CN102425528A - 移动式风光互补电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动式风光互补电源系统，包括风机头、风机头支撑架，光伏板、光伏支撑架、电缸、光伏座架，其风机头支撑架包括风机支撑杆、支撑杆座、支撑升降杆、底座以及支撑杆支架，与风机支撑杆相对应的底座上安装一丝杠，支撑升降杆一端铰接在风机支撑杆上，支撑升降杆另一端通过滑块与丝杠连接；光伏支撑架包括两个光伏板滑动框以及基础框，光伏板滑动框两侧外壁分别固装滑槽，基础框两侧内壁分别固装与光伏板滑动框滑槽相配合的滑轨，基础框每侧内壁上分别固装两个滑轨，基础框通过电缸安装在光伏座架上。本发明结构简单，设计科学合理，体较小，质量轻，方便移动，成本较低，有效提供电力保障，安全可靠。

Description

移动式风光互补电源系统
技术领域
本发明属于电源系统领域，尤其是一种移动式风光互补电源系统。
背景技术
在高海拔地区、野外勘察工地、孤岛等无人区域作业时，受环境的影响通常会面临无电少电，通讯不畅，等困难，目前的解决方案多采用大型发电机组或固定安装式风光互补发电系统，由于上述设备相对分散，功能相互独立，对协调控制和集中管理带来了的较大困难和不便；同时考虑到上述大型设备体积和质量较大，在野外搬运不便，一定程度上也缩小了作业人员的活动范围。传统的移动发电车通常采用柴油发电机组发电，然而燃料输送困难，成本高，消耗大，污染高，噪音大，且在行进过程中需搭载多个油罐或建立相应的补给线路，因此已无法适应低碳的可持续发展要求，而固定安装式风光互补发电系统，虽然采用可持续清洁能源提供电力，但其移动性较差，体积较大，目前多数只用于通信和照明，未延伸到其他领域。综合上述问题，在偏远地区作业时，现有设备的不足主要表现为：缺乏满足我国移动电站要求的可移动风光互补电源系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种移动式风光互补电源系统，该电源系统结构简单，设计科学合理，体较小，质量轻，方便移动，成本较低，有效提供电力保障。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种移动式风光互补电源系统，包括
风机头、风机头支撑架，
光伏板、光伏支撑架、电缸、光伏座架，
风机头支撑架设置在光伏座架一侧，
光伏板安装在光伏支撑架上，光伏座架内安装有风光互补控制逆变一体机、蓄电池组以及总控主机，
风机头以及光伏板连接风光互补控制逆变一体机，该风光互补控制逆变一体机连接蓄电池组，风光互补控制逆变一体机连接总控主机，
本发明的创新点在于：风机头支撑架包括风机支撑杆、支撑杆座、支撑升降杆、底座以及支撑杆支架，支撑杆座固装在底座一端，支撑杆支架配合安装在底座一侧，风机支撑杆下端安装法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，与风机支撑杆相对应的底座上安装一丝杠，支撑升降杆一端铰接在风机支撑杆上，支撑升降杆另一端通过滑块与丝杠连接；
光伏支撑架包括两个光伏板滑动框以及基础框，光伏板滑动框两侧外壁分别固装滑槽，基础框两侧内壁分别固装与光伏板滑动框滑槽相配合的滑轨，基础框每侧内壁上分别固装两个滑轨，基础框通过电缸安装在光伏座架上。
而且，所述的风机支撑杆由上杆、中杆以及底杆构成，上杆下端安装法兰盘与中杆上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，中杆下端安装的法兰盘与底杆上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，底杆下端安装的法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定。
而且，所述的在支撑杆座一侧的丝杠端部安装有一旋转把手。
而且，所述的两个光伏板滑动框中的一个光伏板滑动框沿基础框上的滑轨向上滑动安装，另一个光伏板滑动框沿基础框上的滑轨向下滑动安装。
而且，所述的光伏板滑动框由两个横杆以及两个竖杆首尾垂直固装而成，竖杆的外壁固装滑槽。
本发明的优点和有益效果为：
1、本移动式风光互补电源系统的风机头支撑架包括风机支撑杆、支撑杆座、支撑升降杆、底座以及支撑杆支架，支撑杆座固装在底座一端，支撑杆支架配合安装在底座一侧，风机支撑杆下端安装法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，与风机支撑杆相对应的底座上安装一丝杠，支撑升降杆一端铰接在风机支撑杆上，支撑升降杆另一端通过滑块与丝杠连接；光伏支撑架包括两个光伏板滑动框以及基础框，光伏板滑动框两侧外壁分别固装滑槽，基础框两侧内壁分别固装与光伏板滑动框滑槽相配合的滑轨，基础框每侧内壁上分别固装两个滑轨，基础框通过电缸安装在光伏座架上结构新颖、紧凑，运输方便，设备集成度高，自动化程度高，简化了大型设备和控制系统，降低了制造、运输、现场安装和调试的成本，可有效解决偏远地区，野外军事营站，哨所和岛屿作业人员所遇到的缺电问题。
2、本移动式风光互补电源系统的风机支撑杆由上杆、中杆以及底杆构成，上杆下端安装法兰盘与中杆上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，中杆下端安装的法兰盘与底杆上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，底杆下端安装的法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，该种结构能够方便风机支撑杆的折叠，更加适于野外发电作业。
3、本发明结构简单，设计科学合理，体较小，质量轻，方便移动，成本较低，有效提供电力保障，是一种安全可靠的移动式风光互补电源系统。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明立体图；
图3为图2的A部放大图；
图4本发明折叠后的结构示意图(省略风机头)；
图5本发明结构示意图(省略风光互补控制逆变一体机、蓄电池组以及总控主机)；
图6本发明的光伏支撑架结构示意图；
图7本发明的光伏支撑架结构示意图(折叠后)；
图8为图7的B部放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种移动式风光互补电源系统，包括风机头1、风机头支撑架，光伏板3、光伏支撑架4、电缸27、光伏座架5，风机头支撑架设置在光伏座架一侧，光伏板安装在光伏支撑架上，光伏座架内安装有风光互补控制逆变一体机17、蓄电池组16以及总控主机18，风机头以及光伏板连接风光互补控制逆变一体机，该风光互补控制逆变一体机连接蓄电池组，风光互补控制逆变一体机连接总控主机，其风机头支撑架包括风机支撑杆、支撑杆座14、支撑升降杆13、底座9以及支撑杆支架2，支撑杆座固装在底座一端，支撑杆支架配合安装在底座一侧，风机支撑杆下端安装法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，与风机支撑杆相对应的底座上安装一丝杠11，在支撑杆座一侧的丝杠端部安装有一旋转把手15，支撑升降杆一端铰接在风机支撑杆上，支撑升降杆另一端通过滑块12与丝杠连接；本滑块内壁制有内螺纹与丝杠啮合连接，滑块两侧外壁安装有滚轮19，该滚轮可在底座上安装的滑道10上滑动。
上述风机支撑杆由上杆6、中杆7以及底杆8构成，上杆下端安装法兰盘22与中杆上端安装的法兰盘21铰装在一起，并通过螺栓固定，中杆下端安装的法兰盘24与底杆上端安装的法兰盘23铰装在一起，并通过螺栓固定，底杆下端安装的法兰盘20与支撑杆座上端安装的法兰盘26铰装在一起，并通过螺栓固定；风机头通过上杆上端安装的法兰盘25固装在风机头支撑架上。
光伏支撑架包括两个光伏板滑动框34以及基础框31，光伏板滑动框由两个横杆28以及两个竖杆30首尾垂直固装而成，竖杆的外壁固装滑槽29，该光伏板滑动框两侧外壁分别固装滑槽，基础框两侧内壁33分别固装与光伏板滑动框滑槽相配合的滑轨32，基础框每侧内壁上分别固装两个滑轨，基础框通过电缸安装在光伏座架上，光伏支撑架上的光伏板可通过电缸调节其迎光角度，
所述的两个光伏板滑动框中的一个光伏板滑动框沿基础框上的滑轨向上滑动安装，另一个光伏板滑动框沿基础框上的滑轨向下滑动安装。
本光伏支撑架可以根据工程实际情况进行多个连接使用，在安装光伏板后可以组成一个组合式光伏板，进行使用，本实施例附图1所示的就是两个光伏支撑架连接并安装光伏板后组成的一个组合式光伏板。
本发明还可以在风机头支撑架或者光伏支撑架上安装风速传感器、光强传感器以及温度传感器，上述传感器直接与总控主机连接，由总控主机进行控制。本发明各部件平衡布置，可保证整体质量分布均匀，其重心近似位于中心位置，可有效保证设备运输途中的安全。本发明满足军、民两用的交、直流移动电站规范，本发明各部件进行防水、防尘和防盐雾处理。
本发明的总控主机自身具有数据信号采集控制输出回路，并通过多个串口与风光发电设备以及所有智能控制器通讯，通过对气候数据，电池充放电电流及时间，以及不同气候下对应光伏发电量和风力发电量的记录，可对未来三天可能气候进行预测，并给出正常使用，注意使用和限制使用的评估。此外，总控主机通过通讯端口采集数据以及通过开入端口采集的数据，对光伏发电系统伸展进行自动调节，对非正常负载2个周波突变电流量的检测自动切除非正常负载，通过光照强度和过风速参数启动动力负载，并通过对放电电流大小的检测确定是否正式投入动力负载，以实现太阳能资源的最大利用和过风速保护。
总控主机还通过自身配置的12路模拟量输入回路采集风速、光照度、温度、交直流配出回路电流、动力回路电流等。同时，总控主机还通过自身配置的八路开关量输入回路采集交直流配出回路开关位置。因此，总控主机可连续采集光照度、风速、温度、蓄电池充放电电流及容量(由电池组电压、充放电电流、充放电时间计算而来)、光伏发电功率及电流、风力发电功率及电流、各负载及动力回路电流等。
总控主机对非通信电源馈出回路的电流按照20ms(一个周波)进行采集检测，当连续五个周波的电流值大于对应回路最大许可电流时，就通过总控主机自身的输出回路跳开对应馈出回路的开关，此为电流突变侦听手段。
总控主机通过检测风速，当风速大于设置级别并经过短时间延时(大约10秒)，通过总控主机自身的输出回路对电缸进行反转控制以收缩回组合式光伏板的仰角。
总控主机通过检测确认风速已经恢复到设置级别之下连续1小时时，则进行正转输出操作，以使组合式光伏板迎光发电。
总控主机建立嵌入式数据表，数据记录时段为整点。数据项为：一小时内平均光照度及风速；一小时内总充电电能和总放电电能；一小时内光伏发电平均功率及风力机组发电平均功率。通过对记录的数据进行特征分析，可对未来三天可能气候条件进行预测并对系统运行模式进行评估，给出未来一天系统处于“正常使用、注意使用、限制使用”中具体选项的预报。

Claims (5)

1.一种移动式风光互补电源系统，包括
风机头、风机头支撑架，
光伏板、光伏支撑架、电缸、光伏座架，
风机头支撑架设置在光伏座架一侧，
光伏板安装在光伏支撑架上，光伏座架内安装有风光互补控制逆变一体机、蓄电池组以及总控主机，
风机头以及光伏板连接风光互补控制逆变一体机，该风光互补控制逆变一体机连接蓄电池组，风光互补控制逆变一体机连接总控主机，
其特征在于：风机头支撑架包括风机支撑杆、支撑杆座、支撑升降杆、底座以及支撑杆支架，支撑杆座固装在底座一端，支撑杆支架配合安装在底座一侧，风机支撑杆下端安装法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，与风机支撑杆相对应的底座上安装一丝杠，支撑升降杆一端铰接在风机支撑杆上，支撑升降杆另一端通过滑块与丝杠连接；
光伏支撑架包括两个光伏板滑动框以及基础框，光伏板滑动框两侧外壁分别固装滑槽，基础框两侧内壁分别固装与光伏板滑动框滑槽相配合的滑轨，基础框每侧内壁上分别固装两个滑轨，基础框通过电缸安装在光伏座架上。
2.根据权利要求1所述的移动式风光互补电源系统，其特征在于：所述的风机支撑杆由上杆、中杆以及底杆构成，上杆下端安装法兰盘与中杆上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，中杆下端安装的法兰盘与底杆上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定，底杆下端安装的法兰盘与支撑杆座上端安装的法兰盘铰装在一起，并通过螺栓固定。
3.根据权利要求1所述的移动式风光互补电源系统，其特征在于：所述的在支撑杆座一侧的丝杠端部安装有一旋转把手。
4.根据权利要求1所述的移动式风光互补电源系统，其特征在于：所述的两个光伏板滑动框中的一个光伏板滑动框沿基础框上的滑轨向上滑动安装，另一个光伏板滑动框沿基础框上的滑轨向下滑动安装。
5.根据权利要求1所述的移动式风光互补电源系统，其特征在于：所述的光伏板滑动框由两个横杆以及两个竖杆首尾垂直固装而成，竖杆的外壁固装滑槽。
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