动感应并自动开机，超载时自动关机，去掉超载；并且能实现自动恢复等功能，保证对无线发射装置电源持续供给不间断。
52.一些可行的实施例中，逆变模块6的输入端还与市电线路7进行连接，当储能模块5不能进行供电时，市电线路7对逆变模块6进行供电。
53.优先使用储能模块5进行供电，当储能模块5供电正常时，逆变模块6只需将储能模块5中的直流电压转换成稳定的正弦波交流电压，为需充电设备8进行充电；当储能模块5出现异常而不能正常供电时，逆变模块6的输出供电由与逆变模块6输入端连接的市电线路7输入提供，为用电设备8进行充电；当储能模块5能够正常供电的时候，逆变模块6自动切换至储能模块5供电模式，或当市电线路7电压过高或过低时，逆变模块6在此情况也会自动转换至储能模块5供电。
54.如图3所示，动态无线发射装置包括与风光一体发电装置连接的供电单元9、平衡负载的电容补偿盒以及供电线缆，供电线缆一端连接供电单元9，另一端连接第二电容补偿盒13，且与动态无线接收装置无线连接，为用电设备8提供电能。
55.具体的，电容补偿盒包括第一电容补偿盒12和第二电容补偿盒13，第一电容补偿盒12设置在供电线缆靠近供电单元9的一侧，第二电容补偿盒13设置在供电线缆的远离供电单元9的端部；第一电容补偿盒12和第二电容补偿盒13的作用一样，均用于平衡装置的负载，并能够保障电力的高效率传输，来减少电能的损耗，能够减少相应的使用成本，且节能环保；供电单元9将原来的较低频率转换至较高的频率，再通过供电线缆向取电板14通过磁场无线传输电能。
56.供电线缆包括第一供电线缆10和第二供电线缆11，第一供电线缆10与第二供电线缆11周围形成磁场，与动态无线接收装置无线连接，其中，第一供电线缆10和供电线缆11铺设在动态供电区域内，第一供电线缆10和第二供电线缆11内部均设置有线圈，在第一供电线缆10和第二供电线缆11之间形成一个强磁场，取电板14能够在此范围内进行取电。
57.一些可行的实施例中，第一供电线缆10与第二供电线缆11之间的距离为12-16cm，优选地，第一供电线缆10与第二供电线缆11之间的距离为14cm，既能满足工业化的需求，又能保障电力传输效率。
58.动态无线接收装置包括与动态无线发射装置无线连接的取电板14以及移动转换器15，移动转换器15的一端连接取电板14，另一端连接用电设备8，取电板14获得的电能通过移动转换器15进行转换后，充入至用电设备8中，为用电设备8提供电能。
59.一些可行的实施例中，用电设备8为电动车，取电板14和移动转换器15均设置在电动车内部，一般取电板14设置在电动车的底部，即靠近供电线缆的位置，方便取电板14通过磁场无线连接供电线缆，获取电能，取电板14的一端连接移动转换器15，将获得的电能传输至移动转换器15中，移动转换器15将高频率的电流转换为低频率的电流，一些可行的实施
例中，电流的高频率为50000hz，低频率为50hz，移动转换器15将高频率转换为低频率，再将电流充入至用电设备8中，为用电设备8在移动过程中提供电能。。
60.本发明中的光电控制模块4和风电控制模块3能够单独控制风力发电装置2和光伏发电装置1，内部设置的控制器控制三相卸荷器是否进行卸荷，来确保整个系统的安全，解决现有技术中若遇上极端天气，风力和光伏发电装置极有可能损坏，整个系统无法正常运转甚至直接损坏等问题，在不利自然条件下也能够实现该系统的安全使用，且即使风力发电装置2和光伏发电装置1不能收集能源也能正常使用该系统。
61.本发明中的动态无线发射装置和动态无线接收装置能够配合风光一体发电装置进行使用，合理运用清洁能源，实现用电设备8在动态移动的情况下依旧可以为用电设备8进行充电，直接将收集的电能应用应用于用电设备8。
62.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。