CN104499733A - 一种采用风光油互补发电装置的集装箱房 - Google Patents

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于新
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Abstract

本发明提供一种采用风光油互补发电装置的集装箱房，包括集装箱房、风力发电机、太阳能电池、柴油发电机、锂电池组、风光油控制器，风力发电机安装于集装箱房的一角，太阳能电池铺设在集装箱房的侧板和顶板上，柴油发电机安装于集装箱房的隔间内，锂电池组放置在集装箱房一侧的隔间内，风光油控制器放置在集装箱房内部。风力发电机、太阳能电池、柴油发电机、锂电池组分别与风光油控制器连接，风光油控制器决定对集装箱房的供电方式。利用本发明提供的风光油互补发电技术，用户可搬移的独立、稳定发电装置，从而为用户解决供电问题和生活、工作基本保障问题。

Description

一种采用风光油互补发电装置的集装箱房
技术领域
本发明涉及多能源互补利用供电技术领域，特别是一种采用风光油互补发电装置的集装箱房。
背景技术
岛哨所、边防哨所、士兵营房、临时指挥所、灾区临时手术室等场所既需要续航能力强的新能源电力供应又需要具有基本保障系统的生活和工作空间，现有风光油互补发电装置无法与标准集装箱房或可拆式集装箱房一体化安装，不具有可搬移性，同时无法为客户提供配套的具有基本保障系统的生活和工作空间。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明提供一种采用风光油互补发电装置的集装箱房，利用风光油互补发电技术为用户提供一种基于集装箱房的可搬移的独立、稳定发电装置，从而为用户解决供电问题和生活、工作基本保障问题。
一种采用风光油互补发电装置的集装箱房，包括集装箱房、风力发电机、太阳能电池、柴油发电机、锂电池组、风光油控制器，风力发电机安装于集装箱房的一角，太阳能电池铺设在集装箱房的侧板和顶板上，柴油发电机安装于集装箱房的隔间内，锂电池组放置在集装箱房一侧的隔间内，风光油控制器放置在集装箱房内部。风力发电机、太阳能电池、柴油发电机、锂电池组分别与风光油控制器连接，风光油控制器决定对集装箱房的供电方式。
作为本发明的一种改进，风力发电机、柴油发电机与集装箱房之间通过ROSTA减震器连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)风光油互补发电装置的安装不需要现场制作地基，直接安装固定到载体集装箱房上即可；(2)风光油互补发电装置以风光互补发电为主，柴油发电机很少启动，最大程度地减少燃油消耗；(2)在风光油互补发电装置提供电力的同时，载体集装箱房可为用户提供基本的生活和工作保障系统；(3)风力发电机、柴油发电机与集装箱房之间通过ROSTA减震器安装，大幅减少振动和噪声对集装箱房内工作人员的影响；(4)基于集装箱房的可搬移风光油互补发电装置可实现整体拆分后人工搬运和拆装或使用通用车辆整体长途运输。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为基于集装箱房的可搬移风光油互补发电装置背面三维结构示意图；
图2为基于集装箱房的可搬移风光油互补发电装置正面三维结构示意图；
图3(a)为风力发电机立杆上端与集装箱房的安装图；
图3(b)为图2中风力发电机立杆上端与集装箱房连接处的A-A方向剖视图；
图3(c)为风力发电机立杆下端与集装箱房的安装图；
图3(d)为图2中风力发电机立杆下端与集装箱房连接处的B-B方向剖视图；
图4为风光油互补发电装置组成原理图；
图5为太阳能电池运输时收缩和运行时展开示意图；
图6为集装箱房外部左隔间内柴油发电机安装示意图；
图7为集装箱房拆装方案示意图；
图8为集装箱房拆装方案中集装箱板之间企口连接结构示意图；
图9为集装箱房拆装方案中侧板与顶板连接结构示意图；
图10为集装箱房拆装方案中顶板组件之间安装示意图；
具体实施方式
结合图1、图2，一种采用风光油互补发电装置的集装箱房，包括集装箱房1、风力发电机2、太阳能电池3、柴油发电机4、锂电池组5、风光油控制器6。
结合图2和图3，风力发电机2安装于集装箱房1的一角，风力发电机2的立杆13通过设置于集装箱房1的一角，立杆13通过第一加紧件14、第二加紧件15、两个风力发电机ROSTA减震器17、上底座16、顶角件21与集装箱房1连接，立杆13下端设置法兰盘11，通过下底座12、底角件22与集装箱房1连接；顶角件21包括两个侧面和一个顶面，三者之间两两相互垂直形成凹槽，顶角件21的三个面与集装箱房1一角的三个面固定连接；第二加紧件15包括两条相互垂直且尺寸相同的第一夹紧臂和第二夹紧臂，两条夹紧臂连接处由圆弧形侧壁连接；第一加紧件14包括两条相互垂直且尺寸相同的第三夹紧臂和第四夹紧臂，两条夹紧臂连接处由圆弧形侧壁连接，且第三夹紧臂和第四夹紧臂的长度小于第一夹紧臂和第二夹紧臂；上底座16底面呈矩形，设置于顶角件21的顶面上，上底座16的四个侧面分别平行于集装箱房1的侧板，上底座16上底面设置凸起 且相互垂直的两条上底座侧壁16-1；工作时，立杆13穿过第一加紧件14和第二加紧件15的侧壁，第一加紧件14和第二加紧件15的四条侧壁之间紧固加紧立杆13；第一加紧件14和侧壁16-1位于同一高度且第一夹紧臂和第二夹紧臂和侧壁16-1之间分别通过两个风力发电机ROSTA减震器17连接；底角件22包括两个侧面和一个底面面，三者之间两两相互垂直形成凹槽，底角件22的三个面与集装箱房1一角的三个面固定连接；下底座12上底面设置相互垂直的下底座侧壁12-1，下底座侧壁12-1与底角件22两个侧面连接；工作时法兰盘11固定于下底座12上底面上。
结合图1、图5，太阳能电池3铺设在集装箱房1的侧板7、8、9和顶板23上，太阳能电池3与集装箱房1除设置隔间和底面以外的其他的顶板和侧板之间采用铰接件连接；工作时，太阳能电池3展开并与水平面成20。至60。的夹角，保证太阳能电池3发电效率的最大化；运输时，收缩到集装箱房1的内侧并与顶板或侧板平行。
结合图2、图6，柴油发电机4安装于集装箱房1的左隔间19内，柴油发电机4置于上柴油发电机钢板36上，柴油发电机钢板36置于两个柴油发电机ROSTA减震器37上，两个柴油发电机ROSTA减震器37置于下柴油发电机钢板38上，下柴油发电机钢板38置于柴油发电机橡胶减震器39上，柴油发电机橡胶减震器39固定安装于隔间底面上。锂电池组5放置在集装箱房1一侧的隔间内，风光油控制器6放置在集装箱房1内部。
结合图4，风力发电机2、太阳能电池3、柴油发电机4、锂电池组5分别与风光油控制器6连接，风光油控制器6决定对集装箱房1的供电方式。风光油控制器6包括柴油发电机控制模块、整流稳压模块、逆变器模块、电量检测模块；柴油发电机控制模块对柴油发电机4发出运行、停止工作或降低发电量的信号；整流稳压模块将风力发电机2提供的交流电、太阳能电池3提供的直流电、柴油机提供的直流电转化成直流48V电压，一路提供给逆变器模块，一路储存于锂电池组5中；逆变器模块将直流48V电压逆变成220V电压；电量检测模块检测锂电池组5电量。风光油互补发电装置以风力发电机2和太阳能电池3互补发电为主，柴油发电机4发电为辅，多余电量储存在锂电池组5。风力发电机2、太阳能电池3、柴油发电机4经过风光油控制器6内部的整流稳压模块转化成直流 48V电压，再通过风光油控制器6内部的逆变器模块逆变成220V电压供给负载。具体工作过程如下：当有负载工作时发电装置优先将风光发电电能供给负载；当风光发电有多余电能时发电装置给锂电池组5充电；当风光发电不能满足负载需求时，锂电池组5一同输出给负载供电；当风光发电无法满足负载需求且锂电池组5电压低于设定值时，风光油控制器6自动启动柴油发电机4进行系统电量的补充(包括对锂电池组5充电及对负载供电)，此时如果风光恢复发电，负载优先使用风光发电，柴油发电机4自动减少发电量；当柴油发电机4已经启动且检测到锂电池组5充满以后，风光油控制器6自动关闭柴油发电机4。
集装箱房1内设置上位机，主要显示风光控制器6和锂电池组5的运行状态、记录系统运行的历史数据、对系统运行异常状态进行声光报警等功能，同时可实现柴油发电机4对锂电池组5充电模式的选择和相关参数设置。
结合图8，集装箱房1除顶板以外，其他面由集装箱板连接组成，同一面上的集装箱板之间采用企口结构连接，如图8所示，集装箱板26和集装箱板27之间采用企口结构连接。不同面上的集装箱板之间通过连接片30连接；连接片30由两片相互垂直的板连接，连接片30每一个板与集装箱板紧贴且螺栓连接。
结合图10，集装箱房1顶板由顶板组件连接组成，每个顶板组件与其余顶板组件连接处设置垂直于顶板组件的连接薄片，顶板组件之间的连接薄片螺栓连接，且在连接薄片之间的缝隙上设置防水盖33。结合图9，顶板组件与集装箱房1其他面相接的边缘平整且与其他面集装箱板之间通过连接片30连接，连接片30由两片相互垂直的板连接，连接片30每一个板与集装箱板或顶板组件紧贴且螺栓连接。
结合图7，集装箱房1每个面的连接处包边25。
结合图7，为了实现集装箱房拆卸后人工搬运和拆装，集装箱房1可将顶板23、底板24、四周侧板7、8、9、10拆分设计，降低单件的重量，底板24分为6件、顶板23分为6件、侧板7、8、9、10分为14件、拆分设计后单件最大重量不大于70kg，适合2人搬运，图6中包边25为铝制品，其作用是美观和防水。
集装箱房1的底部尺寸6058(长)*2438(宽)，单位cm，与军用标准方舱相同，因此可使用通用运输车辆实现可搬移性。

Claims (10)

1.一种采用风光油互补发电装置的集装箱房，包括集装箱房(1)、风力发电机(2)、太阳能电池(3)、柴油发电机(4)、锂电池组(5)、风光油控制器(6)，其特征在于，风力发电机(2)安装于集装箱房(1)的一角，太阳能电池(3)铺设在集装箱房(1)的侧板和顶板上，柴油发电机(4)安装于集装箱房(1)的隔间内，锂电池组(5)放置在集装箱房(1)一侧的隔间内，风光油控制器(6)放置在集装箱房(1)内部；
风力发电机(2)、太阳能电池(3)、柴油发电机(4)、锂电池组(5)分别与风光油控制器(6)连接，风光油控制器(6)决定对集装箱房(1)的供电方式。
2.根据权利要求1所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，风光油控制器(6)包括柴油发电机控制模块、整流稳压模块、逆变器模块、电量检测模块，
柴油发电机控制模块对柴油发电机(4)发出运行、停止工作或降低发电量的信号；
整流稳压模块将风力发电机(2)提供的交流电、太阳能电池(3)提供的直流电、柴油机提供的直流电转化成直流48V电压，一路提供给逆变器模块，一路储存于锂电池组(5)中；
逆变器模块将直流48V电压逆变成220V电压；
电量检测模块检测锂电池组(5)电量。
3.根据权利要求2所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，风光油控制器(6)决定对集装箱房(1)的供电方式如下：
当有负载工作时优先将风光发电电能供给负载；
当风光发电有多余电能时发电装置给锂电池组(5)充电；
当风光发电不能满足负载需求时，锂电池组(5)输出给负载供电；
若风光发电无法满足负载需求且锂电池组(5)电压低时，风光油控制器(6)启动柴油发电机(4)对负载供电，并对锂电池组(5)充电；若风光恢复发电，负载优先使用风光发电，柴油发电机(4)自动减少发电量；当检测到锂电池组(5)充满以后，风光油控制器(6)自动关闭柴油发电机(4)。
4.根据权利要求2或3所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，风力发电机(2)的立杆(13)通过设置于集装箱房(1)的一角，立杆(13)通过第一加紧件(14)、第二加紧件(15)、两个风力发电机ROSTA减震器(17)、上底座(16)、顶角件(21)与集装箱房(1)连接，立杆(13)下端设置法兰盘(11)，通过下底座(12)、底角件(22)与集装箱房(1)连接；
顶角件(21)包括两个侧面和一个顶面，三者之间两两相互垂直形成凹槽，顶角件(21)的三个面与集装箱房(1)一角的三个面固定连接；
第二加紧件(15)包括两条相互垂直且尺寸相同的第一夹紧臂和第二夹紧臂，两条夹紧臂连接处由圆弧形侧壁连接；
第一加紧件(14)包括两条相互垂直且尺寸相同的第三夹紧臂和第四夹紧臂，两条夹紧臂连接处由圆弧形侧壁连接，且第三夹紧臂和第四夹紧臂的长度小于第一夹紧臂和第二夹紧臂；
上底座(16)底面呈矩形，设置于顶角件(21)的顶面上，上底座(16)的四个侧面分别平行于集装箱房(1)的侧板，上底座(16)上底面设置凸起且相互垂直的两条上底座侧壁(16-1)；
工作时，立杆(13)穿过第一加紧件(14)和第二加紧件(15)的侧壁，第一加紧件(14)和第二加紧件(15)的四条侧壁之间紧固加紧立杆(13)；第一加紧件(14)和侧壁(16-1)位于同一高度且第一夹紧臂和第二夹紧臂和侧壁(16-1)之间分别通过两个风力发电机ROSTA减震器(17)连接；
底角件(22)包括两个侧面和一个底面面，三者之间两两相互垂直形成凹槽，底角件(22)的三个面与集装箱房(1)一角的三个面固定连接；
下底座(12)上底面设置相互垂直的下底座侧壁(12-1)，下底座侧壁(12-1)与底角件(22)两个侧面连接；
工作时法兰盘(11)固定于下底座(12)上底面上。
5.根据权利要求2或3所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，柴油发电机(4)置于上柴油发电机钢板(36)上，柴油发电机钢板(36)置于两个柴油发电机ROSTA减震器(37)上，两个柴油发电机ROSTA减震器(37)置于下柴油发电机钢板(38)上，下柴油发电机钢板(38)置于柴油发电机橡胶减震器(39)上，柴油发电机橡胶减震器(39)固定安装于隔间底面上。
6.根据权利要求2或3所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，太阳能电池(3)与集装箱房(1)除设置隔间和底面以外的其他的顶板和侧板之间采用铰接件连接；工作时，太阳能电池(3)展开并与水平面成20°至60°的夹角；运输时，收缩到集装箱房(1)的内侧并与顶板或侧板平行。
7.根据权利要求1所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，集装箱房(1)除顶板以外，其他面由集装箱板连接组成，同一面上的集装箱板之间采用企口结构连接，不同面上的集装箱板之间通过连接片(30)连接；连接片(30)由两片相互垂直的板连接，连接片(30)每一个板与集装箱板紧贴且螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，集装箱房(1)顶板由顶板组件连接组成，每个顶板组件与其余顶板组件连接处设置垂直于顶板组件的连接薄片，顶板组件之间的连接薄片螺栓连接，且在连接薄片之间的缝隙上设置防水装置；顶板组件与集装箱房(1)其他面相接的边缘平整且与其他面集装箱板之间通过连接片(30)连接，连接片(30)由两片相互垂直的板连接，连接片(30)每一个板与集装箱板或顶板组件紧贴且螺栓连接。
9.根据权利要求8所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，防水装置为防水盖(33)，盖在相邻的顶板组件的连接薄片的连接缝上。
10.根据权利要求7或8所述的采用风光油互补发电装置的集装箱房，其特征在于，集装箱房(1)每个面的连接处设有包边(25)。
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