CN115580215A - 一种集成式的光储柴一体化新型能源站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成式的光储柴一体化新型能源站，包括三室箱式房，三室箱式房内安装有储能柜、集成控制箱、数显大屏、带有折叠光伏板的折叠支架、柴油发电机及废气处理装置。本发明通过将柴油发电机与储能设备结合应用，及时存储柴油发电机产生的过多电量，避免能源的过度浪费，实现“柔性用电”模式；同时，三式箱式房的隔音及废气处理的设置，能够有效降低柴油发电机对周边环境的影响。本发明还将光伏发电与储能相结合，通过光伏板的展开与折叠增大光照面积提高光伏发电量，为日常用电提供补给，降低了柴油发电机的使用量，节约了能源，有效助推工程项目逐步实现绿色、低碳的发展目标。

Description

一种集成式的光储柴一体化新型能源站

技术领域

本发明属于工程项目能源应用领域，尤其涉及一种集成式的光储柴一体化新型能源站。

背景技术

在工程项目施工中，特别是在项目临建施工及野外施工时，经常存在未通市电或无市电的情况，一般采用柴油发电机来解决该项问题；但柴油发电机在长时间的使用过程中，会产生大量的有毒气体及噪声，污染环境，同时，在施工过程中难以保证柴油发电机始终处于正常工作状态，不可避免出现小负载运行及无负载运行现象，这不仅会对发电机造成损坏、加大运动零件的磨损，还会造成资源浪费与资金损失。基于此，本发明设计了一种集成式的光储柴一体化新型能源站以解决未通市或无市电情况下使用传统柴油发电机所存在的各项问题。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种集成式的光储柴一体化新型能源站，实现了“柔性用电”，及时存储柴油发电机产生的过多电量，避免柴油发电机长时间处于低负荷或无负荷的工作状态，避免能源浪费，还能够通过光伏板为日常用电提供补给，降低柴油发电机的使用量，节约能源。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种集成式的光储柴一体化新型能源站，包括涵盖有前室、中室及后室的三室箱式房，前室为柴发系统室，内部安装有柴油发电机及废气处理装置，中室安装有储能柜、集成控制箱数显大屏，后室两侧敞开，内部放置有两个折叠支架，折叠支架两侧均安装有折叠光伏板；折叠光伏板与储能柜连接，储能柜与集成控制箱连接，集成控制箱与数显大屏以及柴发系统连接。

进一步地，所述集成控制箱是集光伏发电、柴油发电、储能用电三者于一体的集成控制设备，用于实现包括整流、逆变、能源管理的综合控制管理功能；数显大屏用于实现光伏发电量、储能数据、柴油发电机发电量及用电数据的实时展示，并实时显示施工应用的各设备整体运行情况。

进一步地，能源站在使用前通过市电进行蓄电，所述折叠光伏板通过逆变器将发电存储在储能柜中，储能柜中能源充足时，集成控制箱控制储能柜为施工应用的各设备直接供电，储能柜中能源不足时，柴油发电机启动供电；当施工应用中各设备不能保证柴油发电机正常负荷工作时，集成控制箱将柴油发电机在正常负荷工作状态下多余的电量存储到能源柜中。

进一步地，所述折叠支架包括多个通过铰链连接的支架主框架，支架主框架基于铰链实现折叠或伸展，支架主框架侧边还安装有用于伸展后锁紧固定的锁止扣；支架主框架前后两侧均安装有折叠光伏板。

进一步地，所述支架主框架下表面安装有折叠支撑腿和滚轮。

进一步地，所述折叠支撑腿包括焊接在支架主框架下表面两侧的支撑柱，支撑柱底部安装有滚轮，支撑柱前后两侧均焊接安装有转动轴壳体，转动轴壳体内部安装有竖向转动轴，竖向转动轴与支撑臂连接，支撑臂基于竖向转动轴进行转动，实现展开或折叠收起；支撑臂前端内腔中安装有横向转动轴，横向转动轴与支撑脚连接，支撑脚基于横向转动轴进行转动，实现展开或折叠收起，对支架主框架进行支撑。

进一步地，所述折叠光伏板包括两块通过光伏板框架铰链连接在一起的光伏板框架，光伏板框架内部焊接有光伏板框架加劲肋，光伏板框架加劲肋表面均粘贴有轻质光伏板。

进一步地，所述折叠光伏板通过支架连接铰链与支架主框架连接，基于支架连接铰链实现展开或者折叠收纳，折叠光伏板展开后通过支撑杆支撑固定。

进一步地，所述前室四周墙体为隔音墙。

进一步地，所述支架主框架内部焊接有加劲肋。

本发明具有如下有益效果：

本发明所述的新型能源站是一种集成式、可移动、可拓展的新型能源站，通过将柴油发电机与储能设备结合应用，及时存储柴油发电机产生的过多电量，避免能源的过度浪费，实现“柔性用电”模式；同时，三式箱式房的隔音及废气处理的设置，能够有效降低柴油发电机对周边环境的影响。本发明将光伏发电与储能相结合，使蓄电站满电运往现场，通过光伏板的展开与折叠增大光照面积提高光伏发电量，为日常用电提供补给，降低了柴油发电机的使用量，节约了能源。本发明采用集成式加工设计，结构及机构简单、操作使用便捷、综合效益好，实现了集成加工、可移动、可拓展的便携式清洁用电模式，能够有效助推工程项目逐步实现绿色、低碳的发展目标。

附图说明

图1为本发明所述新型能源站整体结构示意图；

图2为本发明所述新型能源站内部结构示意图；

图3为本发明所述折叠支架展开示意图；

图4为本发明所述折叠支架结构示意图；

图5为本发明所述折叠光伏板结构示意图；

图6为本发明所述折叠光伏板展开示意图；

图7为本发明所述支撑臂安装示意图；

图8为本发明所述支撑臂与支撑脚连接示意图；

图9为本发明所述锁止扣结构示意图；

图10为本发明所述新型能源站工作原理图。

图中：1-三室箱式房；2-柴油发电机；3-储能柜；4-折叠支架；401-支架主框架；402-铰链；403-锁止扣；404-折叠支撑腿；405-滚轮；4041-支撑脚；4042-支撑臂；4043-支撑柱；5-集成控制箱；6-数显大屏；7-隔音墙；8-折叠光伏板；801-光伏板框架；802-光伏板框架加劲肋；803-光伏板框架铰链；804-支架连接铰链；805-轻质光伏板；9-支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1、2所示，本发明所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，包括三室箱式房1、柴油发电机2、储能柜3、折叠支架4、集成控制箱5、数显大屏6、隔音墙7。

如图1、2所示，三室箱式房1是基于现有箱式房结构进行的改造设计，通过隔板将室内分为前室、中室及后室（为了看清内部结构，图1、2中的前室和中室的前侧墙体优选地未画出）。前室为柴发系统室，前室固定安装有柴油发电机2及废气处理装置，能够将发电产生的废气集中处理后再进行排放，避免柴油发电机2工作时对周围环境产生废气污染；前室四周墙体为隔音墙7，即墙体内部加设有吸音及隔音材料，避免柴油发电机2工作时对周围环境产生噪声污染。

如图1、2所示，中室为集成控制室，用于对能源站的运行及工作状态进行实时管控，中室内固定安装有储能柜3、集成控制箱5，中室墙体上安装有数显大屏6；储能柜3是根据工程项目使用需求、柴油发电机及光伏发电效率综合选用的具有一定储能容量的设备，储能柜3与箱式房底板进行固定连接，中室室内加装有温度管理设备，能够保证储能柜3正常工作；集成控制箱5是集光伏发电、柴油发电、储能用电三者于一体的集成控制设备，能够实现整流、逆变、能源管理等综合控制管理；数显大屏6用于实现光伏发电量、储能数据、柴油发电机2发电量及用电数据等的实时展示，并实时显示设备整体运行情况。

如图1、2所示，后室两侧敞开，内部放置有两个折叠支架4，折叠支架4两侧均安装有多块折叠光伏板8，折叠支架4在使用时由后室两侧向外推出展开。折叠光伏板8与储能柜3连接，储能柜3与集成控制箱5连接，集成控制箱5与数显大屏6以及柴发系统连接。

如图3、4所示，折叠支架4包括支架主框架401、铰链402、锁止扣403、折叠支撑腿404、滚轮405。支架主框架401是由四根矩形钢管焊接拼装而成的矩形框架结构，支架主框架401内部焊接有多根呈十字交叉状的加劲肋，能够保证支架主框架401整体结构的稳定性。本实施例中的每个折叠支架4均由三个支架主框架401组成，相邻支架主框架401之间均通过铰链402连接，便于实现折叠或伸展，折叠支架4拉伸到位后均通过锁止扣403固定。如图4、9所示，锁止扣403包括第一卡扣件和第二卡扣件两部分，分别安装在两个相邻支架主框架401的侧边上，第一卡扣件为凹槽状结构，第二卡扣件前部为环状结构，当折叠支架4伸展到位，第二卡扣件前部卡入第一卡扣件的凹槽中，实现相邻支架主框架401的锁紧。

如图3、4、7、8所示，支架主框架401下表面两侧均安装有折叠支撑腿404和滚轮405；其中，折叠支撑腿404包括焊接在支架主框架401下表面两侧的支撑柱4043，支撑柱4043底部安装有滚轮405，使得折叠支架4在折叠或伸展过程中能够自由移动；支撑柱4043前后两侧均焊接安装有转动轴壳体，转动轴壳体内部安装有竖向转动轴，竖向转动轴与支撑臂4042连接，支撑臂4042与支架主框架401平行，支撑臂4042能够基于竖向转动轴进行转动，实现展开或折叠收起的功能。支撑臂4042前端内腔中安装有横向转动轴，横向转动轴与支撑脚4041连接，支撑脚4041能够基于横向转动轴进行转动，实现展开或折叠收起的功能。当折叠支架4伸展到位后，转动支撑臂4042使其展开于支架主框架401两侧，然后转动支撑脚4041使其展开，对支架主框架401进行支撑固定。

如图6所示，折叠支架4伸展到位后，每个支架主框架401前后两侧均安装有一折叠光伏板8。如图5、6所示，折叠光伏板8包括光伏板框架801、光伏板框架加劲肋802、光伏板框架铰链803、支架连接铰链804、轻质光伏板805。光伏板框架801是由四根方钢管焊接拼装而成的矩形框架结构，光伏板框架801内部焊接有多根呈十字交叉状的光伏板框架加劲肋802，轻质光伏板805粘贴安装在光伏板框架加劲肋802表面；两块光伏板框架801通过光伏板框架铰链803连接，组成一块完整的折叠光伏板8，基于光伏板框架铰链803，两块光伏板框架801能够实现展开与折叠。

如图6所示，折叠光伏板8一端通过支架连接铰链804与支架主框架401连接，基于支架连接铰链804，折叠光伏板8能够展开或者折叠收纳于折叠支架4中，实现光伏部件整体的展开与折叠；且折叠光伏板8展开后通过支撑杆9实现支撑固定。

本发明所述的集成式的光储柴一体化新型能源站的工作原理如图10所示，具体如下：

S1、新型能源站在使用前通过市电进行蓄电，满电后运往工程项目现场；

S2、新型能源站运输到指定地点后进行安装，然后展开折叠支架4并利用支撑脚4041将其支撑固定住，然后展开折叠光伏板8，并利用支撑杆9将其支撑固定住；

S3、折叠光伏板8开始工作，通过逆变器将发电存储在储能柜3中；

S4、当储能柜3中能源充足时，通过集成控制箱5为施工应用的各设备进行直接供电；

S5、当储能柜3中能源不足时，柴油发电机2启动供电；

S6、当施工应用中各设备能保证柴发系统（即柴油发电机系统）正常负荷工作时，直接发电供给；当施工应用中各设备不能保证柴发系统正常负荷工作时，集成控制箱5将柴发系统在正常负荷工作状态下多余的电量存储到能源柜3中。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，包括涵盖有前室、中室及后室的三室箱式房（1），前室为柴发系统室，内部安装有柴油发电机（2）及废气处理装置，中室安装有储能柜（3）、集成控制箱（5）数显大屏（6），后室两侧敞开，内部放置有两个折叠支架（4），折叠支架（4）两侧均安装有折叠光伏板（8）；折叠光伏板（8）与储能柜（3）连接，储能柜（3）与集成控制箱（5）连接，集成控制箱（5）与数显大屏（6）以及柴发系统连接。

2.根据权利要求1所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述集成控制箱（5）是集光伏发电、柴油发电、储能用电三者于一体的集成控制设备，用于实现包括整流、逆变、能源管理的综合控制管理功能；数显大屏（6）用于实现光伏发电量、储能数据、柴油发电机（2）发电量及用电数据的实时展示，并实时显示施工应用的各设备整体运行情况。

3.根据权利要求1所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，能源站在使用前通过市电进行蓄电，所述折叠光伏板（8）通过逆变器将发电存储在储能柜（3）中，储能柜（3）中能源充足时，集成控制箱（5）控制储能柜（3）为施工应用的各设备直接供电，储能柜（3）中能源不足时，柴油发电机（2）启动供电；当施工应用中各设备不能保证柴油发电机（2）正常负荷工作时，集成控制箱（5）将柴油发电机（2）在正常负荷工作状态下多余的电量存储到能源柜（3）中。

4.根据权利要求1所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述折叠支架（4）包括多个通过铰链（402）连接的支架主框架（401），支架主框架（401）基于铰链（402）实现折叠或伸展，支架主框架（401）侧边还安装有用于伸展后锁紧固定的锁止扣（403）；支架主框架（401）前后两侧均安装有折叠光伏板（8）。

5.根据权利要求4所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述支架主框架（401）下表面安装有折叠支撑腿（404）和滚轮（405）。

6.根据权利要求5所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述折叠支撑腿（404）包括焊接在支架主框架（401）下表面两侧的支撑柱（4043），支撑柱（4043）底部安装有滚轮（405），支撑柱（4043）前后两侧均焊接安装有转动轴壳体，转动轴壳体内部安装有竖向转动轴，竖向转动轴与支撑臂（4042）连接，支撑臂（4042）基于竖向转动轴进行转动，实现展开或折叠收起；支撑臂（4042）前端内腔中安装有横向转动轴，横向转动轴与支撑脚（4041）连接，支撑脚（4041）基于横向转动轴进行转动，实现展开或折叠收起，对支架主框架（401）进行支撑。

7.根据权利要求4所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述折叠光伏板（8）包括两块通过光伏板框架铰链（803）连接在一起的光伏板框架（801），光伏板框架（801）内部焊接有光伏板框架加劲肋（802），光伏板框架加劲肋（802）表面均粘贴有轻质光伏板（805）。

8.根据权利要求7所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述折叠光伏板（8）通过支架连接铰链（804）与支架主框架（401）连接，基于支架连接铰链（804）实现展开或者折叠收纳，折叠光伏板（8）展开后通过支撑杆（9）支撑固定。

9.根据权利要求1所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述前室四周墙体为隔音墙（7）。

10.根据权利要求5所述的集成式的光储柴一体化新型能源站，其特征在于，所述支架主框架（401）内部焊接有加劲肋。

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