專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種充分利用風(fēng)能、太陽(yáng)能可再生能源發(fā)電，并以燃油發(fā)電為補(bǔ)充，通過(guò)蓄電池組儲(chǔ)能和逆變控制器逆變穩(wěn)壓技術(shù)，為高原山區(qū)、海島、牧場(chǎng)等邊遠(yuǎn)無(wú)供電地區(qū)提供穩(wěn)定高效、節(jié)能環(huán)保的綜合供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在今日社會(huì)日益飛速發(fā)展的時(shí)代，很多常規(guī)電網(wǎng)無(wú)法到達(dá)的邊遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)法享受科技、通訊、信息交流所帶來(lái)的快捷生活。在高原山區(qū)、海島、牧場(chǎng)等邊遠(yuǎn)無(wú)供電地區(qū)，單一的可再生資源發(fā)電滿(mǎn)足不了穩(wěn)定高效的生活照明用電和通訊設(shè)備用電。這些設(shè)備保障效能的發(fā)揮離不開(kāi)電力供應(yīng)。在實(shí)際使用中，由于缺乏可靠的電力保障，許多通訊裝備不能有效投入使用，發(fā)揮密切信息交流的作用。因此為了滿(mǎn)足通訊設(shè)備和人員的安全穩(wěn)定用電需求，迫切需要研制性能優(yōu)越、運(yùn)行可靠、節(jié)能環(huán)保、維護(hù)方便的供電系統(tǒng)，以此保障邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)多元化的電力供應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)的目的是提供一種供電穩(wěn)定性好、安全性能高，能夠滿(mǎn)足高原山區(qū)、海島、牧場(chǎng)等邊遠(yuǎn)無(wú)供電地區(qū)和人員用電需求的高效綜合供電系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:由風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、燃油發(fā)電、逆變控制和儲(chǔ)能五個(gè)分系統(tǒng)組成。包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能電站、燃油充電發(fā)電機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、逆變控制器、卸荷箱及蓄電池組。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)、自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能電站分別通過(guò)連接風(fēng)光互補(bǔ)控制器對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，卸荷箱同時(shí)也連接到風(fēng)光互補(bǔ)控制器。所述燃油充電發(fā)電機(jī)直接連接蓄電池組，所述蓄電池組直接連接逆變控制器。系統(tǒng)具有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)發(fā)電控制功能，當(dāng)蓄電池組儲(chǔ)能 裝置電壓低于設(shè)計(jì)值時(shí)，自動(dòng)啟用燃油充電發(fā)電機(jī)工作，并在蓄電池組儲(chǔ)能裝置達(dá)到額定容量時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，滿(mǎn)足用戶(hù)的供電需求。同時(shí)系統(tǒng)采用自動(dòng)化控制技術(shù)，無(wú)需做任何人工調(diào)節(jié)，具有蓄電池組過(guò)放電、過(guò)充電保護(hù)，當(dāng)蓄電池組放電到設(shè)定低電壓時(shí)，能夠自動(dòng)切除負(fù)載，當(dāng)蓄電池組電壓升高至恢復(fù)電壓時(shí)自動(dòng)恢復(fù)啟動(dòng)；當(dāng)蓄電池組達(dá)到過(guò)充設(shè)定電壓時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提供泄荷。風(fēng)能發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電分系統(tǒng)正常工作、互補(bǔ)發(fā)電時(shí)，輸出電力應(yīng)能滿(mǎn)足用戶(hù)總供電需求。同時(shí)由于逆變控制器采用模塊式分層管理，即使其中一臺(tái)風(fēng)機(jī)或太陽(yáng)能電池發(fā)生故障，亦不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常供電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用徑向瓦片行永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，具有高極數(shù)轉(zhuǎn)子，新結(jié)構(gòu)電機(jī)的定子繞組在每個(gè)槽中均有三相繞組的導(dǎo)體，最后利用繞組抽頭來(lái)構(gòu)成三相繞組。系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)重量輕、切入風(fēng)速低，具有自動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)風(fēng)速過(guò)高或負(fù)載開(kāi)路原因造成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快時(shí)，能夠自動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)剎車(chē)。系統(tǒng)采用雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，以帶動(dòng)太陽(yáng)能電池陣列精確跟蹤太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，使太陽(yáng)光始終保持與電池組件平面垂直，最大限度的接受太陽(yáng)光的能量，大大提高太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率。同時(shí)具有太陽(yáng)能電池板自動(dòng)保護(hù)功能，能夠通過(guò)自動(dòng)或者人工方式實(shí)現(xiàn)電池板方位俯/仰調(diào)整，確保系統(tǒng)在大風(fēng)或者在冰雹、砂塵極端惡劣氣候條件下，減少受力和受打擊面積。系統(tǒng)還包括逆變控制器顯示內(nèi)容:(I)蓄電池電壓、逆變器電壓。(2)顯示風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能和油機(jī)輸出電壓；(3)顯示電池電壓和充電電流；(4)故障顯示。同時(shí)系統(tǒng)的燃油發(fā)電機(jī)是一種具有可調(diào)控輸出電壓的帶電勵(lì)磁橋永磁發(fā)電機(jī)，繞磁橋設(shè)電勵(lì)磁線圈，由變幅直流電壓供電，使在磁橋中產(chǎn)生的磁通與經(jīng)過(guò)磁橋的永磁磁通方向相反。通過(guò)調(diào)節(jié)電勵(lì)磁的強(qiáng)弱，改變經(jīng)過(guò)氣隙的磁通大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓，改變電勵(lì)磁變幅電流的頻率將改變發(fā)電機(jī)包絡(luò)線的頻率，從而取得變頻電壓。系統(tǒng)燃油發(fā)電機(jī)不針對(duì)負(fù)載直接發(fā)電，對(duì)裝備可能造成的沖擊和故障為零。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型供電系統(tǒng)進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的組成連接圖。圖2是本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤電站電路控制示意圖。圖3是本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的逆變控制器功能示意圖。在圖1中，給出了本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的組成及相互連接關(guān)系。在圖2中，給出了本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤電站電路控制工作原理。在圖3中，給出了本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的逆變控制器功能。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型的實(shí)施例。本實(shí)用新型供電系統(tǒng)配置了兩臺(tái)功率2KW的小型風(fēng)力新結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)、最大功率2KW的光伏電站、一臺(tái)5KW的柴油充電發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)3KW充電功率的風(fēng)光互補(bǔ)控制器、額定功率2KW的逆變電源、兩臺(tái)3KW的卸荷箱和24節(jié)2V/500Ah鉛酸蓄電池。在實(shí)際應(yīng)用中還可以根據(jù)環(huán)境(風(fēng)能、日照)和用電需求任意組合，充分利用再生能源，最大限度地節(jié)約一次性能源，提供高效、節(jié)能、環(huán)保的供電系統(tǒng)。太陽(yáng)能電池板的數(shù)量根據(jù)用戶(hù)需求功耗大小和安裝地區(qū)的日照情況決定，本實(shí)例中光伏電站由8塊250W的太陽(yáng)能電池板組成。2KW的光伏電站分為兩個(gè)IKW分別順序連接兩臺(tái)風(fēng)光互補(bǔ)控制器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量根據(jù)用戶(hù)需求功耗大小和安裝地區(qū)的風(fēng)能情況決定，本實(shí)例中配置了兩臺(tái)2KW風(fēng)光力發(fā)電機(jī)，分別順序連接兩臺(tái)風(fēng)光互補(bǔ)控制器。所述24節(jié)2V/500Ah鉛酸蓄電池依次順序串聯(lián)成48V/500Ah蓄電池組；所述兩臺(tái)3KW的卸荷箱分別順序連接兩臺(tái)風(fēng)光互補(bǔ)控制器；所述額定功率2KW逆變器直接連接蓄電池組；5KW柴油充電發(fā)電機(jī)、蓄電池組、兩臺(tái)風(fēng)光互補(bǔ)控制器直接順序連接。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征在于，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能電站、燃油充電發(fā)電機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、逆變控制器、卸荷箱及蓄電池組。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)、自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能電站分別通過(guò)連接風(fēng)光互補(bǔ)控制器對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，卸荷箱同時(shí)也連接到風(fēng)光互補(bǔ)控制器。所述燃油充電發(fā)電機(jī)直接連接蓄電池組，所述蓄電池組直接連接逆變控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:具有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)發(fā)電控制功能，當(dāng)蓄電池組儲(chǔ)能裝置電壓低于設(shè)計(jì)值時(shí)，自動(dòng)啟用燃油充電發(fā)電機(jī)工作，并在蓄電池組儲(chǔ)能裝置達(dá)到額定容量時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，滿(mǎn)足用戶(hù)的供電需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:風(fēng)能發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電分系統(tǒng)正常工作、互補(bǔ)發(fā)電時(shí)，輸出電力應(yīng)能滿(mǎn)足用戶(hù)總供電需求。同時(shí)由于逆變控制器采用模塊式分層管理，即使其中一臺(tái)風(fēng)機(jī)或太陽(yáng)能電池發(fā)生故障，亦不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:系統(tǒng)采用雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，以帶動(dòng)太陽(yáng)能電池陣列精確跟蹤太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，使太陽(yáng)光始終保持與電池組件平面垂直，最大限度的接受太陽(yáng)光的能量，大大提高太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率。同時(shí)具有太陽(yáng)能電池板自動(dòng)保護(hù)功能，能夠通過(guò)自動(dòng)或者人工方式實(shí)現(xiàn)電池板方位俯/仰調(diào)整，確保系統(tǒng)在大風(fēng)或者在冰雹、砂塵極端惡劣氣候條件下，減少受力和受打擊面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用徑向瓦片行永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，具有高極數(shù)轉(zhuǎn)子，新結(jié)構(gòu)電機(jī)的定子繞組在每個(gè)槽中均有三相繞組的導(dǎo)體，最后利用繞組抽頭來(lái)構(gòu)成三相繞組。系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)重量輕、切入風(fēng)速低，具有自動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)風(fēng)速過(guò)高或負(fù)載開(kāi)路原因造成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快時(shí)，能夠自動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)剎車(chē)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:逆變控制器顯示內(nèi)容:(I)蓄電池電壓、逆變器電壓。(2)顯示風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能和油機(jī)輸出電壓；(3)顯示電池電壓和充電電流；⑷故障顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:燃油發(fā)電機(jī)是一種具有可調(diào)控輸出電壓的帶電勵(lì)磁橋永磁發(fā)電機(jī)，繞磁橋設(shè)電勵(lì)磁線圈，由變幅直流電壓供電，使在磁橋中產(chǎn)生的磁通與經(jīng)過(guò)磁橋的永磁磁通方向相反。通過(guò)調(diào)節(jié)電勵(lì)磁的強(qiáng)弱，改變經(jīng)過(guò)氣隙的磁通大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓，改變電勵(lì)磁變幅電流的頻率將改變發(fā)電機(jī)包絡(luò)線的頻率，從而取得變頻電壓。系統(tǒng)燃油發(fā)電機(jī)不針對(duì)負(fù)載直接發(fā)電，對(duì)裝備可能造成的沖擊和故障為零。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是:系統(tǒng)采用自動(dòng)化控制技術(shù)，無(wú)需做任何人工調(diào)節(jié)，具有蓄電池組過(guò)放電、過(guò)充電保護(hù)，當(dāng)蓄電池組放電到設(shè)定低電壓時(shí)，能夠 自動(dòng)切除負(fù)載，當(dāng)蓄電池組電壓升高至恢復(fù)電壓時(shí)自動(dòng)恢復(fù)啟動(dòng)；當(dāng)蓄電池組達(dá)到過(guò)充設(shè)定電壓時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提供泄荷。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)綜合供電系統(tǒng)，其特征是，它包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能電站、燃油充電發(fā)電機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、逆變控制器、卸荷箱及蓄電池組。在遠(yuǎn)離市電的情況下，能夠以風(fēng)、光、油互補(bǔ)的方式獨(dú)立為人員提供電力保障，系統(tǒng)采用儲(chǔ)能、逆變控制和自動(dòng)化智能化控制技術(shù)等模塊式分層管理工作機(jī)制，無(wú)需做任何人工調(diào)節(jié)，具有自動(dòng)切換功能和蓄電池組過(guò)放電、過(guò)充電保護(hù)功能，以保證電力供應(yīng)穩(wěn)定，為高原山區(qū)、海島、牧場(chǎng)等邊遠(yuǎn)無(wú)供電地區(qū)提供安全高效、節(jié)能環(huán)保的綜合供電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02J9/08GK203119501SQ201220138298
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者王明根, 陳志前, 彭偉, 徐通慶 申請(qǐng)人:江蘇紫金電子集團(tuán)有限公司