CN110138313A - 风光一体发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风光一体发电系统，包括：发电支撑装置，其包括杆体和多个可固定叶片；辅助支撑装置；设置在固定叶片上太阳能电池板；风力发电装置；控制装置包括：处理器用于控制第二杆体的转动以及固定叶片的转动；风力监测模块用于监测风力的方向，并生成实时风力数据库；太阳光强度定位模块，其用于监测太阳光的强度，并生成实时太阳光强度数据库；协同定位模块，其接收并综合风力数据库以及太阳光强度数据库的信息，并给出最优的风力方向或最优太阳光强度方向或最优的风力和太阳光协同方向，并传输至处理器。本发明可获取每个时刻最优的风力以及太阳光资源，并通过固定叶片与太阳能电池板结合的方式，实现风光一体化并互补的特性。

Description

风光一体发电系统
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种风光一体发电系统。
背景技术
能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光一体发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景，但目前的风光一体化系统一般投资规模较大，且设置在人烟较少的区域，无法对城市内的风能和太阳能加以利用，提供一种可用于城市内部分设备的风光一体发电系统是很有必要的。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种风光一体发电系统，可获取每个时刻最优的风力以及太阳光资源，并通过固定叶片与太阳能电池板结合的方式，实现风光一体化并互补的特性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种风光一体发电系统，包括：
发电支撑装置，其包括杆体和多个固定叶片；所述杆体包括第一杆体和中空结构的第二杆体，所述第二杆体以可转动的方式设置在所述第一杆体的上方；所述固定叶片以可转动的方式设置于所述第二杆体的顶端。
辅助支撑装置，其包括多个倾斜设置在所述杆体外周的辅助支撑杆、移动基座以及与所述移动基座适配的轨道；所述移动基座设置在所述杆体和所述辅助支撑杆的底端。
光能发电装置，其包括太阳能电池板和连接到所述太阳能电池板的蓄电池组件；所述太阳能电池板设置在所述固定叶片上。
风力发电装置，其设置在所述杆体内，所述风力发电装置用于通过所述固定叶片转动将风能转化为电能，并连接到所述蓄电池组件。
控制装置，其包括：
处理器，其用于控制所述第二杆体的转动以及所述固定叶片的转动，所述处理器连接到所述蓄电池组件。
风力监测模块，其用于监测并记录每个时刻风力的方向，并生成实时风力数据库。太阳光强度定位模块，其用于监测并记录每个时刻各个方位的太阳光的强度，并生成实时太阳光强度数据库。
协同定位模块，其连接到所述风力检测模块和所述太阳光强度定位模块，所述协同定位模块接收并综合所述风力数据库以及所述太阳光强度数据库的信息，并给出最优的风力方向或最优太阳光强度方向或最优的风力和太阳光协同方向，并传输至所述处理器。
优选的是，所述第一杆体和第二杆体可转动连接的具体方式为：所述第一杆体的顶端设置轴承座，所述第二杆体的底端设置与所述轴承座适配的轴承，所述第一杆体和所述第二杆体内设置连接杆。
优选的是，所述固定叶片可转动设置的方式为：所述第二杆体的顶端设置球缺状结构的槽体，多个所述固定叶片的一端固接与一点，所述固定叶片连接点的底端设置与所述槽体适配的球体，以使所述球体可在所述槽体内转动，每个所述固定叶片的外侧底端均设置与所述杆体连接的气缸，以通过气缸的伸缩控制所述固定叶片方向，所述气缸受控于所述处理器。
优选的是，所述轨道铺设在公园或者行人步行区的沿路位置，所述轨道外侧对称设置护栏，所述护栏之间的距离大于所述移动基座的宽度。
优选的是，所述移动基座包括移动平板和设置于所述移动平板底端的滑轮，所述滑轮与所述轨道适配，所述滑轮连接到驱动电机，所述驱动电机受控于所述处理器。
优选的是，还包括充电模块，其包括多个设置于所述第一杆体外侧的充电接口和连接到所述充电接口的不同型号的充电线，所述充电接口连接到所述蓄电池组件。
优选的是，所述蓄电池组件电连接到所述公园或者是所述行人步行区沿路的路灯，所述轨道内设置连接线路。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明通过所述风力监测模块可实时监测风向的变化，所述太阳光强度定位模块可实时监测太阳光位置的变化，以获取最大风力的方向以及最强太阳光所在的角度以及方向，便于协同定位模块结合最强的太阳光以及最大风力，给出最优的结果，所述最优结果的给出根据天气的变化，当阴雨天气，但风力较大时，给出最优的结果就是最优的风力方向，当风力较小的天气，太阳光充足时，所述最优的结果就是最优的太阳光的朝向，通过这些综合给出的最优的结果传输至所述处理器，处理器会根据给出的结果中的角度定位，调整所述第二杆体的转动方位，和所述固定叶片的转动方位和角度，以使其朝向最优风力或最优太阳光或最优风力和太阳光的协同方向的相对面，以获取最优的自然资源进行发电，以获得最大的能效；通过将太阳能电池板设置在所述固定叶片上，不仅可保证太阳光的充足照射，同时也不妨碍叶片转动带动风力发电，实现风光一体化并互补的特性，通过所述辅助支撑杆的设置保证所述杆体的稳定性，所述移动基座以及轨道的设置，使得所述杆体可根据需求移动，更为方便，利于电力资源合理优化。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述发电支撑装置和辅助支撑装置的结构示意图；
图2为本发明中所述风光一体发电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1和图2所示，本发明提供一种风光一体发电系统，包括：
发电支撑装置，其包括杆体1和多个固定叶片10；所述杆体1包括第一杆体111和中空结构的第二杆体121，所述第二杆体121以可转动的方式设置在所述第一杆体111的上方；所述固定叶片10以可转动的方式设置于所述第二杆体121的顶端。
辅助支撑装置，其包括多个倾斜设置在所述杆体1外周的辅助支撑杆13、移动基座14以及与所述移动基座14适配的轨道15；所述移动基座14设置在所述杆体1和所述辅助支撑杆13的底端。
光能发电装置，其包括太阳能电池板16和连接到所述太阳能电池板16的蓄电池组件；所述太阳能电池板16设置在所述固定叶片10上。
风力发电装置，其设置在所述杆体1内，所述风力发电装置用于通过所述固定叶片10转动将风能转化为电能，并连接到所述蓄电池组件。
控制装置，其包括：
处理器，其用于控制所述第二杆体121的转动以及所述固定叶片10的转动，所述处理器连接到所述蓄电池组件。
风力监测模块，其用于监测并记录每个时刻风力的方向，并生成实时风力数据库。
太阳光强度定位模块，其用于监测并记录每个时刻各个方位的太阳光的强度，并生成实时太阳光强度数据库。
协同定位模块，其连接到所述风力检测模块和所述太阳光强度定位模块，所述协同定位模块接收并综合所述风力数据库以及所述太阳光强度数据库的信息，并给出最优的风力方向或最优太阳光强度方向或最优的风力和太阳光协同方向，并传输至所述处理器。
在上述方案中，通过所述风力监测模块可实时监测风向的变化，所述太阳光强度定位模块可实时监测太阳光位置的变化，以获取最大风力的方向以及最强太阳光所在的角度以及方向，便于协同定位模块结合最强的太阳光以及最大风力，给出最优的结果，所述最优结果的给出根据天气的变化，当阴雨天气，但风力较大时，给出最优的结果就是最优的风力方向，当风力较小的天气，太阳光充足时，所述最优的结果就是最优的太阳光的朝向，通过这些综合给出的最优的结果传输至所述处理器，处理器会根据给出的结果中的角度定位，调整所述第二杆体121的转动方位，和所述固定叶片10的转动方位和角度，以使其朝向最优风力或最优太阳光或最优风力和太阳光的协同方向的相对面，以获取最优的自然资源进行发电，以获得最大的能效；通过将太阳能电池板16设置在所述固定叶片10上，不仅可保证太阳光的充足照射，同时也不妨碍叶片转动带动风力发电，实现风光一体化并互补的特性，通过所述辅助支撑杆13的设置保证所述杆体1的稳定性，所述移动基座14以及轨道15的设置，使得所述杆体1可根据需求移动，更为方便，利于电力资源合理优化。
一个优选方案中，所述第一杆体111和第二杆体121可转动连接的具体方式为：所述第一杆体111的顶端设置轴承座，所述第二杆体121的底端设置与所述轴承座适配的轴承，所述第一杆体111和所述第二杆体121内设置连接杆。
在上述方案中，通过轴承与所述轴承座的适配，使得所述第二杆体121可绕所述第一杆体111转动，为保证转动时的平稳性，在所述第一杆体111和第二杆体121内设置连接杆，以防止第二杆体121发生偏移。
一个优选方案中，所述固定叶片10可转动设置的方式为：所述第二杆体121的顶端设置球缺状结构的槽体21，多个所述固定叶片10的一端固接与一点，所述固定叶片10连接点的底端设置与所述槽体21适配的球体22，以使所述球体22可在所述槽体21内转动，每个所述固定叶片10的外侧底端均设置与所述杆体1连接的气缸23，以通过气缸23的伸缩控制所述固定叶片10方向，所述气缸23受控于所述处理器。
在上述方案中，通过所述球体22与所述槽体21的适配，所述球体22在外力作用下可在所述球缺状的槽体21内多角度转动，且转动结构简单，通过所述气缸23的伸缩以及每个气缸23伸缩长度的不同控制所述固定叶片10的转动的方向和角度，所述处理器控制所述气缸23的伸缩，便于通过处理器控制间接控制固定叶片10的转动，更为方便省力。
一个优选方案中，所述轨道15铺设在公园或者行人步行区的沿路位置，所述轨道15外侧对称设置护栏151，所述护栏151之间的距离大于所述移动基座14的宽度。
在上述方案中，通过将所述轨道15铺设在公园和行人步行区的沿路位置，便于对公园内的设施提供电力供应，或是对行人区的路灯等设施，或者为行人提供电器充电的功能，所护栏151的设置以防止行人进行轨道15内，因使用地点的限制，整个杆体1以及固定叶片10的大小以需按实际情况设置，以符合城市内的使用大小。
一个优选方案中，所述移动基座14包括移动平板141和设置于所述移动平板141底端的滑轮，所述滑轮与所述轨道15适配，所述滑轮连接到驱动电机，所述驱动电机受控于所述处理器。
在上述方案中，通过移动平板141承接杆体1和辅助支撑杆13，并利用所述滑轮与轨道15的适配，实现整个装置的移动，并通过处理器控制驱动电机，驱动电机控制滑轮的方式控制整个装置移动的位置，便于根据人们需求或者是电力供应需求设置。
一个优选方案中，还包括充电模块，其包括多个设置于所述第一杆体111外侧的充电接口17和连接到所述充电接口17的不同型号的充电线，所述充电接口17连接到所述蓄电池组件。
在上述方案中，通过设置充电模块，可为行人提供充电服务，多个充电接口17的设置和不同型号的充电线的设置便于满足不同人的使用需求，所述充电接口17由蓄电池组件供电，不需要额外设置充电电源，给人们带来了很大的便利。
一个优选方案中，所述蓄电池组件电连接到所述公园或者是所述行人步行区沿路的路灯，所述轨道15内设置连接线路。
在上述方案中，通过将蓄电池组件与公园内的电力供应设备连接或者是行人步行区沿路的路灯连接，为其供电，使得电力资源得到充分的利用，并通过将连接线路设置与轨道15内的方式，避免线路外置的危险，同时合理利用轨道15内的管道，实现线路的连接，公园内的电力供应设备以及路灯均自备充电电源，以便于蓄电池组件对齐进行充电，充电通过轨道15内的连接线路实现。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种风光一体发电系统，其中，包括：
发电支撑装置，其包括杆体和多个固定叶片；所述杆体包括第一杆体和中空结构的第二杆体，所述第二杆体以可转动的方式设置在所述第一杆体的上方；所述固定叶片以可转动的方式设置于所述第二杆体的顶端；
辅助支撑装置，其包括多个倾斜设置在所述杆体外周的辅助支撑杆、移动基座以及与所述移动基座适配的轨道；所述移动基座设置在所述杆体和所述辅助支撑杆的底端；
光能发电装置，其包括太阳能电池板和连接到所述太阳能电池板的蓄电池组件；所述太阳能电池板设置在所述固定叶片上；
风力发电装置，其设置在所述杆体内，所述风力发电装置用于通过所述固定叶片转动将风能转化为电能，并连接到所述蓄电池组件；
控制装置，其包括：
处理器，其用于控制所述第二杆体的转动以及所述固定叶片的转动，所述处理器连接到所述蓄电池组件；
风力监测模块，其用于监测并记录每个时刻风力的方向，并生成实时风力数据库；
太阳光强度定位模块，其用于监测并记录每个时刻各个方位的太阳光的强度，并生成实时太阳光强度数据库；
协同定位模块，其连接到所述风力检测模块和所述太阳光强度定位模块，所述协同定位模块接收并综合所述风力数据库以及所述太阳光强度数据库的信息，并给出最优的风力方向或最优太阳光强度方向或最优的风力和太阳光协同方向，并传输至所述处理器。
2.如权利要求1所述风光一体发电系统，其中，所述第一杆体和第二杆体可转动连接的具体方式为：所述第一杆体的顶端设置轴承座，所述第二杆体的底端设置与所述轴承座适配的轴承，所述第一杆体和所述第二杆体内设置连接杆。
3.如权利要求1所述风光一体发电系统，其中，所述固定叶片可转动设置的方式为：所述第二杆体的顶端设置球缺状结构的槽体，多个所述固定叶片的一端固接与一点，所述固定叶片连接点的底端设置与所述槽体适配的球体，以使所述球体可在所述槽体内转动，每个所述固定叶片的外侧底端均设置与所述杆体连接的气缸，以通过气缸的伸缩控制所述固定叶片方向，所述气缸受控于所述处理器。
4.如权利要求1所述风光一体发电系统，其中，所述轨道铺设在公园或者行人步行区的沿路位置，所述轨道外侧对称设置护栏，所述护栏之间的距离大于所述移动基座的宽度。
5.如权利要求1所述风光一体发电系统，其中，所述移动基座包括移动平板和设置于所述移动平板底端的滑轮，所述滑轮与所述轨道适配，所述滑轮连接到驱动电机，所述驱动电机受控于所述处理器。
6.如权利要求1所述风光一体发电系统，其中，还包括充电模块，其包括多个设置于所述第一杆体外侧的充电接口和连接到所述充电接口的不同型号的充电线，所述充电接口连接到所述蓄电池组件。
7.如权利要求4所述风光一体发电系统，其中，所述蓄电池组件电连接到所述公园或者是所述行人步行区沿路的路灯，所述轨道内设置连接线路。
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