專利名稱：一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種結(jié)合風(fēng)能和太陽能并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)能、太陽能是可再生的潔凈資源，是快速解決石化類能源枯竭的最好替代能源之一，因此充分開發(fā)利用這些可再生資源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)的重要途徑。由于我國有著豐富的風(fēng)能和太陽能資源，因此采用風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)有著很好的發(fā)展?jié)摿?，且目前國?nèi)風(fēng)光互補發(fā)電技術(shù)正在飛速發(fā)展。現(xiàn)有的風(fēng)光互補系統(tǒng)主要是采用風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板、控制器、逆變器、蓄電池等組成，這樣的系統(tǒng)中存在的主要不足是在風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板與逆變器之間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此安裝成本高，其次是現(xiàn)有的逆變器性能不穩(wěn)定，容易損害，使用壽命不長，從而影響到整個發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常的運行；再者由于自然界的原因，風(fēng)能和太陽能屬于非理想性的可再生資源，具有較大的不確定性，大部分時候風(fēng)力和太陽能達(dá)不到理想的要求。具體是很多時候風(fēng)速過低或太陽能較弱，此時風(fēng)能發(fā)電機和太陽能光伏板產(chǎn)生的電壓不足以給蓄電池充電，因此只能浪費掉。風(fēng)速或太陽光過強是，其發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電容太強，容易損害損壞蓄電池，從而降低蓄電池的使用壽命，因此現(xiàn)有的蓄電池都會設(shè)置過壓保護(hù)裝置。由于上述幾點原因造成現(xiàn)有的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)在實際施工時的規(guī)模都十分小，只能滿足幾戶居民普通用電。且現(xiàn)有的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)都不能實現(xiàn)實時監(jiān)控發(fā)電情況，更不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，因此需要加以改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述技術(shù)不足，提供一種結(jié)果簡單、安裝成本相對較低且能實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型為了實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下:一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其包括風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板、風(fēng)光互補控制器、蓄電池組和若干個模塊化UPS電源，其特征在于:還包括電力監(jiān)測儀、計算機和電壓調(diào)節(jié)組件，其中風(fēng)力發(fā)電機和太陽能光伏板的輸出端連接風(fēng)光互補控制器，風(fēng)光互補控制器輸出端連接模塊化UPS電源，模塊化UPS電源輸出端連接蓄電池組，所述電力監(jiān)測儀與蓄電池組和計算機連接，計算機通過互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述電壓調(diào)節(jié)組件包括:一由若干個電容單體串聯(lián)成組后再并聯(lián)組成的電容模組，用于吸收大風(fēng)速時或高光照強度時風(fēng)力發(fā)電機和太陽能光伏板所產(chǎn)生的過高電壓；—調(diào)壓器，用于將上述電容模組中存儲的能量釋放出來給蓄電池組充電；一電容模組和蓄電池組的電壓、電流傳感器，并配合充放電控制器對蓄電池組和電容模組的充放電進(jìn)行調(diào)節(jié)；充放電控制器包括控制電路及全橋可控變換電路，其中控制電路與風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板、蓄電池組、電容模組連接，全橋可控變換電路采用雙向升、降壓變換器電路。本實用新型中更加進(jìn)一步的技術(shù)方案是:風(fēng)力發(fā)電機的葉片旁設(shè)有LED燈，該LED燈連接風(fēng)光互補控制器，所述太陽能光伏板上設(shè)有用于清潔的雨刮器；所述充放電控制器采用單片機或DSP。本實用新型中另一更加優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述風(fēng)力發(fā)電機的葉片上設(shè)有加強筋，該加強筋由主梁和輔梁構(gòu)成。更進(jìn)一步的是所述輔梁對稱分布在主梁兩側(cè)，且主梁與輔梁之間的夾角為40° —50°，尤其是主梁與輔梁之間的夾角為45°。本實用新型通過采用模塊化UPS電源代替了原有的逆變器，從而使得整個發(fā)電系統(tǒng)的性能更加穩(wěn)定；其次在蓄電池組和計算機連接電力監(jiān)測儀，并將檢測數(shù)據(jù)實時傳輸給計算機并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而方便了維護(hù)人員和管理人員。本實用新型還將風(fēng)力發(fā)電機的葉片上設(shè)置主梁和輔梁，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機的使用壽命，降低了維護(hù)成本，并將兩者的夾角設(shè)置成45°，從而更進(jìn)一步的提高了葉片在同等風(fēng)速下的受力程度從而提高了轉(zhuǎn)動速度。本實用新型還在整個系統(tǒng)中增加了電壓調(diào)節(jié)組件，從而使得整個系統(tǒng)在風(fēng)力過大或過低，光能過強或過弱時，及時對系統(tǒng)的電壓進(jìn)行調(diào)整，使得整個系統(tǒng)隨時都處于最佳的充放電狀態(tài)，因而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖圖2是風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)示意圖圖中:1_風(fēng)力發(fā)電機，2-太陽能光伏板，3-風(fēng)光互補控制器，4-蓄電池組，5-模塊化UPS電源，6-電力監(jiān)測儀，7-計算機，8-電壓調(diào)節(jié)組件，1.1-主梁，1.2-輔梁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明的，但本實用新型并不僅限于以下實施方式。如圖1所不:一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng),其包括風(fēng)力發(fā)電機1、太陽能光伏板2、風(fēng)光互補控制器3、蓄電池組4、若干個模塊化UPS電源5、電力監(jiān)測儀6、計算機7和電壓調(diào)節(jié)組件8，其中風(fēng)力發(fā)電機I和太陽能光伏板2的輸出端連接風(fēng)光互補控制器3，風(fēng)光互補控制器3輸出端連接模塊化UPS電源5，模塊化UPS電源5輸出端連接蓄電池組4，所述電力監(jiān)測儀6與蓄電池組4和計算機7連接，計算機7通過互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。其中風(fēng)力發(fā)電機I的葉片旁設(shè)有LED燈，該LED燈連接風(fēng)光互補控制器，用于晚上對風(fēng)力發(fā)電機的工作情況進(jìn)行隨時觀測。其中所述太陽能光伏板2上設(shè)有用于清潔的雨刮器，具體的是太陽能電光伏板2上雨刮器和兩個分別給雨刮器和路燈供電的蓄電池，在太陽能電池板的背面與雨刮器相應(yīng)位置處設(shè)置一個齒輪式搖柄與雨刮器連接。這樣雨刮器能自動或手動地將太陽能電池板上的灰塵或雜物去除，保證太陽能光伏的高效工作。其中電力監(jiān)測儀是針對該電力監(jiān)控需求而設(shè)計的數(shù)字式多功能網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)測裝置。采用16位SOC的高性能微處理器和SMT表面貼片生產(chǎn)工藝制造，具有高速數(shù)據(jù)處理，高精度，低功耗等特點。具有電網(wǎng)參數(shù)的實時測量、有功，無功電能的計量、電能脈沖的輸出，485及紅外通信等功能。其中所述電壓調(diào)節(jié)組件8包括:一由若干個電容單體串聯(lián)成組后再并聯(lián)組成的電容模組，用于吸收大風(fēng)速時或高光照強度時風(fēng)力發(fā)電機I和太陽能光伏板2所產(chǎn)生的過高電壓；一調(diào)壓器，用于將上述電容模組中存儲的能量釋放出來給蓄電池組4充電；一電容模組和蓄電池組4的電壓、電流傳感器，并配合充放電控制器對蓄電池組和電容模組的充放電進(jìn)行調(diào)節(jié)；充放電控制器包括控制電路及全橋可控變換電路，其中控制電路與風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板、蓄電池組、電容模組連接，全橋可控變換電路采用雙向升、降壓變換器電路。其中充放電控制器采用單片機或DSP。調(diào)壓器控制電路板根據(jù)采集到的超級電容模組電壓、蓄電池組電壓，以及風(fēng)機和太陽能電池產(chǎn)生的電壓，控制芯片輸出PWM控制開關(guān)管的動作使電路分別工作在以下四個狀態(tài)之一:驅(qū)動降壓變換，驅(qū)動升壓變換，制動升壓變換，制動降壓變換。將風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板產(chǎn)生的電壓直接給蓄電池充電，或者在產(chǎn)生電壓過高或過低時輸入超級電容，然后給蓄電池充電。具體的工作原理是:風(fēng)速過大或日照強度過大時，全橋電路工作在的驅(qū)動降壓變換狀態(tài)，系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓輸入電容模組；風(fēng)速、日照都較弱時，系統(tǒng)產(chǎn)生的微弱電壓輸入超級電容模組；風(fēng)速、日照正常，且電容模組電壓高于120v時，電容中的電能通過調(diào)壓給蓄電池組充電；風(fēng)速、日照正常時，系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓直接給蓄電池充電。因此有了該電壓調(diào)節(jié)組件后，整個風(fēng)光互補系統(tǒng)的工作狀態(tài)更加穩(wěn)定，從而延長了其使用壽命，特別是蓄電池組的使用壽命，降低了維護(hù)成本和使用成本。如圖2所示:本實用新型為了使得風(fēng)能發(fā)電機具有高效地工作，因此在現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機的葉片上設(shè)有加強筋，該加強筋由主梁1.1和輔梁1.2構(gòu)成，且輔梁對稱分布在主梁兩側(cè)，且主梁與輔梁之間的夾角為40° — 50°，最好為45°。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng),其包括風(fēng)力發(fā)電機(I)、太陽能光伏板(2)、風(fēng)光互補控制器(3 )、蓄電池組(4 )和若干個模塊化UPS電源(5 )， 其特征在于:還包括電力監(jiān)測儀(6)、計算機(7)和電壓調(diào)節(jié)組件(8)，其中風(fēng)力發(fā)電機(I)和太陽能光伏板(2)的輸出端連接風(fēng)光互補控制器(3)，風(fēng)光互補控制器(3)輸出端連接模塊化UPS電源(5)，模塊化UPS電源(5)輸出端連接蓄電池組(4)，所述電力監(jiān)測儀(6)與蓄電池組(4)和計算機(7)連接，計算機(7)通過互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)， 其中所述電壓調(diào)節(jié)組件(8)包括: 一由若干個電容單體串聯(lián)成組后再并聯(lián)組成的電容模組，用于吸收大風(fēng)速時或高光照強度時風(fēng)力發(fā)電機(I)和太陽能光伏板(2)所產(chǎn)生的過高電壓； 一調(diào)壓器，用于將上述電容模組中存儲的能量釋放出來給蓄電池組(4)充電； 一電容模組和蓄電池組(4 )的電壓、電流傳感器，并配合充放電控制器對蓄電池組和電容模組的充放電進(jìn)行調(diào)節(jié)；充放電控制器包括控制電路及全橋可控變換電路，其中控制電路與風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板、蓄電池組、電容模組連接，全橋可控變換電路采用雙向升、降壓變換器電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于風(fēng)力發(fā)電機(I)的葉片旁設(shè)有LED燈，該LED燈連接風(fēng)光互補控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能光伏板(2)上設(shè)有用于清潔的雨刮器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述充放電控制器采用單片機或DSP。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電機(I)的葉片上設(shè)有加強筋，該加強筋由主梁(1.1)和輔梁(1.2)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述輔梁對稱分布在主梁兩側(cè)，且主梁與輔梁之間的夾角為40° — 50°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述主梁與輔梁之間的夾角為45°。
專利摘要一種風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，其包括風(fēng)力發(fā)電機、太陽能光伏板、風(fēng)光互補控制器、蓄電池組、若干個模塊化UPS電源，電力監(jiān)測儀、計算機和電壓調(diào)節(jié)組件，其中風(fēng)力發(fā)電機和太陽能光伏板的輸出端連接風(fēng)光互補控制器，風(fēng)光互補控制器輸出端連接模塊化UPS電源，模塊化UPS電源輸出端連接蓄電池組，所述電力監(jiān)測儀與蓄電池組和計算機連接，計算機通過互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型還在整個系統(tǒng)中增加了電壓調(diào)節(jié)組件，從而使得整個系統(tǒng)在風(fēng)力過大或過低，光能過強或過弱時，及時對系統(tǒng)的電壓進(jìn)行調(diào)整，使得整個系統(tǒng)隨時都處于最佳的充放電狀態(tài)，因而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命。
文檔編號H02J9/00GK202957619SQ20122055281
公開日2013年5月29日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者陳宏 申請人:四川虹源科技有限公司