[實用新型]一種車載風力發電裝置的能量控制系統

有效

• 申請號: 202020752912.5
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN212219923U
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 寧曉斌;楊嘉繞;李寧;上官佳榮;周航;林亥博;郭楊嚴
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B60L50/60
• 分類號: B60L50/60;B60L53/00;B60L15/20;B60R16/02;F03D9/11;F03D9/32
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種車載風力發電裝置的能量控制系統，包括設置于車身迎風處的風力發電裝置、用于向汽車提供動力的電動機、超級電容、以及控制器；電動機的供電端分別接入動力電池供電回路、風力發電機供電回路、超級電容供電回路，風力發電機與動力電池之間連接有充電回路；控制器的控制信號輸出端分別與繼電器模塊一、繼電器模塊二、繼電器模塊三、繼電器模塊四的控制信號輸入端連接，三種供電回路和充電回路能在控制器的控制下進行切換。本實用新型能夠識別汽車運動模式，判斷風速及電機所需功率，實時控制動力電池、超級電容、風力發電機提供給電動機的功率，高效回收風能，降低動力電池能量的消耗，增加電動汽車續航的同時節約能源。

技術領域

本實用新型涉及車載發電裝置技術領域，尤其涉及一種車載風力發電裝置的能量控制系統。

背景技術

面對日益嚴峻的環境污染與能源危機，世界各國陸續宣布燃油車禁售令，將更多的資源和力量放到了電動汽車的研發與制造。

汽車在高速巡航時相對風速快，具有巨大的風能，風能作為一種可再生的清潔能源，具有儲量大、分布廣、無污染等特點，是一種十分具有發展前景的能源利用方式。若能通過一個車載風力發電裝置回收利用這部分風能，可以增加電動車高速巡航的續航里程。

發明內容

為克服上述問題，本實用新型提供一種可以實時根據汽車行駛過程中電機所需的功率來配置電池、超級電容、風力發電機的輸出功率的車載風力發電裝置的能量控制系統。

本實用新型采用的技術方案是：一種車載風力發電裝置的能量控制系統，包括設置于車身迎風處的風力發電裝置、用于向汽車提供動力的電動機、超級電容、以及控制器；

風力發電裝置包括風力發電機、轉軸和多個葉片模塊；風力發電機的轉子與轉軸相連接，葉片模塊安裝在轉軸上，每個葉片模塊包括若干葉片，葉片為平板狀；風向與轉軸的軸向、葉片的迎風面均垂直，風吹動葉片旋轉進行發電；

電動機的供電端分別接入動力電池供電回路、風力發電機供電回路、超級電容供電回路，風力發電機與動力電池之間連接有充電回路；三種供電回路和充電回路能在控制器的控制下進行切換；

動力電池供電回路包括：串聯在動力電池與電動機之間的繼電器模塊一；風力發電機供電回路包括：串聯在風力發電機與電動機之間的ACDC變換器和繼電器模塊二；超級電容供電回路包括：串聯在超級電容與電動機之間的DCDC變換器和繼電器模塊三；充電回路包括：串聯在繼電器模塊二與動力電池之間的繼電器模塊四與單向二極管，單向二極管的負極與動力電池的正極連接，單向二極管只允許電流從風力發電機流向動力電池；

控制器的控制信號輸出端分別與繼電器模塊一、繼電器模塊二、繼電器模塊三、繼電器模塊四的控制信號輸入端連接；控制器根據風速、汽車行駛狀態、電動機需求功率和風力發電機功率，控制繼電器模塊一、繼電器模塊二、繼電器模塊三、繼電器模塊四的通斷。

進一步，所述風力發電裝置設置于汽車進氣柵格后方，多個葉片模塊沿轉軸的軸向間隔排列。

本實用新型的有益效果是：利用能量控制系統，識別汽車運動模式，判斷風速及電機所需功率，實時控制動力電池、超級電容、風力發電機提供給電動機的功率，高效回收風能，降低動力電池能量的消耗，增加電動汽車續航的同時節約能源。

附圖說明

圖1是風力發電機的轉軸布置圖。

圖2是風力發電機的電機轉軸正視圖。

圖3是能量控制系統結構圖。

圖4是能量控制系統流程圖。

附圖標記說明：1、葉片；2、轉軸；3、進氣柵格。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行進一步描述，但本實用新型的保護范圍并不僅限于此：