熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種基于風能及太陽能供電的熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng),其中,熱追蹤系統(tǒng)包括供電裝置,供電裝置包括:風力發(fā)電機,用于產(chǎn)生主用直流電源;至少一個太陽能電池板,用于產(chǎn)生備用直流電源;蓄電池組,用于存儲所述主用直流電源及備用直流電源;逆變器,用于將所述蓄電池組中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源;可編程邏輯控制器,用于將所述交流電源分配給一個或多個熱追蹤器件。本發(fā)明通過采用以風能供電為主用能源,以太陽能供電為備用能源,為熱追蹤系統(tǒng)提供穩(wěn)定不間斷電源,保證了無電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的電力供應(yīng)。
【專利說明】熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種基于風能及太陽能供電的熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱跟蹤系統(tǒng)(HTS)通過交流供電給一個或多個熱追蹤器件,其中熱能由加熱元件提供,用于維持或提高溫度來保存設(shè)備或部件的正常使用,如對于輸油、輸氣管道,需要在適當溫度下工作,以防止凍結(jié),熱追蹤器件用于跟蹤輸油、輸氣管道的溫度,以便于實時獲取溫度信息。加熱部件則用于給輸油、輸氣管道加熱。熱追蹤器件及加熱部件需要通過交流電進行加熱,這對于城市或有電網(wǎng)覆蓋的野外很容易實現(xiàn),而這些輸油、輸氣管道常鋪設(shè)在荒蕪人煙的地區(qū),采用電網(wǎng)供電是不現(xiàn)實的,需要有一個可提供不間斷電力的技術(shù)方案來解決上述問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng),以解決上述的問題。
[0004]在本發(fā)明的實施例中,提供了一種熱追蹤系統(tǒng),包括供電裝置,供電裝置包括:風力發(fā)電機,用于產(chǎn)生主用直流電源;至少一個太陽能電池板,用于產(chǎn)生備用直流電源;蓄電池組,用于存儲主用直流電源及備用直流電源;逆變器,用于將蓄電池組中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源;可編程邏輯控制器,用于將交流電源分配給一個或多個熱追蹤器件。
[0005]進一步,該熱追蹤系統(tǒng)還包括用于獲取監(jiān)測信息的監(jiān)測裝置,監(jiān)測裝置包括:用于獲取環(huán)境溫度信息的熱電偶追蹤器;用于獲取熱跟蹤信息的熱電偶傳感器;用于獲取風力發(fā)電機輸出功率信息的第一接收器;用于獲取太陽能面板輸出功率信息的第二接收器;用于獲取蓄電池組電壓信息的第三接收器。
[0006]進一步,可編程邏輯控制器還用于根據(jù)監(jiān)測信息和預設(shè)的電池組穩(wěn)態(tài)電壓范圍,將交流電源分配給熱追蹤器件,以達到電源的最優(yōu)化利用。
[0007]進一步,該熱追蹤系統(tǒng)還包括執(zhí)行器,執(zhí)行器包括多個開關(guān);每個熱追蹤器件通過一個開關(guān)連接至交流電源;執(zhí)行器用于通過切換開關(guān)的開閉狀態(tài),分配交流電源至相應(yīng)的熱追蹤器件。
[0008]進一步,該熱追蹤系統(tǒng)還包括:充電控制器,充電控制器用于限制風力發(fā)電機和/或太陽能電池板的功率輸出,以防止蓄電池組過度充電。
[0009]進一步,該熱追S示系統(tǒng)還包括:UPS后備系統(tǒng),UPS后備系統(tǒng)用于提供備用電源給蓄電池組。
[0010]在本發(fā)明的實施例中,還提供了一種加熱系統(tǒng),包括供電裝置,供電裝置包括:風力發(fā)電機,用于產(chǎn)生主用直流電源;至少一個太陽能電池板,用于產(chǎn)生備用直流電源;蓄電池組,用于存儲主用直流電源及備用直流電源;逆變器,用于將蓄電池組中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源;可編程邏輯控制器,用于將交流電源分配給一個或多個電加熱器件。
[0011]進一步,該加熱系統(tǒng)還包括:用于獲取監(jiān)測信息的監(jiān)測裝置,監(jiān)測裝置包括:用于獲取環(huán)境溫度信息的熱電偶追蹤器;用于獲取加熱信息的熱電偶傳感器;用于獲取風力發(fā)電機功率輸出信息的第一接收器;用于獲取太陽能電池板功率輸出信息的第二接收器;用于獲取蓄電池組電壓信息的第三接收器。
[0012]進一步,可編程邏輯控制器還用于根據(jù)監(jiān)測信息和預設(shè)的電池組穩(wěn)態(tài)電壓范圍,將交流電源分配給電加熱器件,以達到電源的最優(yōu)化利用。
[0013]進一步,該加熱系統(tǒng)還包括執(zhí)行器,執(zhí)行器包括多個開關(guān);每個電加熱器件通過一個開關(guān)連接至交流電源;執(zhí)行器用于通過切換開關(guān)的開閉狀態(tài),分配交流電源至相應(yīng)的電加熱器件。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:通過采用以風能供電為主用能源,以太陽能供電為備用能源,為熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)提供穩(wěn)定不間斷電源,保證了無電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的電力供應(yīng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖2是本發(fā)明熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)供電裝置支撐部件的一種實施例。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0018]參圖1所示。圖1是本發(fā)明熱追蹤系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]本實施例提供了一種可用于熱追蹤系統(tǒng)的供電裝置50,包括風力發(fā)電機20,用于產(chǎn)生主用直流電源;至少一個太陽能電池板22,用于產(chǎn)生備用直流電源;蓄電池組(裝于電池盒56中),用于存儲主用直流電源及備用直流電源;逆變器,用于將蓄電池組56中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源;可編程邏輯控制器PLC (裝于控制盒36中),用于將交流電源分配給一個或多個熱追蹤器件。
[0020]本實施例通過采用以風能供電為主用能源,以太陽能供電為備用能源,當風能供電不足以支持該系統(tǒng)供電時,啟動太陽能供電,通過太陽能與風能配合使用,可以為熱追蹤系統(tǒng)提供穩(wěn)定不間斷電源,保證了無電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的電力供應(yīng)。
[0021]在本實施例中,該供電裝置還可以包括用于獲取監(jiān)測信息的監(jiān)測裝置,包括:用于獲取環(huán)境溫度信息的熱電偶追蹤器;用于獲取熱跟蹤信息的熱電偶傳感器;用于獲取風力發(fā)電機20輸出功率信息的第一接收器;用于獲取太陽能面板22輸出功率信息的第二接收器;用于獲取蓄電池組電壓信息的第三接收器。通過該熱電偶追蹤器、熱電偶傳感器及接收器可以獲得監(jiān)測信息以便了解該系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0022]在本實施例中,上述可編程邏輯控制器還可用于根據(jù)上述監(jiān)測信息和預設(shè)的電池組穩(wěn)態(tài)電壓范圍,將交流電源分配給所述熱追蹤器件,以達到電源的最優(yōu)化利用。對于輸油及輸氣管道,其熱追蹤器件一般根據(jù)不同的路段采用多個熱追蹤器件,并有多個熱追蹤器件組成熱追蹤系統(tǒng),為了使蓄電池組所供電力得到效率最大化利用,可編程邏輯控制器可根據(jù)上述監(jiān)測信息,按照實際需要分配交流電源至不同的熱追蹤器件,如在一定時間段可通過交替開閉不同的熱追蹤器件的電力供應(yīng)來達到提高電源的利用率目的。
[0023]在本實施例中,該供電裝置還包括執(zhí)行器(可裝于控制盒36中),執(zhí)行器包括多個開關(guān);每個熱追蹤器件通過一個開關(guān)連接至交流電源;執(zhí)行器用于通過切換開關(guān)的開閉狀態(tài),分配交流電源至相應(yīng)的熱追蹤器件。
[0024]在本實施例中,該供電裝置還可以包括:充電控制器(可裝于電池盒56中),充電控制器用于限制風力發(fā)電機20和/或太陽能電池板22的功率輸出,以防止蓄電池組過度充電。
[0025]在本實施例中,該供電裝置還可以包括:UPS后備系統(tǒng),UPS后備系統(tǒng)用于提供備用電源給蓄電池組。UPS后備系統(tǒng)用于提供應(yīng)急電源,以便太陽能供電或風能供電受阻時使用,以保障電力的供應(yīng)。
[0026]本實施例提供的供電裝置,包括由支撐部件支撐,圖1中的支撐部件為三角式鉸接支撐部件,由底座54、支撐桿60、承壓部件62及鉸鏈64構(gòu)成,太陽能電池板22通過支架66與支撐部件固接。本實施例中的支撐部件還可以采用其他結(jié)構(gòu),參圖2所示,圖2中所示的支撐部件為管式結(jié)構(gòu),該管式結(jié)構(gòu)可通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)將風力發(fā)電機20放至地面附近,方便維修。
[0027]本實施例還提供了一種可用于加熱系統(tǒng)的供電裝置50,包括:
[0028]風力發(fā)電機20,用于產(chǎn)生主用直流電源;至少一個太陽能電池板22,用于產(chǎn)生備用直流電源;蓄電池組(裝于電池盒56中),用于存儲主用直流電源及備用直流電源;逆變器,用于將蓄電池組中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源;可編程邏輯控制器PLC (裝于控制盒36中),用于將交流電源分配給一個或多個電加熱器件。
[0029]本實施例通過采用以風能供電為主用能源,以太陽能供電為備用能源,當風能供電不足以支持該系統(tǒng)供電時,啟動太陽能供電,通過太陽能與風能配合使用,可以為加熱系統(tǒng)提供穩(wěn)定不間斷電源,保證了無電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的電力供應(yīng)。
[0030]在本實施例中,該供電裝置還可以包括:用于獲取監(jiān)測信息的監(jiān)測裝置,包括:用于獲取環(huán)境溫度信息的熱電偶追蹤器;用于獲取加熱信息的熱電偶傳感器;用于獲取風力發(fā)電機20功率輸出信息的第一接收器;用于獲取太陽能電池板22功率輸出信息的第二接收器;用于獲取蓄電池組電壓信息的第三接收器。通過該熱電偶追蹤器、熱電偶傳感器及接收器可以獲得監(jiān)測信息以便了解該系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0031]在本實施例中,可編程邏輯控制器還可用于根據(jù)上述監(jiān)測信息和預設(shè)的電池組穩(wěn)態(tài)電壓范圍,將交流電源分配給電加熱器件,以達到電源的最優(yōu)化利用。對于輸油及輸氣管道,其加熱器件一般根據(jù)不同的路段采用多個電加熱器件,并有多個加熱器件組成加熱系統(tǒng),由于不同的電加熱器件往往處于不同的地區(qū),由于不同地區(qū)環(huán)境溫度的差異,加熱溫度及時間也會有所差異,為了使蓄電池組所供電力得到效率最大化利用,可編程邏輯控制器可根據(jù)上述監(jiān)測信息,按照實際需要分配交流電源至不同的電加熱器件,如在一定時間段可通過交替開閉不同的熱追蹤器件的電力供應(yīng)來達到提高電源的利用率目的。
[0032]在本實施例中,該供電裝置還包括執(zhí)行器,執(zhí)行器包括多個開關(guān);每個電加熱器件通過一個開關(guān)連接至交流電源;執(zhí)行器用于通過切換開關(guān)的開閉狀態(tài),分配交流電源至相應(yīng)的電加熱器件。
[0033]在本實施例中,該供電裝置還可以包括:充電控制器(可裝于電池盒56中),充電控制器用于限制風力發(fā)電機20和/或太陽能電池板22的功率輸出,以防止蓄電池組過度充電。
[0034]在本實施例中,該供電裝置還可以包括:UPS后備系統(tǒng),UPS后備系統(tǒng)用于提供備用電源給蓄電池組。UPS后備系統(tǒng)用于提供應(yīng)急電源,以便太陽能供電或風能供電受阻時使用,以保障電力的供應(yīng)。
[0035]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明,它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0036]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應(yīng)將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0037]此外,應(yīng)當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種熱追蹤系統(tǒng),包括供電裝置,其特征在于,所述供電裝置包括: 風力發(fā)電機,用于產(chǎn)生主用直流電源; 至少一個太陽能電池板,用于產(chǎn)生備用直流電源; 蓄電池組,用于存儲所述主用直流電源及備用直流電源; 逆變器,用于將所述蓄電池組中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源; 可編程邏輯控制器,用于將所述交流電源分配給一個或多個熱追蹤器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱追蹤系統(tǒng),其特征在于,還包括用于獲取監(jiān)測信息的監(jiān)測裝置,所述監(jiān)測裝置包括: 用于獲取環(huán)境溫度信息的熱電偶追蹤器; 用于獲取熱跟蹤信息的熱電偶傳感器; 用于獲取所述風力發(fā)電機輸出功率信息的第一接收器; 用于獲取所述太陽能面板輸出功率信息的第二接收器; 用于獲取所述蓄電池組電壓信息的第三接收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱追蹤系統(tǒng),其特征在于,所述可編程邏輯控制器還用于根據(jù)所述監(jiān)測信息和預設(shè)的電池組穩(wěn)態(tài)電壓范圍,將所述交流電源分配給所述熱追蹤器件,以達到電源的最優(yōu)化利用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的熱追蹤系統(tǒng),其特征在于,還包括執(zhí)行器,所述執(zhí)行器包括多個開關(guān);每個所述熱追蹤器件通過一個所述開關(guān)連接至所述交流電源;所述執(zhí)行器用于通過切換所述開關(guān)的開閉狀態(tài),分配所述交流電源至相應(yīng)的熱追蹤器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱追蹤系統(tǒng),其特征在于,還包括:充電控制器,所述充電控制器用于限制所述風力發(fā)電機和/或太陽能電池板的功率輸出,以防止所述蓄電池組過度充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱追蹤系統(tǒng),其特征在于,還包括:UPS后備系統(tǒng),所述UPS后備系統(tǒng)用于提供備用電源給所述蓄電池組。
7.一種加熱系統(tǒng),包括供電裝置,其特征在于,所述供電裝置包括: 風力發(fā)電機,用于產(chǎn)生主用直流電源; 至少一個太陽能電池板,用于產(chǎn)生備用直流電源; 蓄電池組,用于存儲所述主用直流電源及備用直流電源;逆變器,用于將所述蓄電池組中的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源; 可編程邏輯控制器,用于將所述交流電源分配給一個或多個電加熱器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱系統(tǒng),其特征在于,還包括:用于獲取監(jiān)測信息的監(jiān)測裝置,所述監(jiān)測裝置包括: 用于獲取環(huán)境溫度信息的熱電偶追蹤器; 用于獲取加熱信息的熱電偶傳感器; 用于獲取所述風力發(fā)電機功率輸出信息的第一接收器; 用于獲取所述太陽能電池板功率輸出信息的第二接收器; 用于獲取所述蓄電池組電壓信息的第三接收器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱系統(tǒng),其特征在于,所述可編程邏輯控制器還用于根據(jù)所述監(jiān)測信息和預設(shè)的電池組穩(wěn)態(tài)電壓范圍,將所述交流電源分配給所述電加熱器件,以達到電源的最優(yōu)化利用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱系統(tǒng),其特征在于,還包括執(zhí)行器,所述執(zhí)行器包括多個開關(guān);每個所述電加熱器件通過一個所述開關(guān)連接至所述交流電源;所述執(zhí)行器用于通過切換所述開關(guān)的開閉狀態(tài),分配所述交流電源至相應(yīng)的電加熱器件。
【文檔編號】H02J7/00GK104319825SQ201410498100
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】張明宇, 馮趙云 申請人:云南能投能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院, 石林云電投新能源開發(fā)有限公司