專利名稱：用于光電壓電力分配的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生光電壓電力和將這些電力分配給居民區(qū)內(nèi)住處和商業(yè)處的方法和設(shè)備。
世界各地居民區(qū)的人們都不能夠從一個電網(wǎng)中獲得通常實(shí)用的電力，或者說，即使是能夠獲得這種電力，這種電力也是不可靠的，已經(jīng)嘗試了很多提供交替的電力源以滿足這種居民區(qū)內(nèi)人們的需要?？紤]到向這種居民區(qū)提供電力的一種技術(shù)是在居民區(qū)的當(dāng)?shù)厥褂锰柲茉诠怆妷弘娏Ξa(chǎn)生設(shè)備中產(chǎn)生電力。
一種被建議的用于向人們提供光電壓電力的方法是向一個地區(qū)內(nèi)每個單獨(dú)的住處和商業(yè)處都提供一個光電壓電力產(chǎn)生設(shè)備。但是，在當(dāng)前情況下，這種光電壓電力產(chǎn)生設(shè)備非常昂貴并超出了很多人的財務(wù)支出能力。另外，這種單獨(dú)提供的光電壓電力產(chǎn)生設(shè)備在電力供應(yīng)方面以及在使用可以獲得的光電壓電力產(chǎn)生能力方面效率常常都是極低的。
另一種被建議的方法是提供一種中央光電壓電力產(chǎn)生設(shè)備，該設(shè)備使用電力傳送線連接到各個住處和商業(yè)處。這種系統(tǒng)可以有效地減少對每個所連用戶來說光電壓電力產(chǎn)生設(shè)備的成本并可以在供應(yīng)和使用可獲得光電壓電力方面產(chǎn)生較高的效率。但是，這種系統(tǒng)的一個主要問題是包括附加設(shè)備和維修在內(nèi)的電力傳送線的成本經(jīng)常使價格非常昂貴。對于那些住戶和商店比較分散但又對電力具有較大需求的鄉(xiāng)村居民區(qū)來講更是如此。
基于上述，希望提供一種用于向住戶提供電力的方法，這種方法能夠避免高成本并能夠克服與用于住處和商業(yè)處的單獨(dú)的電力產(chǎn)生設(shè)備相關(guān)和與需要昂貴傳送線的更大、更集中的中央光電壓電力產(chǎn)生系統(tǒng)相關(guān)的問題。
本發(fā)明提供一種用于向一個居民區(qū)的住處和商業(yè)處分配光電壓電力的方法，這種方法包括在一個單一的分配設(shè)備處產(chǎn)生光電壓電力，該單一分配設(shè)備能夠臨時接收來自一單個用戶的電池以便對該電池進(jìn)行充電。在分配設(shè)備附近生活或工作的每個人都可以使用一個或多個電池以滿足它們的住處和商業(yè)處的對電力的需要，并可以將電池帶到所述分配設(shè)備以便根據(jù)付款對電池進(jìn)行充電，借此，只需交納他們實(shí)際消耗電力的費(fèi)用。當(dāng)所述電池被充滿電時，所述單個人可以從分配設(shè)備處取走該電池，并可以將它帶給該電池所存儲電能被消耗的住處和商業(yè)處。本發(fā)明的電力分配方法對于住處和商業(yè)處比較分散的鄉(xiāng)村居民區(qū)是特別有用的。該電力分配方法允許單個住處和商業(yè)處根據(jù)他們自己的需要去消耗電力，而不必大量投資到與單獨(dú)的光電壓電力產(chǎn)生設(shè)備相關(guān)的項目上。另外，通過將所產(chǎn)生的電力從分配設(shè)備通過使用電池傳輸給消費(fèi)者，可以節(jié)省使用電力傳輸線分配電力的可觀投資和維修費(fèi)用。
本發(fā)明還提供了一種光電壓電力分配設(shè)備，該設(shè)備包括一個用于從太陽產(chǎn)生光電壓電力的太陽能電力源、多個用于暫時接收電池以便進(jìn)行充電的電池充電站、和一個在太陽能電力源和所述電池充電站之間電互連的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于控制和調(diào)節(jié)將所述電力提供給需要被充電的電池和在適當(dāng)?shù)臅r候自動停止充電。每個電池充電站能夠接收并與對于住處和商業(yè)處店使用來講是足夠的一種可被可運(yùn)輸?shù)碾姵剡M(jìn)行電互連。鉛酸性蓄電池組(lead-acid batteries)通常被用于這個目的，并且經(jīng)常工作于6、12或24伏電壓下，雖然較高的電壓也是可能的。但是最好使用具有12伏或較高電壓的電池。另外，電池通常被密封在一個容器內(nèi)，以便于運(yùn)輸和包容從電池中泄露的電解液。
本發(fā)明光電壓電力分配方法和設(shè)備的一個明顯的優(yōu)點(diǎn)是多個人可以根據(jù)他們的特殊需要在每個充電的基礎(chǔ)上購買電力并可以因此而調(diào)節(jié)他們的電力消費(fèi)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光電壓電力分配設(shè)備具有如下的能力，即它可以用電子方法從消費(fèi)者收集電池充電費(fèi)用，借此以使該設(shè)備具有使用和操作的靈活性。即使是在所述設(shè)備無人管理的情況下，消費(fèi)者也可以使用一個記錄有資金信息的事先得到許可的卡執(zhí)行與電池充電相關(guān)的設(shè)備操作。另外，所述設(shè)備還可以具有監(jiān)視提供給每個被充電個體電池的電力數(shù)量的能力，從而允許消費(fèi)者只交付實(shí)際所接收電力量的費(fèi)用而不是對充電預(yù)付一定費(fèi)用，通過僅交付實(shí)際消耗電力的費(fèi)用，消費(fèi)者就不大可能在使用期間將所述電池消耗到可能降低電池使用壽命的那樣一種低電平。
在另外一個實(shí)施例中，所述光電壓電力分配設(shè)備能夠測量電池的放電程度，從而提供一個有用信息給可以對所需充電電平進(jìn)行估計的消費(fèi)者。進(jìn)而，所述設(shè)備還可以對電池進(jìn)行測量以便確定該電池的狀態(tài)，從而提供一個關(guān)于是否需要更換電池的指示。由于作為一個電源，需要被更換的電池比起處于良好狀態(tài)的電池來講其效率極差，所以，這樣一個信息是極有價值的。通過更換一個不能使用的電池，消費(fèi)者將節(jié)省否則將會花在電池充電上的一筆可觀費(fèi)用。另外，由太陽能電源產(chǎn)生的電能將不會浪費(fèi)在對壞損電池的無效充電方面，借此以允許更多的消費(fèi)者有效使用所產(chǎn)生的電力。
諸如充電費(fèi)用、電池放電狀態(tài)的測試和電池狀態(tài)的測試的電子付款的特性可以通過使用具有消費(fèi)者接口和直接與電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連接的一個單一控制器加以實(shí)現(xiàn)。
在另一個實(shí)施例中，所述的光電壓電力分配設(shè)備具有諸如是電容或電池的與所述太陽能電力源電互連的一個能量存儲器。當(dāng)來自太陽能電力發(fā)生器的電力超過了在電池接收站中被連接并需要進(jìn)行有效充電的消費(fèi)者的電池所需要的電力時，能量存儲器能夠收集用于存儲的電力。當(dāng)被充電的消費(fèi)者電池的有效充電需求超過了可以從所述太陽能電源能夠獲得的電力時，能量存儲器可以將所存儲的電力提供給電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以便補(bǔ)充可以從太陽能電源得到的電力。在這種方式下，光電壓電力可以被更加有效地用于充電消費(fèi)者電池和所述設(shè)備的運(yùn)行時間可以被延長至從清早到晚上的很晚時候。


圖1的方框圖示出了本發(fā)明的一個光電壓電力分配設(shè)備。
圖2的方框圖示出了圖1所示電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制器。
圖2A示出了由圖2的控制器產(chǎn)生并提供給多個直流-直流轉(zhuǎn)換器的典型的控制信號。
圖3的方框圖示出了圖1所示電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一個直流-直流轉(zhuǎn)換器。
圖4的流程圖示出了由所述控制器執(zhí)行的一個算法，用于確定電流信號的最大值。
圖5的流程圖示出了由所述控制器執(zhí)行的一個算法，用于確定一個浮動電壓信號。
圖6的透視圖示出了本發(fā)明一個電力傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于在控制器和多個直流-直流轉(zhuǎn)換器之間提供電連接。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明單個人帶一個可充電電池給光電壓電力分配設(shè)備。
圖8的方框圖示出了本發(fā)明光電壓電力分配設(shè)備的另一個實(shí)施例。
本發(fā)明包括產(chǎn)生和分配光電壓電力，一方面，提供一個在附圖中通常用標(biāo)號10表示的光電壓電力分配設(shè)備，用于傳輸來自諸如電池的光電壓電力存儲設(shè)備的輸出電力，所述存儲設(shè)備可以為了向該電池充電的目的而被暫時連接到所述設(shè)備上，并且可以在充電之后從所述設(shè)備上移開。被充電的電力存儲設(shè)備被分配給當(dāng)?shù)氐膫€住處和/或商業(yè)處以便分配光電壓產(chǎn)生的電力。參看圖1，這里示出了一個光電壓電力分配設(shè)備10的電路圖，所述設(shè)備10包括一個太陽能陣列12、多個電池14和一個電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11，該系統(tǒng)11用于控制和調(diào)節(jié)從太陽能陣列12向所述電池14的電力分配。電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11包括一個控制器16、電源總線18、控制總線20、公用總線21和多個直流-直流轉(zhuǎn)換器22。其中的每一個直流-直流轉(zhuǎn)換器向所述多個電池中單個電池充電。
電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11能夠允許具有不同充電電平的多個可拆卸電池的獨(dú)立充電。在一個典型的操作中，任何數(shù)量的電池都可以被加到所述系統(tǒng)上且可以在任何時間將充完電的電池從該系統(tǒng)中折卸下來。控制器16不采集任何考慮單個電池充電狀態(tài)的信息，而是通過經(jīng)控制總線20向直流-直流轉(zhuǎn)換器提供適當(dāng)?shù)目刂菩盘杹肀O(jiān)視太陽能陣列12的輸出能量和控制來自所述太陽能陣列的直流-直流轉(zhuǎn)換器的組合提取電流。所述太陽能陣列最好包括一個或多個40個太陽能模塊的集合或面板，其中的每一個模塊在最大絕緣狀態(tài)下在最佳電流0.75amp時通常能夠產(chǎn)生的最大峰值輸出功率為24瓦特。所述系統(tǒng)控制直流-直流轉(zhuǎn)換器以響應(yīng)絕緣狀態(tài)的變化來調(diào)節(jié)來自所述陣列輸出的提取(draw)電流。
當(dāng)電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)工作于最佳電流時，將直流-直流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)加到該系統(tǒng)上以便向可充電電池進(jìn)行充電，這將增加來自太陽能陣列的提取電流，而減少該陣列的輸出功率?？刂破魈綔y在陣列輸出電力方面的減少并通過增加一個控制信號使系統(tǒng)返回到最佳電流電平，直到它的陣列的輸出電力中遇到一個峰值時為止。直流-直流轉(zhuǎn)換器再次從太陽能陣列得到最大可獲得電力。
在電池14的電壓達(dá)到一個浮動電壓之前，它們被以一個恒定的電流進(jìn)行充電，因此所述電池以一個緩慢的充電電流浮動，直到被從電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11中拆卸下來為止。電池的浮動電壓取決于電池的種類和溫度。例如，鉛酸性蓄電池組的浮動電壓通常是在華氏15度的約14.7伏到華氏120度的約12.7伏之間變化。因此，所述控制器還能夠監(jiān)視周圍溫度并提供信息給根據(jù)所述溫度有適當(dāng)浮動電壓的直流-直流轉(zhuǎn)換器22。最好，所述浮動電壓信息被包括在經(jīng)過控制總線20提供給直流-直流轉(zhuǎn)換器的控制信號中。
參照附圖2、2A和4對控制器16的操作進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿枋??？刂破?6包括一個微處理器24和一個用于監(jiān)視太陽能陣列12的輸出電流和輸出電壓并經(jīng)過控制總線20向直流-直流轉(zhuǎn)換器22提供控制信號的附加電路。特別是，電壓傳感器26測量太陽能陣列的輸出電壓，電流傳感器28測量太陽能陣列的輸出電流。電流傳感器28可以包括與公用總線21串聯(lián)的例如是20毫歐姆的低阻抗黃銅帶(brass ribbon)(未示出)，該黃銅帶被用做電源總線18的回路，所述電流傳感器28還可以包括一個并聯(lián)電壓傳感器(未示出)，用于測量所述黃銅帶兩側(cè)的壓降。來自電壓傳感器26的電壓測量結(jié)果和來自電流傳感器28的電流測量結(jié)果分別在線30和32上傳送給微處理器24。該微處理器24執(zhí)行一個算法(示于圖4并將在下面討論)以產(chǎn)生一個將要被提供給直流一直流轉(zhuǎn)換器22的控制信號，該控制信號被用于設(shè)定電池的充電電流和電池的浮動電壓。
最好，控制總線20是一個單一的導(dǎo)線，控制信號圖(圖2A)是一個多路復(fù)用雙相脈沖信號，該脈沖信號包括交替的正浮動電壓脈沖和負(fù)最大電流脈沖。該控制器16采用包括數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換器34、反相器36、多路器38和行緩沖器40的電路來產(chǎn)生該控制信號。更具體地說，微處理器24具有用于產(chǎn)生控制信號的十條輸出線42。八條輸出線連到D/A轉(zhuǎn)換器。微處理器將與控制信號的所需電平相關(guān)的數(shù)字字或號數(shù)置于八條輸出線上。其它二條輸出線被連到多路器并被用作將所需信號極性多路復(fù)用到控制總線20的單個線上。
更具體地講，控制信號(圖2A)包括具有負(fù)電壓幅值的最大電流脈沖44和具有正電壓幅值的浮動電壓脈沖46。最大電流脈沖的負(fù)電壓幅值表示提取電流而浮動電壓脈沖的正電壓幅值表示到直流一直流轉(zhuǎn)換器22的浮動電壓電平。由于下面將討論的原因，具有-5.0V幅值的最大電流脈沖使直流-直流轉(zhuǎn)換器提取一最小或零電流，而具有零電壓的最大電流脈沖使直流-直流轉(zhuǎn)換器提取最大電流。同樣地，具有+5.0V幅值的浮動電壓脈沖使浮動電壓到一最大值，而具有0V信號的浮動電壓脈沖使浮動電壓到一最小值。
微處理器24通過在前述8個輸出線上產(chǎn)生8比特字來建立控制信號的正和負(fù)幅值。這8個輸出線中的每一個輸出線都被連接到數(shù)/模轉(zhuǎn)換器34的電阻陣列47中的一個輸入電阻上。輸入電阻中的每一個都被連接到一個具有反饋電阻52的運(yùn)算放大器50的求和結(jié)點(diǎn)(summing node)48上。在電阻陣列中的電阻和反饋電阻的規(guī)模被測定以用于實(shí)現(xiàn)一個所希望的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。例如，為了實(shí)現(xiàn)所述數(shù)字化字的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，電阻陣列的第一輸入電阻和反饋電阻具有一個標(biāo)準(zhǔn)的電阻值R、第二輸入電阻的電阻值為2R、第三輸入電阻的電阻值為4R等等，直到其電阻值為128R的第八電阻為止。因此，所述電阻具有二進(jìn)制的關(guān)系，該關(guān)系規(guī)定了256個步驟以允許在數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的模擬信號有0.4％的遞增。反相器36將所述模擬信號反相以便提供一個負(fù)的模擬信號。
多路復(fù)用器38具有兩個輸入線54、一個輸出線56、一個啟動輸入線58和一個選擇輸入線60。所述多路復(fù)用器的一個輸入線被直接連接到D/A轉(zhuǎn)換器34的輸出端，另外一個輸入線被連接到反相器36的輸出端。因此，多路復(fù)用器在一個輸入線上接收模擬信號的正幅值脈沖，在另一個輸入線上接收模擬信號的負(fù)幅值脈沖。
在運(yùn)行過程中，微處理器24將表示所希望的浮動電壓脈沖46幅值的二進(jìn)制數(shù)置于所述8個輸出線上并設(shè)定選擇輸入線60，從而使多路復(fù)用器38選擇一個用于在多路復(fù)用器輸出線上輸出的正模擬信號。微處理器然后觸發(fā)啟動輸入線58，以便將正模擬脈沖或信號置于多路復(fù)用器的輸出線上。所述微處理器然后將表示最大電流脈沖44的所期望值的二進(jìn)制數(shù)置于8個輸出線上，并設(shè)定被選擇的輸入線，以便使多路復(fù)用器選擇用于在所述多路復(fù)用器輸出線上輸出的負(fù)電壓信號。然后微處理器觸發(fā)多路復(fù)用器的啟動輸入線，以便將該負(fù)電壓脈沖或信號置于多路復(fù)用器的輸出線上。在微處理器將所述二進(jìn)制數(shù)置于8個線上并設(shè)定了選擇輸入線之后，該微處理器在觸發(fā)多路復(fù)用器的啟動線之前提供一個短暫的延時，以便允許所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換器34穩(wěn)定下來，由此以避免在控制總線20上的電壓脈沖尖峰。這個設(shè)定最大電流脈沖和浮動電壓脈沖的處理每50毫秒重復(fù)一次。緩沖放大器40僅僅接收在多路復(fù)用器輸出線上的控制信號，并利用控制信號控制所述總線。
當(dāng)電池14被充滿電時，充電電流被減小到進(jìn)行一個點(diǎn)滴式充電，直到該電池從所述系統(tǒng)上取走為止。因此，直流-直流轉(zhuǎn)換器必須具有一個電池浮動電壓的指示以避免電池的損壞并延長電池的使用壽命。這個浮動電壓隨著周圍溫度的變化是已知的。提供了一個諸如是熱敏電耦的電子溫度計62，用于測量周圍溫度(T)和向控制器16提供一個溫度信號。所述控制器使用該溫度信號調(diào)節(jié)向多個直流-直流轉(zhuǎn)換器22指出適當(dāng)浮動電壓的浮動電壓脈沖46的幅值。在這方面，假設(shè)所有的電池都具有或接近所測量周圍溫度T的溫度。
為了設(shè)定最大電流脈沖，控制器16執(zhí)行一個如圖4所述的算法。在起始步驟100，控制器讀出太陽能陣列12的輸出電壓(V)和輸出電流(I)。然后在步驟102該控制器計算太陽能陣列的輸出電力，和在步驟104，或者階躍到最大電流脈沖Im，或者階躍到低一級電平(近似0.4％)?？刂破髟诓襟E106再次讀出太陽能陣列的輸出電壓和輸出電流并在步驟108計算新的輸出電力。然后控制器前進(jìn)到步驟110，在該步驟，它確定新計算的電力是大于還是小于先前計算的電力。如果大于先前計算的電力，則控制器返回到在同一個方向上階躍最大電流脈沖電平的步驟104。另一方面，如果它在步驟110確定新計算的輸出電力保持不變或是減少了，那么，控制器前進(jìn)到步驟112，在該步驟，它改變電流階躍命令的方向，然后返回到階躍最大電流脈沖電平的步驟104，這時使它在相反的方向上階躍。
借助于這個例子，如果由直流-直流轉(zhuǎn)換器22提取的組合電流小于用于消耗來自太陽能陣列12的峰值可用電力的最佳電流，則在組合電流中向下階躍將使得太陽能陣列輸出電力減少，隨后，控制器16使電流階躍的方向反向。組合提取電流的增加將增加太陽能陣列的輸出電力，并且控制器將通過增加階躍遞增來增加幅值最大電流脈沖44，直到輸出電力減少為止，隨后控制器16使電流階躍的方向反向。如果直流-直流轉(zhuǎn)換器的組合提取電流大于所述最佳電流，那么，組合提取電流的增加將使得太陽能陣列的輸出電力減小，隨后，控制器16將使電流階躍的方向反向。提取電流的減小將使得太陽能陣列輸出電力增加。因此，控制器將繼續(xù)減小提取電流，直到太陽能陣列的輸出電力再次開始減小為止。
應(yīng)當(dāng)注意，即使是來自太陽能陣列12的峰值可用電力保持不變，但在控制總線20上的最大電流脈沖的幅值也決不會保持為常數(shù)。如果電源系統(tǒng)11工作于最大可用電力的最佳點(diǎn)，則控制器16將從稍微減少太陽能陣列的輸出電力的那個點(diǎn)增加電流脈沖的幅值一個階躍。作為響應(yīng)，控制器將使電流脈沖幅值增加階躍的方向反向并使系統(tǒng)返回到最大輸出電力的那個點(diǎn)。由于太陽能陣列的輸出電力將被減少，所以，控制器將在相同方向上繼續(xù)增加電流脈沖的幅值，最后，太陽能陣列的輸出電力將再次減少。作為對這個減少的再次響應(yīng)，控制器將使增加方向反向，等等。由此，電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11將工作于最佳電流的0.4％范圍以內(nèi)，并且，除非太陽能可用電力輸出、也就是最佳輸出電流改變，否則將不會在任何方向上增加大于兩個的階躍。在充電電流中，0.4％的輕微波動是相當(dāng)慢的，并且在有效消耗最大可用輸出電力方面不會有很大影響。
用于設(shè)定浮動電壓脈沖46幅值的算法示于圖5。為了實(shí)現(xiàn)該算法，控制器16只需要在步驟114讀出溫度計62的溫度并據(jù)此在步驟116設(shè)定浮動電壓脈沖的幅值。
參看圖3能夠更容易理解直流-直流轉(zhuǎn)換器22的操作。每個直流-直流轉(zhuǎn)換器從電源總線18以太陽能陣列輸出電壓獲得電流Ic并將充電電流Ic提供給電池14。每個直流-直流轉(zhuǎn)換器包括一個開關(guān)型電力轉(zhuǎn)換器64、正和負(fù)脈沖幅值識別器66和68、一個控制電路69和一個用做指示器70的發(fā)光二極管(LED)。所述開關(guān)型電力轉(zhuǎn)換器使用脈寬調(diào)制來控制來自電源總線的直流-直流轉(zhuǎn)換器的提取電流Ic。
正脈沖幅值識別器66檢測在控制總線20上接收的控制信號正幅值脈沖的幅值并產(chǎn)生一個用于在線72上輸出的相應(yīng)浮動電壓信號。類似的，負(fù)脈沖幅值識別器68檢測在控制總線20上接收的控制信號的負(fù)幅值脈沖的幅值并產(chǎn)生一個用于在線74上輸出的相應(yīng)最大電流信號?？刂齐娐?9在線72上接收第一輸入信號，以便設(shè)定用于電池12的浮動電壓，并在線74上接收第二信號，用于設(shè)定來自電源總線18的最大提取電流。控制電路69還經(jīng)過線76和78被連接到電池12上，這樣，它就能夠測量它的電壓電平并借此確定它的充電狀態(tài)。根據(jù)所接收的浮動電壓信號和最大提取電流信號，并進(jìn)一步根據(jù)電池電壓的測量結(jié)果，控制電路產(chǎn)生一個誤差信號，該誤差信號通過線80被耦合到開關(guān)型電力轉(zhuǎn)換器64。這就控制所述電力轉(zhuǎn)換器以使得一個來自電源總線18的適當(dāng)?shù)碾娏鞅痪S持。
最大電流脈沖44僅影響那些高于由所述最大電流脈沖的幅值設(shè)定的一個閾值電流來提取電流Ic的直流-直流轉(zhuǎn)換器22。換言之，降低最大電流信號首先對那些大部分電流來自電源線18的直流-直流轉(zhuǎn)換器有影響。
直流-直流轉(zhuǎn)換器22最好是每一個都具有一個LED狀態(tài)指示器70，用于指示電池的充電狀態(tài)。特別是，所述狀態(tài)指示器包括用于指示正在充電的電池、被充滿和已經(jīng)準(zhǔn)備好的電池和一個開路熔斷器的三個LED。所述開路熔斷器LED用于指示在電源總線18上的熔絲(未示出)是否被燒斷。
每個直流-直流轉(zhuǎn)換器22按如下設(shè)計，即0伏的最大電流脈沖44的幅值對應(yīng)于來自電源總線18的最大提取電流，同時，-5.0伏的幅值對應(yīng)于來自所述電源總線的最小提取電流。因此，故障或從所述系統(tǒng)10中拆掉控制器16將明顯使得控制信號轉(zhuǎn)變到0伏，并由此使所述直流-直流轉(zhuǎn)換器的每個都提取盡可能多的電流。同樣，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器將被按如下設(shè)計，即如果浮動電壓脈沖46的幅值是0伏，則直流-直流轉(zhuǎn)換器將所述浮動電壓設(shè)定為12.7伏的最小值。應(yīng)認(rèn)識到，在這些電壓和電流處，直流-直流轉(zhuǎn)換器將對它們各自的電池12會進(jìn)行不完全充電，并且在組合過程中，最有可能將不是去消耗太陽能陣列的最大可用電力。但是，即使是由于控制器失效而提供了任何一個控制信號，系統(tǒng)10仍將能夠有效地向電池充電。
圖6提供了有關(guān)控制器16和直流-直流轉(zhuǎn)換器22到電源總線18、控制總線20和公用總線21的詳細(xì)連接圖。這三個總線用實(shí)心的相互間隔的棒表示，并且最好這些棒用外表涂敷有鎳的鋁制成，且直徑為1/4英寸。每個直流-直流轉(zhuǎn)換器被安裝在一個具有以三角形方式安置的三個夾子的分離的印刷電路板82上。所述夾子與并行總線棒相互對準(zhǔn)，以使每個夾子被連接到一個不同的棒上。當(dāng)所述的印刷電路板被夾到這三個棒中時，所述夾子的三角形空間允許所述直流-直流轉(zhuǎn)換器被以一個穩(wěn)定的方式固定起來。因此，其它的直流-直流轉(zhuǎn)換器或其它的電源負(fù)載能夠被以簡單的方式加到所述電源總線和控制總線上或從它們上邊拆除。另外，控制器16將對這些新的電源負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償并驅(qū)動所述系統(tǒng)，以使它從所述太陽能陣列中獲得峰值可用的電力。另外，控制器能夠被安裝在也具有與直流-直流轉(zhuǎn)換器的印刷電路板相類似的夾子的一個印刷電路板上，以便允許所述控制器的簡單拆除或替換。最好，三個夾子84中的每一個都是可以處理30amp正常電流的快速熔絲(snap fuse)連接器。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，諸如是水泵馬達(dá)的交流馬達(dá)可以通過用直流-交流轉(zhuǎn)換器代替上述直流-直流轉(zhuǎn)換器來被供電。通過改變所述轉(zhuǎn)換器的交流頻率可以改變來自電源總線18的直流-交流轉(zhuǎn)換器的提取電流。另外，所述的太陽能陣列12可以由大多數(shù)具有用于產(chǎn)生最大輸出電力的最佳電流的電源類型所代替，所述的最佳電流小于電源的最大輸出電流。
所述的光電壓電力分配設(shè)備10對于向不屬于常規(guī)電力網(wǎng)供電的偏遠(yuǎn)地區(qū)居民提供電力是非常具有優(yōu)越性的。如圖7所示，光電壓電力分配設(shè)備10包括太陽能陣列12、可被再次充電的電池14和一個電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11，所述電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)11分別包括圖1所示的控制器16、電源總線18、控制總線20、公用總線21以及直流-直流轉(zhuǎn)換器22?？杀辉俅纬潆姷碾姵?4被分配給生活在所述設(shè)備10附近并在他們的住處和工作地使用電池的各用戶。在使用之后，各用戶將所述電池帶回設(shè)備10以便進(jìn)行再充電。由此，電池14的可移動性和用于暫時接收需要被充電電池14的所述光電壓電力分配設(shè)備的能力相結(jié)合提供了一個新穎的電力分配系統(tǒng)和方法，該方法避免了對連接到公共電力的電網(wǎng)的需要、對電傳送導(dǎo)線的需要以及對用于向各用戶傳送電力的相關(guān)設(shè)備的需要。如上所述，如結(jié)合圖1-6所述的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)根據(jù)電池的狀態(tài)和太陽能陣列的性能調(diào)節(jié)電池的充電速率，從而使自所述太陽能陣列的可用電力的使用最優(yōu)化。但是，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，也可以使用其它的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至在本發(fā)明中可以使用低效電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)也不會有損于本發(fā)明新穎的光電壓電力分配方法的精神。
參看圖8，該電路圖示出了本發(fā)明光電壓電力分配設(shè)備10的另一個實(shí)施例，它包括一些附加的特性，這些特性可以被單獨(dú)地或任一組合地包括在所述設(shè)備10中以加強(qiáng)該設(shè)備10的電力分配能力并使得所述個人更加容易地使用設(shè)備10去獲得電力。這些附加特性執(zhí)行由所述設(shè)備10提供給電池的電力測量、電子付款和收集消費(fèi)者的電池充電費(fèi)用給所述設(shè)備10、在充電之前測試電池的起始放電電平、測試需要被充電的電池狀態(tài)和在任何給定時間當(dāng)超過了為充電可能被連接的電池所需要的電力時存儲和釋放由光電壓陣列產(chǎn)生的電力。為了便于這些特性的實(shí)施，圖8所示的設(shè)備包括(對于位于可以暫時連接電池14以便進(jìn)行充電的設(shè)備10處的每個站來講)充電站控制器120、電力流動開關(guān)124、電流傳感器128和與每個直流-直流轉(zhuǎn)換器22及電池14相聯(lián)的電池測試器132。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，通過提供一個微處理器去控制它們的操作和在需要時從一個電池到另一個電池轉(zhuǎn)換它們的連接，單個的充電站控制器120和單個的電池測試器132將被用于所有的電池。另外，如圖8所示，還包括一個存儲器控制器136和一個被連接到電源總線18上的能量存儲器140。
充電站控制器120測量提供給正在被進(jìn)行充電的相關(guān)電池114的能量和從個人收集充電費(fèi)用。充電站控制器120接收來自表示提供給電池的電流量的電流傳感器128的電流信號。充電站控制器120將由直流-直流轉(zhuǎn)換器22提供的預(yù)定電池充電電壓乘以電流，以便計算瞬時電力并借此計算提供給所述電池的時間平均能量。另外，當(dāng)計算提供給電池14的能量時，不是使用預(yù)定電池充電電壓，而是每個充電站控制器120將接收一個來自相關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器22的電壓信號，該信號被用于經(jīng)過所述控制電路69和傳送線76和78來監(jiān)視電池兩端的電壓。諸如每瓦特-小時的能量單元貨幣價格然后被提供給所述電池的一定數(shù)量的能量單元相乘，以便計算電池的充電費(fèi)用。
充電站控制器120利用電子的方法經(jīng)過借方卡片系統(tǒng)(debit card system)收集所計算的電池充電費(fèi)用。如在這里所使用的，借方卡片包括一個卡片，該卡片通過使用電子方法從一個諸如銀行的金融團(tuán)體中的帳目提取貨幣或電子傳輸來自所述卡片本身的預(yù)付存款，而進(jìn)行電池充電費(fèi)用的電子付款。例如，某個人可以在一個借方卡片上獲取預(yù)付貨幣的存款并可以使用所述借方卡片交付電池充電服務(wù)費(fèi)用。所述個人將借方卡片插入位于充電站控制器120中的磁卡輸入/輸出(I/O)設(shè)備144并通過鍵盤148和顯示器152與所述站控制器120進(jìn)行通信。充電站控制器120用所述卡I/O設(shè)備144讀出借方卡片上的磁條，以便確定當(dāng)前的存款余額，當(dāng)當(dāng)前的存款足以開始充電時，充電站控制器120觸發(fā)電力流動開關(guān)124以使得可以將能量傳輸給電池14。在電池被再充電的同時，充電站控制器120測量提供給所述電池的能量，計算電池充電費(fèi)用，并將所述的電池充電費(fèi)用與在借方卡片上的當(dāng)前存款相比較。當(dāng)電池14被充滿電和/或所述的電池充電費(fèi)用等于或超過在所述借方卡片上的原始存款時，充電站控制器120就關(guān)斷電力流動開關(guān)124以停止將電能傳輸給電池14。然后，所述站控制器120通過從原始存款中減掉電池充電費(fèi)用來計算新的存款余額并通過I/O設(shè)備144將這個新的存款余額記錄到借方卡片的磁條上。通過顯示器152，所述個人被通知電池已經(jīng)被充滿電或者是由于存款余額不足電池的充電已經(jīng)被過早地停止。當(dāng)充電已經(jīng)被過早地停止時，所述個人應(yīng)當(dāng)獲取另外的存款，以便完成所述電池充電。在處理結(jié)束時，借方卡片返回到所述個人手中以便在以后用于購買別的的電池充電費(fèi)用。
充電站控制器120還可以使個人通過規(guī)定一個用于充電的時間周期或規(guī)定一個將被傳輸給所述電池的總的能量并通過使用鍵盤148來對傳送給電池14的總的充電量或?qū)λ鲭姵爻潆姷某潆娝俣冗M(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，用戶可以規(guī)定在有優(yōu)先級的基礎(chǔ)(on a priority basis)上進(jìn)行再充電。所述站控制器通常將隨著傳送給電池的能量的增加而增加的費(fèi)用價格記入帳內(nèi)。根據(jù)用戶所規(guī)定再充電的一個時間周期或規(guī)定的總能量，充電站控制器120調(diào)節(jié)用于相關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器22限制的最大電流，由此調(diào)節(jié)到相關(guān)電池的電力流動速度，借此調(diào)節(jié)對電池進(jìn)行再充電所需要的時間。根據(jù)用戶規(guī)定對電池的總能量輸入，在規(guī)定的總能量已經(jīng)被傳送給所述電池時，即使所述電池還沒有被充滿電，充電站控制器也將使充電不再繼續(xù)。根據(jù)用戶所規(guī)定的在有優(yōu)先級的基礎(chǔ)上進(jìn)行再充電，充電站控制器120將對所述電池和先前被規(guī)定為優(yōu)先的其他電池114一起以一個相對于較低優(yōu)先級電池來說的加速度再充電和/或允許個人暫時使一個低優(yōu)先級的電池從設(shè)備10上斷開來并用一個較高優(yōu)先級的電池來代替它。由于規(guī)定了一個特殊的充電特性，所以，采用剛才所描述的充電特性比起沒有選擇這些特性的情況來講通常會產(chǎn)生較高的計算費(fèi)用。其它的特殊充電特性也可以被提供。
充電站控制器120利用電池測試器132執(zhí)行對電池放電電平的檢查和對電池14的狀態(tài)檢查從而確定所述電池是否應(yīng)當(dāng)被更換。為了測試電池14的放電電平，所述站控制器120關(guān)斷電力流動開關(guān)124以便停止向電池14的電力流動，同時，電池測試器132在電池14的兩端連接一個具有已知電阻系數(shù)的電阻負(fù)載。站控制器120測量來自電流傳感器128的電流信號。站控制器120使用具有已知電阻系數(shù)的負(fù)載和被探測的電流來計算所述電池的放電電平。利用電池測試器132測量電池的再充電效率，該電池測試器測量該電池的溫度，并將一個溫度信號提供給站控制器120。最好，電池測試器132包括一個諸如是溫度計的溫度傳感器(未示出)，用于與所述電池進(jìn)行熱交流從而探測電池的核心溫度。充電站控制器120監(jiān)視作為被傳送給所述電池再充電能量的函數(shù)的電池溫度的增加，以便確定由于電池再充電效率低下引起的變成熱量而散失的能量的數(shù)量。所述個人將通過一個顯示器被告知有關(guān)的再充電效率并當(dāng)所述電池的低效率達(dá)到一個預(yù)定閾值時被告知對所述電池進(jìn)行修理或更換。
能量存儲器140和存儲器控制器136用于當(dāng)太陽能陣列12所產(chǎn)生的電力多于向電池14再充電所能夠有效利用的電力時收集來自電源總線18的電力和用于當(dāng)再充電電池14能夠有效使用多于太陽能陣列12能夠產(chǎn)生的電力時將所收集到的電力返回到電源總線18。在這種方式下，能量存儲器140增加了轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10的效率，同時由于諸如太陽能陣列上絕緣的變化和再充電電池14的數(shù)量和能量需求的變化等因素，在系統(tǒng)10內(nèi)產(chǎn)生和使用的能量也是變化的。存儲器140可以由任何一種能夠用于將太陽能陣列產(chǎn)生的多余能量存儲從幾分鐘到幾個小時一個周期的能量存儲設(shè)備或多個能量存儲設(shè)備組成。另外，存儲器140應(yīng)當(dāng)具有足夠的能量存儲能力以便執(zhí)行足夠能量的存儲，使得當(dāng)需要時能提供電能對一個被放電的電池進(jìn)行充電達(dá)至少5分鐘，最好大于30分鐘。這種能量存儲設(shè)備包括諸如是電容和電池的電子能量存儲設(shè)備以及諸如是液柱頭和飛輪的機(jī)械能量存儲設(shè)備。
雖然上面描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以對所述實(shí)施例作出很多改變。本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求所規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種光電壓電力分配設(shè)備，用于通過諸如電池的可運(yùn)輸?shù)碾娏Υ鎯υO(shè)備來將電力分配給位于偏遠(yuǎn)地區(qū)人們的住處和商業(yè)處，該光電壓電力分配設(shè)備包括太陽能電力源，該電源能夠從太陽光產(chǎn)生電力；充電裝置，該裝置具有多個接收站，其中每一個接收站用于接收可再充電的能量存儲設(shè)備并向該設(shè)備進(jìn)行充電；和在所述太陽能電源和所述充電設(shè)備之間進(jìn)行電互連的電子互連裝置，用于能在所述充電裝置處使用由所述太陽能電源產(chǎn)生的電力以便向可以被所述接收站接收的可再充電能量存儲設(shè)備充電；其中，所述充電站的結(jié)構(gòu)使得為了以電方式充電的目的而暫時接收所述可再充電能量存儲設(shè)備并與之電互連，從而使得可以向遠(yuǎn)離電力分配設(shè)備或與電力分配設(shè)備沒有電互連的住處和商業(yè)處提供電力。
2.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的電子互連裝置包括一個電子控制器，用于控制為對所述能量存儲設(shè)備充電的目的而向至少一個所述接收站傳輸電力的開始和停止。
3.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的電子互連裝置包括一個具有用戶接口的電子控制器，單個人可以使用該用戶接口以便控制將來自所述太陽能電源的電力提供給至少一個所述接收站并進(jìn)而控制向所述能量存儲設(shè)備的充電，所述能量存儲設(shè)備可以接收在至少一個所述接收站之中。
4.如權(quán)利要求3所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的用戶接口包括一個鍵盤。
5.如權(quán)利要求3所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的用戶接口允許單個人選擇一個用于所述能量存儲設(shè)備充電的特殊充電特性且這種特殊充電特性由所述電子控制器所控制。
6.如權(quán)利要求5所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的特殊充電特性包括下述特性中的至少一個加速所述能量存儲設(shè)備的充電；限定在所述能量存儲設(shè)備充電期間需要被傳輸?shù)目傠娏?；和限制所述能量存儲設(shè)備將要被充電的時間。
7.如權(quán)利要求3所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的電子控制器包括一個用于計算向所述能量存儲設(shè)備充電所需費(fèi)用的計算裝置和一個告知個人費(fèi)用數(shù)量的輸出裝置。
8.如權(quán)利要求3所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的電子控制器包括一個用于根據(jù)傳輸給所述能量存儲設(shè)備的總電力數(shù)量計算向所述能量存儲設(shè)備充電的費(fèi)用的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，該光電壓電力分配設(shè)備包括一個付款裝置，用于以電子方式接收向所述能量存儲設(shè)備充電所付的費(fèi)用。
10.如權(quán)利要求9所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的付款裝置包括一個用于接收和讀出具有記錄信息的磁條的磁卡的磁卡設(shè)備。
11.如權(quán)利要求10所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的磁卡設(shè)備包括一個用于讀出在所述磁條上記錄的信息和用于在所述磁卡上記錄新信息的裝置。
12.如權(quán)利要求9所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的付款裝置能夠接收記錄在一個磁卡的磁條上的用于充電服務(wù)的預(yù)付款。
13.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，該光電壓電力分配設(shè)備包括一個測量裝置，用于當(dāng)所述的能量存儲設(shè)備為充電目的而被一個所述接收站所接收時，測量傳輸給所述能量存儲設(shè)備的電力數(shù)量。
14.如權(quán)利要求13所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的測量裝置包括一個電流傳感器，該電流傳感器能夠探測流向能量存儲設(shè)備的電流并將一個電子信號傳送給一個電子處理器以便對傳輸給所述能量存儲設(shè)備的電力進(jìn)行計算。
15.如權(quán)利要求13所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的測量裝置包括一個電壓傳感器，用于測量在充電期間傳輸給所述能量存儲設(shè)備的電力電壓，所述的電壓傳感器能夠響應(yīng)一個被傳感的電壓將一個電子信號傳送給一個電子處理器以便計算傳送給所述能量存儲設(shè)備的電力數(shù)量。
16.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，該光電壓電力分配設(shè)備包括一個放電測試裝置，用于當(dāng)在一個所述接收站接收了一個能量存儲設(shè)備時，測試該能量存儲設(shè)備的放電狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的放電測試設(shè)備包括可以連接在所述能量存儲設(shè)備兩端的一個電阻負(fù)載和當(dāng)在所述能量存儲設(shè)備兩端連接了該電阻負(fù)載時能夠探測來自所述能量存儲設(shè)備的電流的一個電流傳感器。
18.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，該光電壓電力分配設(shè)備包括一個質(zhì)量測試裝置，用于當(dāng)在所述的接收站中接收了一個能量存儲設(shè)備時測試該能量存儲設(shè)備的狀態(tài)以確定是否由于該狀態(tài)不佳而應(yīng)當(dāng)更換所述的能量存儲設(shè)備。
19.如權(quán)利要求18所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的質(zhì)量測試裝置包括一個溫度傳感器，用于探測所述能量存儲設(shè)備的溫度。
20.如權(quán)利要求18所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的質(zhì)量測試裝置包括一個電子處理器，該電子處理器能夠根據(jù)在充電期間所述能量存儲設(shè)備被測量溫度的上升來確定所述的能量存儲設(shè)備是否應(yīng)當(dāng)被更換。
21.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，該光電壓電力分配設(shè)備包括一個能量存儲裝置，用于收集和存儲由太陽能電源產(chǎn)生的沒有用于向可以被所述接收站接收的能量存儲設(shè)備充電的電力；和其中，所述的能量存儲裝置與所述太陽能電源永久地電互連，并且，當(dāng)向在所述接收站中接收的能量存儲設(shè)備充電的電力需求超過從所述太陽能電源能夠獲得的電力時，所述的能量存儲裝置能夠?qū)⑺鎯Φ碾娏鬏斀o所述的接收站。
22.如權(quán)利要求21所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的能量存儲裝置包括一個能量存儲器和一個控制器，該控制器用于控制能量流入和流出所述的能量存儲器。
23.如權(quán)利要求21所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的能量存儲裝置包括一個或多個電存儲電池。
24.如權(quán)利要求21所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的能量存儲裝置包括一個或多個電容。
25.如權(quán)利要求21所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的能量存儲裝置包括一個機(jī)械能量存儲系統(tǒng)。
26.如權(quán)利要求25所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的機(jī)械能量存儲系統(tǒng)包括一個飛輪。
27.如權(quán)利要求21所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的電子互連裝置以大于約12伏的電壓向所述的接收站提供電力。
28.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，每個所述接收站中能夠接收具有大于約12伏額定電壓的多個電池并與之電互連。
29.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的太陽能電源包括一個具有至少約960瓦特峰值功率輸出能力的光電陣列。
30.如權(quán)利要求1所述的光電壓電力分配設(shè)備，其中，所述的太陽能電源包括多個光電模塊，其中的每一個模塊都具有至少24瓦特的峰值功率輸出能力。
31.一種用于將光電壓電力分配給居民區(qū)的住處和商業(yè)處的方法，該方法包括下述步驟利用一個太陽能電源從太陽光產(chǎn)生電力，所述太陽能電源與多個接收站電互連，每個接收站的結(jié)構(gòu)使得能夠暫時接收可再充電能量存儲設(shè)備、與該能量存儲設(shè)備電互連和使用由所述太陽能電源產(chǎn)生的所述電力使該能量存儲設(shè)備充電；在所述接收站中暫時接收多個可再充電能量存儲設(shè)備和使所述能量存儲設(shè)備中的每一個與所述太陽能電源電互連，以使得向每一個所述能量存儲設(shè)備中的充電；使用由所述太陽能電源產(chǎn)生的電力向所述每一個能量存儲設(shè)備中充電；和將所述能量存儲設(shè)備分配給多個人，借此，所述多個人能夠使用所述能量存儲設(shè)備在他們的住處和商業(yè)處提供電力。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述的方法還包括測量在所述充電步驟期間向每個能量存儲設(shè)備傳輸?shù)碾娏σ员愦_定傳輸給每個所述能量存儲設(shè)備總電力。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述方法還包括計算向每個所述能量存儲設(shè)備充電的費(fèi)用，用于任何一個能量存儲設(shè)備的所述費(fèi)用基于傳輸給所述能量存儲設(shè)備的總電力。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括用電子方法接收對每個所述能量存儲設(shè)備充電所付費(fèi)用
35.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括通過用電子方法讀出記錄在一個磁卡的磁條上的信息來接收對至少一個所述能量存儲設(shè)備充電所付費(fèi)用。
36.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括從所述卡片中扣除記錄在該卡片磁條上的預(yù)付款，并以此作為向至少一個所述能量存儲設(shè)備充電所付的費(fèi)用。
37.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括對所述每一個能量存儲設(shè)備進(jìn)行測試以確定所述能量設(shè)備中每一個的放電電平，所述測試是在對每個所述能量存儲設(shè)備充電之前進(jìn)行的。
38.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括對所述能量存儲設(shè)備中的每一個的狀態(tài)進(jìn)行測試，以便確定所述能量存儲設(shè)備是否應(yīng)當(dāng)被更換。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中，對所述能量存儲設(shè)備中的每一個進(jìn)行的測試包括監(jiān)視所述能量存儲設(shè)備中每一個的溫度，以指示傳輸給所述能量存儲設(shè)備中每一個的有效電力是否被轉(zhuǎn)換成熱能，借此以指示在充電期間傳輸電力的低效使用。
40.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括存儲由太陽能電源產(chǎn)生的至少一部分電力以便用于以后向能量存儲設(shè)備充電。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其中，所述存儲步驟包括在一個或多個與所述太陽能電源和多個接收站永久地電互連的電池中存儲電力。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，其中所述的存儲步驟包括在一個或多個與所述太陽能電源和多個接收站電互連的電容中存儲電力。
43.如權(quán)利要求40所述的方法，其中所述能量存儲設(shè)備中的至少一個包括一個鉛酸性蓄電池。
全文摘要
一種光電壓電力分配設(shè)備，該設(shè)備能夠通過可運(yùn)輸?shù)碾姵貙㈦娏Ψ峙浣o偏遠(yuǎn)的居住區(qū)的人們的住處和商業(yè)處。在一方面，所述光電壓電力分配設(shè)備包括一個能夠從太陽光產(chǎn)生電力的太陽能電源；一個具有多個用于接收和對多個可再充電能量存儲設(shè)備充電的電池接收站的電池充電裝置；和一個在所述太陽能電源和所述電池充電裝置之間的電子互連裝置。每一個接收站中的結(jié)構(gòu)使得為充電目的能夠暫時接收和互連向所述遠(yuǎn)離電力分配設(shè)備并與該設(shè)備沒有電互連的住處和商業(yè)處提供電力的可再充電能量存儲設(shè)備。
文檔編號H02J7/35GK1162371SQ95196047
公開日1997年10月15日 申請日期1995年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月23日
發(fā)明者喬恩·M·戴維斯, 約翰·K·庫爾斯, 羅杰·A·湯普森, 史蒂文·X·約翰遜, 威廉·H·格萊斯特 申請人:戈爾登，杰尼西斯公司