采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置，其特征在于：太陽能電池板與太陽能直流電控制器連接，風(fēng)力發(fā)電機組與風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器連接，照明燈與燈光控制器連接，直流電控制器、風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器及燈光控制器與路燈供電線路連接并與在中心配電室設(shè)置的直流電雙向變換器與蓄電池、超級電容及燃料電池連接，直流電雙向變換器與直流變交流電可逆變換器連接，直流變交流電可逆變換器與路燈供電線路連接并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與本地負載及公共電網(wǎng)連接。本實用新型可以對公共電網(wǎng)供電進行調(diào)節(jié)，對公共電網(wǎng)功率因數(shù)補償及作為應(yīng)急電源或利用公共電網(wǎng)電能，集多功能于一體，減少投資、就地發(fā)電、就地用電。
【專利說明】采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種建設(shè)在市區(qū)公路和高速公路上空利用風(fēng)力和陽光發(fā)電的發(fā)電設(shè)施，特別涉及一種采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)在現(xiàn)有技術(shù)中的大、中型風(fēng)力發(fā)電場、太陽能發(fā)電場都建筑在人煙稀少的地區(qū)及空間，在機組之間及用電客戶之間必須專門架設(shè)輸供電線路需要增加成本；當(dāng)前在路旁的風(fēng)、光互補的LED太陽能路燈，每只路燈自成體系(發(fā)電、控制、蓄電池于一體)，雖然取消了供電線路，降低了成本，但每只路燈之間電能不能互相交流，風(fēng)、光少的地方就不能架設(shè)路燈，而且蓄電池的成本占每套路燈的1/3，蓄電池壽命最多只有2?3年，與傳統(tǒng)的路燈相比風(fēng)、光互補的LED太陽能路燈的成本基本相當(dāng)于傳統(tǒng)的路燈所用電費及維修人工費用，也就沒有太大的優(yōu)勢了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型克服了上述存在的缺陷，目的是為解決在利用原有路燈供電線路而不需架設(shè)任何供電線路，完成發(fā)電、輸配電、供電，還能夠利用路燈供電線路對人口密集地區(qū)的公共電網(wǎng)供電，提供一種采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置。
[0004]本實用新型采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置內(nèi)容簡述:
[0005]本實用新型采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:太陽能電池板與太陽能直流電控制器連接，風(fēng)力發(fā)電機組與風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器連接，照明燈與燈光控制器連接，直流電控制器、風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器及燈光控制器與路燈供電線路連接并與在中心配電室設(shè)置的直流電雙向變換器與蓄電池、超級電容及燃料電池連接，直流電雙向變換器與直流變交流電可逆變換器連接，直流變交流電可逆變換器與路燈供電線路連接并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與本地負載及公共電網(wǎng)連接。
[0006]垂直軸風(fēng)輪機由:風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸、限位卡、離心重球、彈簧、葉片、連接桿和固定環(huán)組成，垂直軸風(fēng)輪機上設(shè)有3個葉片，3個葉片圍繞風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸由下至上在圓周方向120°分布再旋轉(zhuǎn)180°角呈螺旋狀，在連接桿上設(shè)有離心重球和彈簧，通過限位卡固定聯(lián)接。
[0007]綜合控制器設(shè)置在路燈桿柱上，在路燈桿柱上設(shè)有路燈、垂直軸風(fēng)輪發(fā)電機和太陽能電池板；垂直軸風(fēng)輪發(fā)電機串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置在路燈桿柱上。
[0008]本實用新型采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置，可以對公共電網(wǎng)供電進行峰谷調(diào)節(jié)，也可以對公共電網(wǎng)功率因數(shù)補償及作為應(yīng)急電源或利用公共電網(wǎng)電能，集多功能于一體，減少投資、就地發(fā)電、就地用電，減少電能在輸電線路中的損耗，實現(xiàn)大容量化，便于國家電網(wǎng)部門的管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)框圖；[0010]圖2是垂直軸風(fēng)輪機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ] 圖3是垂直軸風(fēng)輪機結(jié)構(gòu)A-A剖視圖；
[0012]圖4是綜合控制器安裝在路燈桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5是綜合控制器安裝在建筑物頂部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖6是綜合控制器與垂直軸風(fēng)輪機串聯(lián)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖7是綜合控制器與垂直軸風(fēng)輪機并聯(lián)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1是綜合控制器、2是建筑物側(cè)墻、3是路燈桿柱、4是路燈、5是風(fēng)輪發(fā)電機、6是太陽能電池板、7是風(fēng)、光發(fā)電支柱支架、8是垂直軸風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸、9是限位卡、10是離心重球、11是彈簧、12是風(fēng)輪機葉片、13是連接桿、14是固定環(huán)、15是導(dǎo)流板。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置是這樣實現(xiàn)的，下面結(jié)合附圖做具體說明。
[0018]見圖1，將太陽能電池板與太陽能直流電控制器連接，風(fēng)力發(fā)電機組與風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器連接，照明燈與燈光控制器連接，直流電控制器、風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器及燈光控制器與路燈供電線路連接并與在中心配電室設(shè)置的直流電雙向變換器與蓄電池、超級電容及燃料電池連接，直流電雙向變換器與直流變交流電可逆變換器連接，直流變交流電可逆變換器與路燈供電線路連接并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與本地負載及公共電網(wǎng)連接。
[0019]將太陽能電池板或風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)置在室外，路燈供電線路可根據(jù)需要設(shè)置多組，經(jīng)綜合控制器升壓至200V?220V直流電壓，經(jīng)路燈供電線路輸送給路燈或設(shè)置在中心配電室內(nèi)的直流電雙向變換器與蓄電池為與蓄電池充放電，或輸往直流變交流電可逆變換器入公共電網(wǎng)為公共電網(wǎng)發(fā)電。
[0020]在實施時可集風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電及路燈照明根據(jù)實際需要將
[0021]直流電控制器、風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器及燈光控制器組合制作為一體的模塊化的綜合控制器，用以完成升壓、穩(wěn)壓、發(fā)電、最大功率跟蹤及照明光電開關(guān)、恒流控制和各種保護的功能，功能、容量，可以任意組合。如，僅用于發(fā)電與路燈照明，可以組合成白天發(fā)電、夜間照明的光、電開關(guān)的綜合控制器；如在沒有風(fēng)、光資源的場合，又需要照明的情況，可單獨組成光電開關(guān)照明恒流控制的綜合控制器；如。距離公路不太遠或在建筑物頂，風(fēng)、光資源較多又不需要照明的地方，可設(shè)較大、較多、風(fēng)、光機組及太陽能電池板的情況下，可以配置無照明功能的綜合控制器。
[0022]直流雙向變換器是一種可與多組路燈供電線路對接，構(gòu)成各組串聯(lián)電壓任意高，并聯(lián)電流任意大，輸出可與各種儲能裝置聯(lián)接并可獨立工作或聯(lián)合工作，完成在設(shè)計范圍內(nèi)的功率，以儲能、充放電及保護功能為一體的模塊化的直流雙向變換器，可與直流變交流電可逆變換器連接對公共電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)、功率因數(shù)調(diào)節(jié)、或由公共電網(wǎng)對儲能裝置進行充放電及對路燈供電。
[0023]直流變交流電可逆變換器，采用多電平逆變技術(shù)可與任意多組直流母線聯(lián)接，路燈供電線路輸出任意組直流母線串聯(lián)之和為50HZ有效值，經(jīng)濾波接入電網(wǎng)，具有諧波少、效率高，不用工頻變壓器，節(jié)約成本的特點。[0024]見圖2、圖3，垂直軸風(fēng)輪機是本實用新型的核心部件，由:風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸8、限位卡9、離心重球10、彈簧11、葉片12、連接桿13和固定環(huán)14組成，垂直軸風(fēng)輪機上設(shè)有3個葉片12，3個葉片12圍繞風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸8由下至上在圓周方向120°分布再旋轉(zhuǎn)180°角呈螺旋狀，在連接桿13上設(shè)有離心重球10和彈簧11，通過限位卡9固定聯(lián)接。運行時通過風(fēng)力啟動并加速，靠上下兩端葉片12為翼型，以升力為主提高轉(zhuǎn)速，發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸直接與風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸連接。當(dāng)垂直軸風(fēng)輪機啟動后轉(zhuǎn)速達到一定時，設(shè)置在連接桿13上的離心重球10產(chǎn)生離心力，壓迫彈簧11使葉片12的中間部分向外滑動，葉片12由于變形提高轉(zhuǎn)速，同時提高發(fā)電效率增加發(fā)電量，當(dāng)風(fēng)力加大轉(zhuǎn)速不斷增加離心重球10進一步向外側(cè)滑動，葉片12的迎風(fēng)有效面減小，垂直軸風(fēng)輪機減少受力，具有過強風(fēng)力剎車減速的保護作用，使發(fā)電機組安全運行的效果。
[0025]垂直軸風(fēng)輪機的應(yīng)用
[0026]垂直軸風(fēng)輪機可以串聯(lián)、并聯(lián)應(yīng)用，見圖4，將綜合控制器I設(shè)置在路燈桿柱3上，在路燈桿柱3上設(shè)有路燈4、垂直軸風(fēng)輪發(fā)電機5和太陽能電池板6，制成路燈桿風(fēng)、光發(fā)電與照明裝置，經(jīng)綜合控制器I升壓至200V?220V直流電壓，再由路燈供電線路輸給照明路燈或輸往中心配電室內(nèi)的直流電雙向變換器為蓄電池充電，也可以輸往直流交流可逆變換器入公共電網(wǎng)。
[0027]見圖5，將綜合控制器I設(shè)置在建筑頂上，設(shè)置多組綜合控制器1，在多個風(fēng)、光發(fā)電支柱支架7上設(shè)有多個風(fēng)輪發(fā)電機5和多個太陽能電池板6，實現(xiàn)較大功率發(fā)電。
[0028]見圖6，將2?多個綜合控制器I設(shè)置在路燈桿柱3上，在路燈桿柱3上設(shè)有路燈
4、風(fēng)輪發(fā)電機5和太陽能電池板6，多個風(fēng)輪發(fā)電機5串聯(lián)設(shè)置在路燈桿柱3上制成路燈桿風(fēng)、光發(fā)電與照明裝置。由于自然風(fēng)離地面高度不同風(fēng)速不同的特點，如用傳統(tǒng)水平軸的風(fēng)輪機低處的葉片轉(zhuǎn)速低于高處的葉片轉(zhuǎn)速，由于相對高處位置的葉片做了部分負功，因此降低了整體效率。如用垂直軸的風(fēng)輪機串聯(lián)分段工作，上下段各自獨立就會克服上述缺陷，提高效率，適用于城市建筑高層樓房，設(shè)于樓與樓間、路燈桿上串聯(lián)安裝，可實現(xiàn)更大的裝機容量，充分利用自然風(fēng)及樓與樓間的過流風(fēng)發(fā)電，實現(xiàn)風(fēng)、光、發(fā)電、照明。
[0029]見圖7，將3?多個風(fēng)輪發(fā)電機5并聯(lián)設(shè)置在路燈桿柱3上，根據(jù)實際需要將多個綜合控制器I設(shè)置在路燈桿柱3上，在路燈桿柱3上設(shè)有多個太陽能電池板6和導(dǎo)流板15，通過導(dǎo)流板15使風(fēng)速在風(fēng)輪發(fā)電機5之間產(chǎn)生折射、反射，以增強風(fēng)輪發(fā)電機5受力而增大輸出功率，提高效率，適用于城市內(nèi)風(fēng)、光資源較大的廣場、公園、旅游景區(qū)、鄉(xiāng)村、田間、公路旁等設(shè)置較大功率容量的路燈桿風(fēng)、光發(fā)電與照明裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:太陽能電池板與太陽能直流電控制器連接，風(fēng)力發(fā)電機組與風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器連接，照明燈與燈光控制器連接，直流電控制器、風(fēng)力發(fā)電交流電變直流電控制器及燈光控制器與路燈供電線路連接并與在中心配電室設(shè)置的直流電雙向變換器與蓄電池、超級電容及燃料電池連接，直流電雙向變換器與直流變交流電可逆變換器連接，直流變交流電可逆變換器與路燈供電線路連接并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與本地負載及公共電網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:垂直軸風(fēng)輪機由:風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸(8)、限位卡(9)、離心重球(10)、彈簧(11)、葉片(12)、連接桿(13)和固定環(huán)(14)組成，垂直軸風(fēng)輪機上設(shè)有3個葉片(12)，3個葉片(12)圍繞風(fēng)輪機轉(zhuǎn)軸(8)由下至上在圓周方向120°分布再旋轉(zhuǎn)180°角呈螺旋狀，在連接桿(13)上設(shè)有離心重球(10)和彈簧(11)，通過限位卡(9)固定聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用路燈供電線輸電的風(fēng)、光發(fā)電場控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:綜合控制器(I)設(shè)置在路燈桿柱(3)上，在路燈桿柱(3)上設(shè)有路燈(4)、風(fēng)輪發(fā)電機(5)和太陽能電池板(6);風(fēng)輪發(fā)電機(5)串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置在路燈桿柱(3)上。
【文檔編號】H02J3/32GK203800618SQ201420211682
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】劉漢臣 申請人:劉漢臣