專利名稱：一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)屬于發(fā)電技術領域，尤其是一種結(jié)合風能和太陽能并網(wǎng)發(fā)電的風光互補發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
風能、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)境保護的重要途徑。由于我國有著豐富的風能和太陽能資源，因此采用風光互補發(fā)電系統(tǒng)有著很好的發(fā)展?jié)摿Γ夷壳皣鴥?nèi)風光互補發(fā)電技術正在飛速發(fā)展?，F(xiàn)有的風光互補系統(tǒng)主要是采用風力發(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力發(fā)電機、太陽能光伏板與逆變器之間結(jié)構復雜，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，大部分時候風力和太陽能達不到理想的要求。具體是很多時候風速過低或太陽能較弱，此時風能發(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)有的蓄電池都會設置過壓保護裝置。由于上述幾點原因造成現(xiàn)有的風光互補發(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)遠程監(jiān)控，因此需要加以改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述技術不足，提供一種結(jié)果簡單、安裝成本相對較低且能實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控的風光互補發(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方案如下:一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)，其包括風力發(fā)電機、太陽能光伏板、風光互補控制器、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，其中風力發(fā)電機和太陽能光伏板的輸出端連接風光互補控制器，風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，用于吸收大風速時或高光照強度時風力發(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一步的技術方案是:風力發(fā)電機的葉片旁設有LED燈，該LED燈連接風光互補控制器，所述太陽能光伏板上設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)選的技術方案是:所述風力發(fā)電機的葉片上設有加強筋，該加強筋由主梁和輔梁構成。更進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行遠程監(jiān)控，從而方便了維護人員和管理人員。本實用新型還將風力發(fā)電機的葉片上設置主梁和輔梁，從而提高了風力發(fā)電機的使用壽命，降低了維護成本，并將兩者的夾角設置成45°，從而更進一步的提高了葉片在同等風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)在風力過大或過低，光能過強或過弱時，及時對系統(tǒng)的電壓進行調(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)構框圖圖2是風力發(fā)電機葉片結(jié)構示意圖圖中:1_風力發(fā)電機，2-太陽能光伏板，3-風光互補控制器，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方案做進一步說明的，但本實用新型并不僅限于以下實施方式。如圖1所不:一種風光互補發(fā)電系統(tǒng),其包括風力發(fā)電機1、太陽能光伏板2、風光互補控制器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，其中風力發(fā)電機I和太陽能光伏板2的輸出端連接風光互補控制器3，風光互補控制器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)連接到遠程監(jiān)控系統(tǒng)。其中風力發(fā)電機I的葉片旁設有LED燈，該LED燈連接風光互補控制器，用于晚上對風力發(fā)電機的工作情況進行隨時觀測。其中所述太陽能光伏板2上設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位置處設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)控需求而設計的數(shù)字式多功能網(wǎng)絡電力監(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，用于吸收大風速時或高光照強度時風力發(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，以及風機和太陽能電池產(chǎn)生的電壓，控制芯片輸出PWM控制開關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，降低了維護成本和使用成本。如圖2所示:本實用新型為了使得風能發(fā)電機具有高效地工作，因此在現(xiàn)有的風力發(fā)電機的葉片上設有加強筋，該加強筋由主梁1.1和輔梁1.2構成，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°。
權利要求1.一種風光互補發(fā)電系統(tǒng),其包括風力發(fā)電機(I)、太陽能光伏板(2)、風光互補控制器(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)，其中風力發(fā)電機(I)和太陽能光伏板(2)的輸出端連接風光互補控制器(3)，風光互補控制器(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，用于吸收大風速時或高光照強度時風力發(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)權利要求1所述的一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于風力發(fā)電機(I)的葉片旁設有LED燈，該LED燈連接風光互補控制器。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能光伏板(2)上設有用于清潔的雨刮器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種風光互補發(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)權利要求1所述的一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述風力發(fā)電機(I)的葉片上設有加強筋，該加強筋由主梁(1.1)和輔梁(1.2)構成。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種風光互補發(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)權利要求6所述的一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述主梁與輔梁之間的夾角為45°。
專利摘要一種風光互補發(fā)電系統(tǒng)，其包括風力發(fā)電機、太陽能光伏板、風光互補控制器、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，其中風力發(fā)電機和太陽能光伏板的輸出端連接風光互補控制器，風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)在風力過大或過低，光能過強或過弱時，及時對系統(tǒng)的電壓進行調(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