一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏陣列單元、風(fēng)力發(fā)電單元、控制系統(tǒng)電路、蓄電池、逆變器和負載，光伏陣列單元和風(fēng)力發(fā)電單元分別連接到控制系統(tǒng)電路的輸入端，控制系統(tǒng)電路的輸出端連接蓄電池的充電端，蓄電池的供電端連接逆變器的輸入端，逆變器的輸出端連接負載。有益效果是能夠同時轉(zhuǎn)化風(fēng)能和太陽能，通過統(tǒng)一的控制系統(tǒng)電路將能量存儲于蓄電池，實現(xiàn)穩(wěn)定的功能，而且太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率高，能源利用率高。
【專利說明】
一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于風(fēng)光互補的新能源領(lǐng)域，尤其是涉及一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]獨立的風(fēng)力發(fā)電裝置在無風(fēng)天氣下無法提供電能的連續(xù)供應(yīng)，而太陽能發(fā)電裝置在夜晚以及陰雨天等氣候條件下無法保證電能的連續(xù)供應(yīng)。采用風(fēng)光互補發(fā)電技術(shù)后，可以有效解決單一發(fā)電不連續(xù)問題，保證基本穩(wěn)定的供電。我國屬季風(fēng)氣候區(qū)，一般冬季風(fēng)大，太陽輻射強度小;夏季風(fēng)小，太陽輻射強度大。同時大部分地區(qū)正午太陽光強的時候一般沒有風(fēng)，而在夜間沒有太陽光照的時候風(fēng)力則相對較強。風(fēng)和光在時間上的互補性使得風(fēng)光互補發(fā)電技術(shù)在保障供電連續(xù)性上有重大意義，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)具有電力輸出穩(wěn)定、經(jīng)濟性高、對環(huán)境影響小等優(yōu)點，也解決了太陽能發(fā)展中對電網(wǎng)沖擊等影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，能夠同時轉(zhuǎn)化風(fēng)能和太陽能，通過統(tǒng)一的控制系統(tǒng)電路將能量存儲于蓄電池，實現(xiàn)穩(wěn)定的功能，而且太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率高，能源利用率高。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成低壓直流電的光伏陣列單元、用于將風(fēng)力機械能轉(zhuǎn)化成低壓交流電的風(fēng)力發(fā)電單元、用作升降電壓的直流斬波電路的控制系統(tǒng)電路、用于將風(fēng)電或光電儲存并穩(wěn)定供電的蓄電池、用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器和利用電能進行工作的負載，所述光伏陣列單元和所述風(fēng)力發(fā)電單元分別連接到所述控制系統(tǒng)電路的輸入端，所述控制系統(tǒng)電路的輸出端連接所述蓄電池的充電端，所述蓄電池的供電端連接所述逆變器的輸入端，所述逆變器的輸出端連接所述負載。
[0006]所述控制系統(tǒng)電路包括不可控整流橋、整流濾波部、第一直流變換開關(guān)Q1、第二直流變換開關(guān)Q2、第三直流變換開關(guān)Q3、第四直流變換開關(guān)Q4、第一電感L1、第二電感L2、第一變換續(xù)流二極管D1、第二變換續(xù)流二極管D2、第三變換反關(guān)斷二極管D3和第四變換反關(guān)斷二極管D4，所述第一直流變換開關(guān)Ql、所述第一電感LI和所述第三變換反關(guān)斷二極管D3依次串接組成第一變換通路，所述第三直流變換開關(guān)Q3、所述第二電感L2和所述第四變換反關(guān)斷二極管D4依次串接組成第二變換通路，所述第一變換通路和所述第二變換通路并聯(lián)后串接在所述不可控整流橋的輸出端與所述蓄電池的正極之間，所述第二直流變換開關(guān)Q2的一端連接在所述第一電感LI和所述第三變換反關(guān)斷二極管D3之間，所述第二直流變換開關(guān)Q2的另一端連接在所述蓄電池的負極上，所述第四直流變換開關(guān)Q4的一端連接在所述第二電感L2和所述第四變換反關(guān)斷二極管D4之間，所述第四直流變換開關(guān)Q4的另一端連接在所述蓄電池的負極上，所述第一直流變換開關(guān)Ql通過所述第一變換續(xù)流二極管Dl連接到所述蓄電池的負極，所述第三直流變換開關(guān)Q3通過所述第二變換續(xù)流二極管D2連接到所述蓄電池的負極，所述整流濾波部串接在所述第一變換通路的輸入端和所述蓄電池的負極。
[0007]進一步的，所述整流濾波部包括串聯(lián)的第一整流濾波電容El和第二整流濾波電容E2o
[0008]進一步的，所述第一直流變換開關(guān)Ql、所述第二直流變換開關(guān)Q2、所述第三直流變換開關(guān)Q3和所述第四直流變換開關(guān)Q4上都并接有吸收單元，所述吸收單元包括吸收電阻、吸收二極管和吸收電容，所述吸收電阻和所述吸收二極管并接后與所述吸收電容串接。
[0009]進一步的，所述光伏陣列單元包括串聯(lián)的太陽能電池板，所述太陽能電池板的表面設(shè)置有金字塔型高透光絨面鋼化玻璃，所述太陽能電池板的邊框封裝有高機械強度陽極氧化鋁邊框。
[0010]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢:
[0011]本實用新型通過串聯(lián)的太陽能電池板組成光伏陣列單元，將太陽能轉(zhuǎn)換成低壓直流電，而且太陽能電池板的表面設(shè)置有金字塔型高透光絨面鋼化玻璃，邊框封裝有高機械強度陽極氧化鋁邊框，能夠有效增強太陽能的轉(zhuǎn)化效率，提高能源的利用率，風(fēng)力發(fā)電單元將風(fēng)力機械能轉(zhuǎn)化成低壓交流電，光伏陣列單元和風(fēng)力發(fā)電單元通過統(tǒng)一相同的控制系統(tǒng)電路進行升降電壓，將轉(zhuǎn)化的電流進行整流濾波，通過直流變換開關(guān)控制流向，將電能充入蓄電池，實現(xiàn)直流斬波電路的作用，蓄電池將風(fēng)電或光電儲存并穩(wěn)定的供電，起到能量調(diào)節(jié)和平衡負載兩大作用，逆變器把蓄電池儲存的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，保證交流負載的正常使用，而且本實用新型的蓄電池和逆變器能夠通用，簡化結(jié)構(gòu)，工作高效，系統(tǒng)發(fā)電量較高，造價較低，運行維護成本低。
【附圖說明】
[0012]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1為本實用新型實施例的功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例的控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:
[0016]1-光伏陣列單元;2-風(fēng)力發(fā)電單元;3-控制系統(tǒng)電路;31-不可控整流橋;32-整流濾波部;33-吸收單元;4-蓄電池;5-逆變器;6-負載。
【具體實施方式】
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0018]術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0019]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0020]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0021]如圖1所示，一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成低壓直流電的光伏陣列單元1、用于將風(fēng)力機械能轉(zhuǎn)化成低壓交流電的風(fēng)力發(fā)電單元2、用作升降電壓的直流斬波電路的控制系統(tǒng)電路3、用于將風(fēng)電或光電儲存并穩(wěn)定供電的蓄電池4、用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器5和利用電能進行工作的負載6，所述光伏陣列單元I和所述風(fēng)力發(fā)電單元2分別連接到所述控制系統(tǒng)電路3的輸入端，所述控制系統(tǒng)電路3的輸出端連接所述蓄電池4的充電端，所述蓄電池4的供電端連接所述逆變器5的輸入端，所述逆變器5的輸出端連接所述負載6。
[0022]如圖2所示，所述控制系統(tǒng)電路3包括不可控整流橋31、整流濾波部32、第一直流變換開關(guān)Ql、第二直流變換開關(guān)Q2、第三直流變換開關(guān)Q3、第四直流變換開關(guān)Q4、第一電感L1、第二電感L2、第一變換續(xù)流二極管D1、第二變換續(xù)流二極管D2、第三變換反關(guān)斷二極管D3和第四變換反關(guān)斷二極管D4，所述第一直流變換開關(guān)Q1、所述第一電感LI和所述第三變換反關(guān)斷二極管D3依次串接組成第一變換通路，所述第三直流變換開關(guān)Q3、所述第二電感L2和所述第四變換反關(guān)斷二極管D4依次串接組成第二變換通路，所述第一變換通路和所述第二變換通路并聯(lián)后串接在所述不可控整流橋31的輸出端與所述蓄電池4的正極之間，所述第二直流變換開關(guān)Q2的一端連接在所述第一電感LI和所述第三變換反關(guān)斷二極管D3之間，所述第二直流變換開關(guān)Q2的另一端連接在所述蓄電池4的負極上，所述第四直流變換開關(guān)Q4的一端連接在所述第二電感L2和所述第四變換反關(guān)斷二極管D4之間，所述第四直流變換開關(guān)Q4的另一端連接在所述蓄電池4的負極上，所述第一直流變換開關(guān)Ql通過所述第一變換續(xù)流二極管Dl連接到所述蓄電池4的負極，所述第三直流變換開關(guān)Q3通過所述第二變換續(xù)流二極管D2連接到所述蓄電池4的負極，所述整流濾波部32串接在所述第一變換通路的輸入端和所述蓄電池4的負極。
[0023]所述整流濾波部32包括串聯(lián)的第一整流濾波電容El和第二整流濾波電容E2。
[0024]所述第一直流變換開關(guān)Ql、所述第二直流變換開關(guān)Q2、所述第三直流變換開關(guān)Q3和所述第四直流變換開關(guān)Q4上都并接有吸收單元33，所述吸收單元33包括吸收電阻、吸收二極管和吸收電容，所述吸收電阻和所述吸收二極管并接后與所述吸收電容串接。
[0025]所述光伏陣列單元I包括串聯(lián)的太陽能電池板，所述太陽能電池板的表面設(shè)置有金字塔型高透光絨面鋼化玻璃，所述太陽能電池板的邊框封裝有高機械強度陽極氧化鋁邊框。
[0026]本實例的工作過程:光伏陣列單元I通過串聯(lián)的太陽能電池板，將太陽能轉(zhuǎn)化成低壓直流電，風(fēng)力發(fā)電單元2將風(fēng)力機械能轉(zhuǎn)化成低壓交流電，光伏陣列單元I和風(fēng)力發(fā)電單元2分別將轉(zhuǎn)化的光電和風(fēng)電傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)電路3的輸入端，通過控制系統(tǒng)電路3進行電壓升降，并將電能存儲到蓄電池4內(nèi)，逆變器5將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供負載6進行工作使用。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成低壓直流電的光伏陣列單元、用于將風(fēng)力機械能轉(zhuǎn)化成低壓交流電的風(fēng)力發(fā)電單元、用作升降電壓的直流斬波電路的控制系統(tǒng)電路、用于將風(fēng)電或光電儲存并穩(wěn)定供電的蓄電池、用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器和利用電能進行工作的負載，所述光伏陣列單元和所述風(fēng)力發(fā)電單元分別連接到所述控制系統(tǒng)電路的輸入端，所述控制系統(tǒng)電路的輸出端連接所述蓄電池的充電端，所述蓄電池的供電端連接所述逆變器的輸入端，所述逆變器的輸出端連接所述負載； 所述控制系統(tǒng)電路包括不可控整流橋、整流濾波部、第一直流變換開關(guān)(Ql)、第二直流變換開關(guān)(Q2)、第三直流變換開關(guān)(Q3)、第四直流變換開關(guān)(Q4)、第一電感(LI)、第二電感(L2)、第一變換續(xù)流二極管(Dl)、第二變換續(xù)流二極管(D2)、第三變換反關(guān)斷二極管(D3)和第四變換反關(guān)斷二極管(D4)，所述第一直流變換開關(guān)(Q1)、所述第一電感(LI)和所述第三變換反關(guān)斷二極管(D3)依次串接組成第一變換通路，所述第三直流變換開關(guān)(Q3)、所述第二電感(L2)和所述第四變換反關(guān)斷二極管(D4)依次串接組成第二變換通路，所述第一變換通路和所述第二變換通路并聯(lián)后串接在所述不可控整流橋的輸出端與所述蓄電池的正極之間，所述第二直流變換開關(guān)(Q2)的一端連接在所述第一電感(LI)和所述第三變換反關(guān)斷二極管(D3)之間，所述第二直流變換開關(guān)(Q2)的另一端連接在所述蓄電池的負極上，所述第四直流變換開關(guān)(Q4)的一端連接在所述第二電感(L2)和所述第四變換反關(guān)斷二極管(D4)之間，所述第四直流變換開關(guān)(Q4)的另一端連接在所述蓄電池的負極上，所述第一直流變換開關(guān)(Ql)通過所述第一變換續(xù)流二極管(Dl)連接到所述蓄電池的負極，所述第三直流變換開關(guān)(Q3)通過所述第二變換續(xù)流二極管(D2)連接到所述蓄電池的負極，所述整流濾波部串接在所述第一變換通路的輸入端和所述蓄電池的負極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流濾波部包括串聯(lián)的第一整流濾波電容(EI)和第二整流濾波電容(E2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述第一直流變換開關(guān)(Ql)、所述第二直流變換開關(guān)(Q2)、所述第三直流變換開關(guān)(Q3)和所述第四直流變換開關(guān)(Q4)上都并接有吸收單元，所述吸收單元包括吸收電阻、吸收二極管和吸收電容，所述吸收電阻和所述吸收二極管并接后與所述吸收電容串接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能與光能互補的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏陣列單元包括串聯(lián)的太陽能電池板，所述太陽能電池板的表面設(shè)置有金字塔型高透光絨面鋼化玻璃，所述太陽能電池板的邊框封裝有高機械強度陽極氧化鋁邊框。
【文檔編號】H02J7/35GK205544342SQ201521041571
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月14日
【發(fā)明人】王懷東, 楊健, 何騰, 陳璐, 王健
【申請人】中國機房設(shè)施工程有限公司