[發(fā)明專利]一種用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置及發(fā)電計(jì)算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011346142.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112477611A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許鏵文;路紀(jì)元;陳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B60L8/00
• 分類號: B60L8/00;F03D9/11;F03D9/32;H02J7/35
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，包括安裝在汽車中網(wǎng)上的太陽能薄膜電池(1)、光照傳感器(7)，設(shè)置在汽車頂部的風(fēng)力發(fā)電裝置(9)、風(fēng)力發(fā)電控制器(10)，以及設(shè)置在汽車內(nèi)的太陽能充電控制器(2)、蓄電池(4)，所述太陽能薄膜電池(7)通過水平舵機(jī)(5)、豎直舵機(jī)(6)安裝在汽車中網(wǎng)上，所述太陽能充電控制器(2)與太陽能薄膜電池(1)、汽車中控(3)、蓄電池(4)、水平舵機(jī)(5)、豎直舵機(jī)(6)、光照傳感器(7)電連接，所述汽車頂部的風(fēng)力發(fā)電裝置(9)與風(fēng)力發(fā)電控制器(10)電連接，所述風(fēng)力發(fā)電控制器(10)與蓄電池(4)電連接，所述蓄電池(4)與汽車中控(3)電連接并為其供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，所述太陽能充電控制器(1)和風(fēng)力發(fā)電控制器(10)包括MCU處理器和與MCU處理器電連接的充電管理芯片、繼電器、存儲器、接口通訊模塊、充放電接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，所述接口通訊模塊為串口通訊模塊、CAN總線通訊模塊或者USB通訊模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，所述光照傳感器(7)分布在太陽能薄膜電池(7)四角。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，所述充電管理芯片連接太陽能薄膜電池(7)，所述繼電器連接蓄電池，所述接口通訊模塊連接汽車中控(3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，所述太陽能薄膜電池(7)安裝在支撐板(8)上，所述支撐板(8)依次通過豎直舵機(jī)(6)、水平舵機(jī)(5)安裝在汽車中網(wǎng)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置(9)包括通過螺栓(96)旋轉(zhuǎn)連接在車頂部的伸縮桿(91)，所述伸縮桿(91)頂部連接發(fā)電模塊(92)，所述發(fā)電模塊(92)前端連接扇葉(93)，所述發(fā)電模塊(92)后端連接平衡翼(94)，所述扇葉(93)與平衡翼(94)之間為轉(zhuǎn)軸且轉(zhuǎn)軸貫穿發(fā)電模塊(92)，所述發(fā)電模塊(92)的電能輸出端通過導(dǎo)線(95)連接風(fēng)力發(fā)電控制器(10)。

8.一種用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置的發(fā)電計(jì)算方法，其特征在于，包括：

S1、檢測電池兩端的開路電壓得到電池的初始容量SOC₀；

S2、結(jié)合開路電壓法和安時(shí)積分法估算SOC；

S3、結(jié)合開路電壓法和安時(shí)積分法估算耗電量Q；

S4、根據(jù)耗電量Q即可反推電池發(fā)電量。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置的發(fā)電計(jì)算方法，其特征在于，所述結(jié)合開路電壓法和安時(shí)積分法估算SOC，具體為：

通過檢測電池兩端的開路電壓得到電池的初始容量SOC₀，則

SOC₀＝(U₀-n)/(m-n) (1)

其中U₀為電池開路電壓；m和n為系數(shù)；

結(jié)合開路電壓法和安時(shí)積分法估算SOC，則有：

其中Q_N為電池的額定容量；I為充放電電流(充電時(shí)電流為負(fù)值，放電時(shí)電流時(shí)電流為正值)；K為與溫度和充放電效率因子有關(guān)的常數(shù)；

K＝K_t×η (3)

其中Kt為溫度修正系數(shù)；η為充放電效率因子，η由Peukert方程求得。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電動汽車的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲電裝置的發(fā)電計(jì)算方法，其特征在于，所述溫度修正系數(shù)Kt計(jì)算公式為：

K_t＝1+0.008(T_a-T)，其中T_a為標(biāo)準(zhǔn)溫度；T為設(shè)定溫度；

所述η的計(jì)算方法為：

由Peukert方程可得可用電量與放電電流存在的關(guān)系公式為

K＝A×I^n-1 (4)

其中I為放電電流；A為與活性物質(zhì)有關(guān)的電池常數(shù),只要初始條件相同，A和n是相同的，所以

η ＝(I/I_N)^n-1 (5)

其中I_N為額定電流，只要測出兩組I就可以求出A和n(n為與池結(jié)構(gòu)特別是極板厚度有關(guān)的常數(shù)，其值為1.15-1.42。