一种风能、太阳能、动能联合供电的增程系统的制作方法

1.本发明涉及增程系统控制技术领域，更具体的说是涉及一种风能、太阳能、动能联合供电的增程系统。


背景技术：

2.随着汽车行业的不断发展，电动汽车也越来越多的受到人们的青睐，但是纯电动汽车存在着充电时间长，一次充电行使里程短等方面的问题，因此增程式电动汽车以提升行驶里程的优势，成为电动汽车发展的趋势。
3.为了能够提高电动汽车的续航里程，现有技术中的增程方法主要以燃烧汽油，汽油发动机做功产生电能为电动汽车本身的自带电池进行充电。然而这种增程方式转换效率较低，能量利用率低、污染严重等，内燃气产生的尾气污染环境；并且需要增加燃油箱和使用燃油，使用成本高，能耗大。因此，对本领域人员来说，如何设计一种增程系统既能提供增程能力又能降低成本、节约环保，是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种风能、太阳能、动能联合供电的增程系统，以解决背景技术中存在的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种风能、太阳能、动能联合供电的增程系统，包括动力电池组、太阳能发电单元、风能发电单元、控制单元；所述太阳能发电单元、所述风能发电单元均与所述动力电池组相连，用于给所述动力电池组充电；所述控制单元与所述动力电池组、所述太阳能发电单元、所述风能发电单元相连，所述控制单元，用于根据供电情况协调各供电单元。
6.可选的，还包括稳压单元，所述稳压单元与所述太阳能发电单元、风能发电单元相连，用于对收集的光电、风电进行稳压操作；所述太阳能发电单元的光电、所述风能发电单元的风电经整流和稳压操作后直接供向驱动电机，所述控制单元对供电情况进行监测，不足部分的电能由动力电池组进行补偿。
7.可选的，所述动力电池组上电性连接有检测单元；所述检测单元包括温控检测单元、电流检测单元和电压检测单元；所述检测单元与电池管理系统相连接。
8.可选的，所述太阳能发电单元与所述风能发电单元均设置为多个。
9.可选的，控制单元包括监测电路、切换电路；所述监测电路及切换电路均与各供电单元连接；所述监测电路检测各所述存电单元的电能，并根据存电单元的电能生成监控信息；所述切换电路控制其中一个或者多个存电单元执行向发电单元供电操作。
10.可选的，所述太阳能发电单元包括太阳能薄膜电池及与所述太阳能薄膜电池连接的太阳能转换电路；其中所述太阳能薄膜电池与所述太阳能转换电路相连，所述太阳能转换电路与所述动力电池组相连，所述太阳能薄膜电池安装于电动车车身。
11.可选的，所述风能发电单元包括风力发电机、扇叶盘、传动机构；所述扇叶盘内设
有扇叶，所述扇叶通过所述传送机构与所述风力发电机相连，所述风力发电机与所述动力电池组相连接。
12.可选的，所述风能发电单元还包括整流器，所述整流器与风力发电机相连，还与所述动力电池组相连。
13.可选的，所述动力电池组为多组，当电池容量达到第一阈值时，供电系统切换到第二组电池，第一组开始充电，进行来回交替充电。
14.可选的，所述控制单元为单片机。
15.可选的，还包括电量检测单元，用于检测分布式电池系统的剩余电量。
16.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种风能、太阳能、动能联合供电的增程系统，具有以下有益的技术效果：有效地将太阳能发电和风能发电整合成一体化装置，有效实现了太阳能风能向电能的转换操作，清洁环保无污染，且装置体积小转换效率高，便于安装和拆卸，为电动汽车，电动舰船，电动飞机提供续航增程能力；通过从风能和太阳能中获取电能给车载用电器使用，降低内燃机的使用度，在降低成本的同时也实现了节约环保的目的。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的系统结构图；
19.图2为本发明的动力电池组结构图；
20.图3为本发明的控制单元结构图。
具体实施方式
21.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
22.本发明实施例公开了一种风能、太阳能、动能联合供电的增程系统，如图1所示，包括动力电池组、太阳能发电单元、风能发电单元、控制单元；太阳能发电单元、风能发电单元均与动力电池组相连，用于给动力电池组充电；控制单元与动力电池组、太阳能发电单元、风能发电单元相连，控制单元，用于根据供电情况协调各供电单元。
23.进一步的，还包括稳压单元，稳压单元与太阳能发电单元、风能发电单元相连，用于对收集的光电、风电进行稳压操作；太阳能发电单元的光电、风能发电单元的风电经整流和稳压操作后直接供向驱动电机，可能所发电功率不足以驱动电机，此时控制单元对供电情况进行监测，所缺少电能部分由动力电池组进行补偿，进而达到减少电池组电能损耗目的，为车辆达到增程目的。
24.进一步的，如图2所示，动力电池组上电性连接有检测单元；检测单元包括温控检
测单元、电流检测单元和电压检测单元；检测单元与电池管理系统相连接。
25.进一步的，太阳能发电单元与风能发电单元均设置为多个。
26.太阳能发电单元包括太阳能薄膜电池及与太阳能薄膜电池连接的太阳能转换电路；其中太阳能薄膜电池与太阳能转换电路相连，太阳能转换电路与动力电池组相连，太阳能薄膜电池安装于电动车车身。
27.光伏发电是利用光生伏特效应原理，由于太阳光的照射会使金属表面不均匀的导体或半导体之间产生电位差，相互之间形成电流回路从而产生电压，该过程便将太阳辐射能直接转化成电能。其基本原理是：太阳光照射到半导体上时，其中一部分经表面反射，其余部分被半导体吸收或透过，一些光子与半导体内的电子发生碰撞并产生使电池两端产生电动势，实现光电转换过程，将光能转变为电能。
28.具体的，在汽车舰船，飞机的平面或斜面处贴上太阳能发电薄膜利用阳光持续发电向电池组充电或向电机供电。
29.进一步的，风能发电单元包括风力发电机、扇叶盘、传动机构；扇叶盘内设有扇叶，扇叶通过传送机构与所述风力发电机相连，风力发电机与动力电池组相连接。风能发电单元还包括整流器，整流器与风力发电机相连，还与动力电池组相连。在汽车行驶过程中，存在高速运转和低速运转进而产生的不同的电压电流，所以通过稳压整流器来解决实现持续稳定的电压电流输入电池的问题。
30.电动汽车或电动舰船，电动飞机总有在行驶过程中产生风阻的立体界面，具体的，可以在汽车前引擎盖下最前端中网处装上风力发电机，这样既不会增加风阻消耗原动能，又可充分利用其风力发电为汽车电池组持续充电。进一步的，将汽车中网设计成多个喇叭口，改变风流量和加大风速，以集中风能吹向风电叶片，保证在低速行驶时也能有足够的风力带动风叶转动。
31.具体的，当汽车高速行驶时，扇叶盘内的扇叶接收风能，通过传动机构带动发电机进行发电，获取的电能通过导线送入蓄电器对其进行充电，然后蓄电池为车载用电器进行供能。设于风力发电机的温度传感器实时的将发电机的工作温度反馈给补偿系统控制器，当此温度达到设定上限出现过热告警或者监控车速的仪表检测到车速达到设定上限时，补偿系统控制器发出指令转动电机从而收回风能发电单元使其停止工作，起到自控过热保护的作用。
32.进一步的，如图3所示，控制单元包括监测电路、切换电路；监测电路及切换电路均与各供电单元连接；监测电路检测各存电单元的电能，并根据存电单元的电能生成监控信息；切换电路控制其中一个或者多个存电单元执行向发电单元供电操作。在本实施例中，控制单元为单片机。
33.控制芯片接收监控信息，并根据监控信息生成控制信息。切换电路33可根据控制信息控制其中一个或者多个存电单元执行向发电单元供电操作，还可根据控制信息将已经达到预定条件的正在为发电单元供电的存电单元停止供电，并从太阳能发电单元、风能发电单元获取电能。控制信息包括控制某个存电单元存储电能、控制某个存电单元向发电单元供电、取消某个存电单元向发电单元供电等信息。
34.动力电池组为多组，当电池容量达到第一阈值时，供电系统切换到第二组电池，第一组开始充电，进行来回交替充电。在本实施例中，要求当电池容量不足50％时，供电系统
切换到2组电池，第一组开始充电，这样来回交替充电。
35.进一步的，还包括电量检测单元，用于检测分布式电池系统的剩余电量。
36.更进一步的，当汽车或者舰船、飞机松下油门或者踩下刹车时，这时候汽车轮子或舰船、飞机驱动叶片上的电机开始反向发电(即能量回收)向电池充电。具体方法为：判断电动汽车是否进入滑动能量回收模式；当所述纯电动汽车进入滑动能量回收模式时，获取电动汽车的行驶工况信息；根据行驶工况信息确定滑动能量回收模式所需的目标扭矩；根据目标扭矩，控制电动汽车的电机进入发电状态，进行滑动能量回收；其中，行驶工况信息包括：电机转速、电动汽车的驱动模式、电动汽车的加速度、驱动电机输出功率和电机扭矩；根据行驶工况信息确定滑动能量回收模式所需的目标扭矩的步骤，包括：根据电机转速和驱动模式，确定滑动能量回收模式的初始需求扭矩；根据加速度、驱动电机输出功率和电机扭矩，确定滑动能量回收模式的扭矩补偿系数；根据初始需求扭矩和扭矩补偿系数，确定滑动能量回收模式所需的目标扭矩。
37.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。