CN101737271B - 便携式风光互补独立电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种便携式风光互补独立电源装置，其所需电能由半球型太阳能电池阵列、三叶垂直轴风力发电系统提供，且太阳能发电和风力发电可以独立或同时工作；发出的电能经过充电器整流模块给储能模块充电，逆变电源模块再将储能模块中的电能变换成220V工频单相交流电源向外部供电。半球型太阳能电池阵列、三叶垂直轴风力发电系统都安装在一个空腔圆柱体主支架上，圆柱体主支架通过辅助支架固定支撑，圆柱体主支架上安装多个指示灯以直观体现主要模块的工作状态。所述风光互补独立电源装置的各部件都可以快速安装、拆卸，不用时可以把拆卸下的各部件安放在圆柱体主支架腔体内部，安装在圆柱体主支架上的手提把方便个人提携出行。

Description

便携式风光互补独立电源装置
技术领域
本发明涉及一种发电电源装置，尤其是一种便携式风光互补发电的独立电源装置。
背景技术
风能和太阳能是可再生能源中发展最快、最清洁的能源，也是具有大规模开发和商业化发展前景的可再生能源。太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性，因此风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件最好的独立电源系统。
目前，常规风光互补发电电源装置都是大型的或定点装置，这些装置不具有灵活和机动性能，对于边远地区或需要经常移动、搬迁的牧民、渔民及野外作业用户来说极其不方便，如果解决了风光互补独立电源装置的快速组装、方便携带问题就可以解决边远地区和经常需要移动的用户的用电需求。而一般风光互补发电的电源装置一个人是很难带走的，必须借助于车等运输工具。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，解决移动用户独立电源装置难以个人携带的问题，提供一种便携式风光互补独立电源装置，它是一种可以携带出行并在需要的时候可以快速组装的微型风、光互补发电的独立电源装置。
按照本发明提供的技术方案，所述便携式风光互补独立电源装置包括：主支架顶端竖直安装有转轴，转轴的上端固定连接托盘，托盘上固定安装太阳能电池阵列；转轴的中部嵌有连接部件，叶片支架通过所述连接部件固定在转轴上，叶片固定安装在叶片支架上；转轴的下端连接到安装于主支架内部的变速齿轮及发电机的轴上；主支架内部还装有充电器整流模块、储能模块、逆变电源模块、监测模块；
所述主支架上设有指示灯组和电源输出接口；主支架内部设有储存区空腔；
所述太阳能电池阵列和发电机输出的电能通过所述充电器整流模块存入所述储能模块，所述逆变电源模块将存储于储能模块的电能转换成220V工频单相交流电输出到所述电源输出接口；
所述监测模块用于监测太阳能电池阵列、发电机、充电器整流模块、储能模块、逆变电源模块和电源输出接口组，同时把监测结果通过所述指示灯组显示出来。
所述太阳能电池阵列采用半球形。
所述半球型太阳能电池阵列的输出电线通过所述转轴中的导孔接到正极滑环和负极滑环上，正极滑环和负极滑环分别通过安装于主支架中的正极碳刷和负极碳刷引出电线到线槽中，并最终连接到所述充电器整流模块。
所述指示灯组包括第一指示灯组和第二指示灯组，第一指示灯组包括五个指示灯，分别显示太阳能电池阵列、发电机、充电器整流模块、储能模块、逆变电源模块的状态；第二指示灯组的指示灯分别显示电源输出接口的每个插座接口的使用状态。
所述叶片包括三个，三个叶片围绕转轴呈等边三角形分布，三个叶片底部通过连接杆连接。
所述储存区空腔包括第一储存区和第二储存区；第一储存区用于存放拆卸下来的太阳能电池阵列，第二储存区用于存放拆卸下来的叶片、第一辅助支架、第二辅助支架、叶片支架、连接杆。
所述主支架分为两个空心半圆柱，两个空心半圆柱之间通过铰链连接。
所述主支架外部安装有提手把。
所述电源输出接口包括一个或多个扁口圆口插座接口，每个插座接口有三个头，并可以与两头通用，所述电源输出接口对外提供220V工频单相交流电。
本发明的优点是：本发明可以把半球型太阳能电池阵列、叶片、发电机、支架等拆卸成独立的部分，半球型太阳能电池阵列、叶片、发电机等部件都可以放在主支架内部，整个装置收缩起来就是一个小圆柱体，通过安装在圆柱体上的提手把很容易携带出行。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明的主支架结构示意图。
图3是本发明的转轴示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明的风力发电部分采用可快速拆装的三叶垂直轴风机、发电机构成，有风时带动叶片转动，叶片通过垂直轴带动发机发电，发电机发出的电能通过充电器整流模块存入内置的储能模块；太阳能发电部分采用可快速拆装的半球型太阳能电池阵列，有太阳的时候，在风力发电中的垂直转轴上方安装上托盘，并在托盘上安装半球型太阳能电池阵列，太阳能电池阵列发出的电能也通过充电器整流模块存入内置的储能模块；采用监测模块对在整个连接、工作过程进行监测并用最简单的指示灯显示出监测状态；太阳能发电和风力发电是独立的，即可以单独工作也可以同时工作。
如图1所示：主支架10顶端安装有竖直的转轴5，转轴5的上端安装有托盘2，托盘2用于安装固定半球型太阳能电池阵列1；转轴5的中部嵌有用于安装叶片支架3的连接部件29，叶片4固定安装在叶片支架3上，三个叶片4的底部通过连接杆6连接成等边三角形形状；转轴5的下端连接到安装于主支架10内部的变速齿轮及发电机17的转轴上。主支架10下面有第一指示灯组8、电源输出接口11，第二指示灯组13；所述太阳能电池阵列1和发电机17输出的电能通过所述充电器整流模块20存入所述储能模块21，所述逆变电源模块24将存储于储能模块21的电能转换成220V工频单相交流电输出到所述电源输出接口11。
第一指示灯组8的五个指示灯分别显示太阳能电池阵列1、发电机17、充电器整流模块20、储能模块21、逆变电源模块22的状态。电源输出接口11包括三个扁口圆口插座接口，每个插座接口有三个头，并可以与两头通用，直接对外供电。第二指示灯组13的三个指示灯分别用来显示电源输出接口组11的三个插座接口的使用状态。
主支架10的最下面装有三个第一辅助支架30，第一辅助支架30外端装有固定支架用的圆孔12，三个第一辅助支架30和主支架10之间分别由三个第二辅助支架9连接；主支架10分为两个空心半圆柱，两个空心半圆柱之间通过铰链7连接；主支架10上还安装有提手把31。
如图2所示：主支架10内部装有充电器整流模块20、储能模块21、逆变电源模块24、监测模块25、正极碳刷15、负极碳刷16、齿轮及发电机17、线槽18、线槽19、储存区空腔22、23、安装转轴5的腔体14。第一储存区22用于存放拆卸下来半球型太阳能电池阵列1，第二储存区23用于存放拆卸下来的叶片4、第二辅助支架9、第一辅助支架30、叶片支架3、连接杆6。
如图3所示：半球型太阳能电池阵列1的输出电线通过转轴5中的导孔26连接到正极滑环27、负极滑环28上，正极滑环27和负极滑环28分别通过安装于主支架10中的正极碳刷15，负极碳刷16引出到线槽18、线槽19中，并最终连接到充电器整流模块20上。
当有风的时候，风叶4带动转轴5转动，转轴5带动发电机17转动，发电机17输出电能，通过充电器整流模块20给储能模块21充电；当有太阳的时候，安装上半球型太阳能电池阵列1，半球型太阳能电池阵列1输出的电能也通过充电器整流模块20给储能模块21充电。储能模块21通过逆变电源模块24向电源输出接口组11提供工频220V单相交流电，以解决用户用电需求。当太阳能电池阵列1、发电机17、充电器整流模块20、储能模块21、逆变电源模块22都正常工作时，监测模块25驱动第一指示灯组8的五个指示灯分别点亮，任意一个设备没有工作则对应的指示灯灭；电源输出接口11任意一个插座接有负载并正常供电时监测模块25驱动第二指示灯组中与插座对应的指示灯亮，否则熄灭。

Claims (7)

1.便携式风光互补独立电源装置，其特征是：包括主支架(10)顶端竖直安装有转轴(5)，转轴(5)的上端固定连接托盘(2)，托盘(2)上固定安装太阳能电池阵列(1)；转轴(5)的中部嵌有连接部件(29)，叶片支架(3)通过所述连接部件(29)固定在转轴(5)上，叶片(4)固定安装在叶片支架(3)上；转轴(5)的下端连接到安装于主支架(10)内部的变速齿轮及发电机(17)的轴上；主支架(10)内部还装有充电器整流模块(20)、储能模块(21)、逆变电源模块(24)、监测模块(25)；
所述叶片(4)包括三个，三个叶片(4)围绕转轴(5)呈等边三角形分布，三个叶片(4)底部通过连接杆(6)连接；
所述主支架(10)上设有指示灯组(8、13)和电源输出接口(11)；主支架(10)内部设有储存区空腔(22、23)；所述储存区空腔包括第一储存区(22)和第二储存区(23)；第一储存区(22)用于存放拆卸下来的太阳能电池阵列(1)，第二储存区(23)用于存放拆卸下来的叶片(4)、第一辅助支架(30)、第二辅助支架(9)、叶片支架(3)、连接杆(6)；
所述太阳能电池阵列(1)和发电机(17)输出的电能通过所述充电器整流模块(20)存入所述储能模块(21)，所述逆变电源模块(24)将存储于储能模块(21)的电能转换成220V工频单相交流电输出到所述电源输出接口(11)；
所述监测模块(25)用于监测太阳能电池阵列(1)、发电机(17)、充电器整流模块(20)、储能模块(21)、逆变电源模块(24)和电源输出接口组(11)，同时把监测结果通过所述指示灯组(8、13)显示出来。
2.如权利要求1所述的便携式风光互补独立电源装置，其特征是所述太阳能电池阵列(1)采用半球形。
3.如权利要求2所述的便携式风光互补独立电源装置，其特征是所述半球形太阳能电池阵列(1)的输出电线通过所述转轴(5)中的导孔(26)接到正极滑环(27)和负极滑环(28)上，正极滑环(27)和负极滑环(28)分别通过安装于主支架(10)中的正极碳刷(15)和负极碳刷(16)引出电线到线槽(18、19)中，并最终连接到所述充电器整流模块(20)。
4.如权利要求1所述的便携式风光互补独立电源装置，其特征是所述指示灯组包括第一指示灯组(8)和第二指示灯组(13)，第一指示灯组(8)包括五个指示灯，分别显示太阳能电池阵列(1)、发电机(17)、充电器整流模块(20)、储能模块(21)、逆变电源模块(24)的状态；第二指示灯组(13)的指示灯分别显示电源输出接口(11)的每个插座接口的使用状态。
5.如权利要求1所述的便携式风光互补独立电源装置，其特征是所述主支架(10)分为两个空心半圆柱，两个空心半圆柱之间通过铰链(7)连接。
6.如权利要求1所述的便携式风光互补独立电源装置，其特征是所述主支架(10)外部安装有提手把(31)。 
7.如权利要求1所述的便携式风光互补独立电源装置，其特征是所述电源输出接口(11)包括一个或多个扁口圆口插座接口，每个插座接口有三个头，并可以与两头通用，所述电源输出接口(11)对外提供220V工频单相交流电。 
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