CN117176020A - 一种风光一体技术用风光互补发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风光一体技术用风光互补发电系统，涉及风光发电技术领域，包括，安装底座，用于装置整体的固定；蓄电池，安装在所述安装底座的上端，用于电能的储存，利用安装在杆体外表面由上至下安装的第一发电部和第二发电部，将风力发电和光能发电一体化结合，降低了系统本体的占地面积，同时第一发电部可根据风力检测器对环境的检测自动发生角度变化，进而实现风力发电和光能发电相结合，同时第二发电部安装在下杆体的外部，风力检测其检测外部存在风力时，可将扇形骨架打开，利用风力带动第二发电部旋转，进而实现系统的多重发电，实现在降低占地面积的情况下，提高其发电量，对能源的利用效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及风光发电技术领域，具体为一种风光一体技术用风光互补发电系统。
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。风光互补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。
风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
在实际操作中，我们发现，风光互补发电系统，非常适宜在边防哨所、边远牧区以及海岛等交通不便的地方使用，但是现有技术中，风光发电技术一般是单独太阳能板和风力发电机分离使用，这就导致了系统本身的占地面积较大，且产出的电能较低，因此，如何能在降低系统本身的占地面积的情况下，增大其产出的电能成为本发明解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种风光一体技术用风光互补发电系统，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种风光一体技术用风光互补发电系统，包括：
安装底座，用于装置整体的固定；
蓄电池，安装在所述安装底座的上端，用于电能的储存；
电能转换装置，安装在所述安装底座的上端中心位置处，用于将风能转换成电能；
支杆，分为上支杆和下支杆两个部分，所述上支杆的外表面由上至下分别设置有第一发电部、反射部、转动部；所述下支杆安装在电能转换装置的上端中心位置处，且下支杆的表面与发电部二转动连接；
所述风力检测器，安装在所述支杆的顶端，用于风力检测；
所述控制模块，安装在所述风力检测器的底部，用于信号之间的传递；
所述第一发电部由驱动电机、太阳能板、光感器组成，其中所述太阳能板由多个可拼接成圆形的双面扇形太阳能板制作而成，且每个扇形太阳能板的一端与驱动电机的输出轴固定连接，所述驱动电机安装在支杆的内腔，所述风力检测器通过控制模块与驱动电机电性连接，所述每个扇形太阳能板的背面均设置有光感器；
所述第一发电部的下侧设置有反射部，所述反射部由反光镜、旋转电机、支撑架组成，其中所述支撑架与杆体固定连接，且支撑架的表面与多个反光镜转动连接，所述反光镜和支撑架的转动点与旋转电机的输出轴固定连接，且旋转电机与支撑架固定连接，所述光感器通过控制模块与旋转电机电性连接；
所述上支杆的底部设置有转动部，所述转动部由支架、转动电机和驱动轴组成，其中所述支架呈凹形设置，其侧面安装有转动电机，所述转动电机搭载有太阳能跟踪控制模块，所述转动电机的输出轴与驱动轴固定连接，且驱动轴与上支杆的底部固定连接；
所述第二发电部由转动壳体、电控充气装置、齿轮一、扇形骨架、折叠板、气囊、配重块组成，所述转动壳体与下支杆转动连接，且转动壳体的外表面设置有多个扇形骨架，所述扇形骨架的内部安装有折叠板，所述折叠板与转动壳体固定连接，所述扇形骨架的一端与转动壳体转动连接，且扇形骨架与转动壳体的转动点安装有齿轮一，所述齿轮一与齿条啮合，所述齿条与转动壳体滑动连接，且齿轮一的底部与配重块固定连接，所述配重块的底部设置有气囊，且气囊与电控充气装置管路连接，所述电控充气装置与风力检测器电性连接；
所述电能转换装置由转换壳体、发电机一和发电机二组成，其中所述转换壳体中心位置处安装有发电机一，所述发电机一的输出轴与下支杆固定连接，所述发电机二在转换壳体的内侧面，且发电机二的输出轴与齿轮二固定连接，所述转动壳体的底部延伸至转换壳体的内部，且延伸部位表面设置有齿轮槽，所述齿轮槽与齿轮二啮合，所述发电机一和发电机二和太阳能板与蓄电池线路连接。
优选的，所述折叠板由牛皮纸制作而成。
优选的，所述转动壳体的上下两侧设置有高速轴承，且转动壳体通过高速轴承与下杆体转动连接。
本发明提供了一种风光一体技术用风光互补发电系统，具备以下有益效果：
利用安装在杆体外表面由上至下安装的第一发电部和第二发电部，将风力发电和光能发电一体化结合，降低了系统本体的占地面积，同时第一发电部可根据风力检测器对环境的检测自动发生角度变化，进而实现风力发电和光能发电相结合，同时第二发电部安装在下杆体的外部，风力检测其检测外部存在风力时，可将扇形骨架打开，利用风力带动第二发电部旋转，进而实现系统的多重发电，实现在降低占地面积的情况下，提高其发电量，对能源的利用效率更高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中第二发电部的剖面结构示意图；
图3为本发明中太阳能板的结构示意图；
图4为本发明中反射部的结构示意图；
图5为本发明中第二发电部的结构示意图；
图6为本发明中转动部的结构示意图。
图中：1-风力检测器、2-第一发电部、201-驱动电机、202-太阳能板、203-光感器、3-反射部、301-反光镜、302-旋转电机、303-支撑架、4-转动部、401-转动电机、402-支架、403-驱动轴、5-第二发电部、501-电控充气装置，502-齿轮一、503-扇形骨架、504-折叠板、505-转动壳体、506-气囊、507-配重块、508-齿条、6-安装底座、7-电能转换装置、701-齿轮槽、702-发电机一、703-发电机二、704-齿轮二、705-转换壳体、8-支杆、9-控制模块、10-蓄电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：
一种风光一体技术用风光互补发电系统，其中，包括：
安装底座6，用于装置整体的固定；
蓄电池10，安装在安装底座6的上端，用于电能的储存；
电能转换装置7，安装在安装底座6的上端中心位置处，用于将风能转换成电能；
支杆8，分为上支杆801和下支杆802两个部分，上支杆801的外表面由上至下分别设置有第一发电部2、反射部3、转动部4；下支杆802安装在用于装置整体的支撑；
风力检测器1，安装在支杆8的顶端，用于风力检测；
控制模块9，安装在风力检测器1的底部，用于信号之间的传递；
第一发电部2由驱动电机201、太阳能板202、光感器203组成，其中太阳能板202由多个可拼接成圆形的双面扇形太阳能板制作而成，且每个扇形太阳能板的一端与驱动电机201的输出轴固定连接，驱动电机201安装在支杆8的内腔，风力检测器1通过控制模块9与驱动电机201电性连接，利用多个扇形太阳能板组装成的圆形太阳能板202，实现对光能的采集，将光能转化呈电能，实现一次发电功能，当风力检测器1检测到外部出现可以驱动第一发电部2、反射部3、转动部4整体旋转的风力时，风力检测器1利用控制模块启动驱动电机201，带动每个扇形太阳能板旋转，可作为扇叶使用，风力带动扇形太阳能板旋转，实现二次发电的功能；每个扇形太阳能板的背面均设置有光感器203，第一发电部2的下侧设置有反射部3，反射部3由反光镜301、旋转电机302、支撑架303组成，其中支撑架303与杆体8固定连接，且支撑架303的表面与多个反光镜301转动连接，反光镜301和支撑架303的转动点与旋转电机302的输出轴固定连接，且旋转电机302与支撑架303固定连接，光感器203通过控制模块9与旋转电机302电性连接，利用反射镜301将太阳光反射到太阳能板202的背面，进而扩大太阳能发电的范围，提高发电量；上支杆801的底部设置有转动部4，转动部4由支架402、转动电机401和驱动轴403组成，其中支架402呈凹形设置，其侧面安装有转动电机401，转动电机401搭载有太阳能跟踪控制模块，转动电机401的输出轴与驱动轴403固定连接，且驱动轴403与上支杆801的底部固定连接，利用太阳能跟踪控制模块实现转动电机401的启闭，进而带动太阳能板2对太阳的追踪，提高光照效果，进而提高发电效果；下支杆802的表面转动连接有第二发电部5，第二发电部5由转动壳体505、电控充气装置501、齿轮一502、扇形骨架503、折叠板504、气囊506、配重块507组成，转动壳体505与下支杆802转动连接，转动壳体505的上下两侧设置有高速轴承，且转动壳体505通过高速轴承与下杆体802转动连接(图中未示出)，转动壳体505的外表面设置有多个扇形骨架503，扇形骨架503的内部安装有由牛皮纸制作而成的折叠板504，折叠板504与转动壳体505固定连接，扇形骨架503的一端与转动壳体505转动连接，且扇形骨架503与转动壳体505的转动点安装有齿轮一502，齿轮一502与齿条508啮合，齿轮一502与转动壳体505滑动连接，且齿轮一502的底部与配重块507固定连接，配重块507的底部设置有气囊506，且气囊506与电控充气装置501管路连接，电控充气装置501与风力检测器1电性连接，电能转换装置7由转换壳体705、发电机一702和发电机二703组成，其中转换壳体705中心位置处安装有发电机一702，发电机一702的输出轴与下支杆802固定连接，发电机二703在转换壳体705的内侧面，且发电机二703的输出轴与齿轮二704固定连接，转动壳体505的底部延伸至转换壳体705的内部，且延伸部位表面设置有齿轮槽701，齿轮槽701与齿轮二704啮合，发电机一702和发电机二703和太阳能板202与蓄电池10线路连接，利用风力检测器1实现电控充气装置501的控制，实现电控充气装置501的启闭，电控充气装置501可用于对气囊506的泄压，带动齿条508上下移动，进而实现扇形骨架503的开合，扇形骨架503打开时，折叠板504为张开状态，折叠板504受到风力的影响，带动转动壳体505旋转，进而带动齿轮二704旋转，带动发电机二703发电，实现三次发电，同时下支杆802在第一发电部2的带动下也会发生旋转，进而实现发电机一702的发电，实现多路发电，提高装置的发电量。
综上所述，正常使用时，扇形太阳能板可形成一个圆形整体太阳能板，实现光能采集，反射镜301将太阳光反射到太阳能板202的背面，再利用光感器203对反射光进行感应，旋转电机302根据光感器203反馈的信息，调整反射镜302的角度，进而扩大光线接收的范围，提高发电量，转动部4利用风力检测器1实现对风力的检测，当风力达到可以带动发电部二5旋转时，气囊506泄压，齿条508在配重块507带动下向下移动，进而带动齿轮一502旋转，将扇形骨架203打开，在风力的作用下，发电部二5旋转，实现风力发电功能，若风力检测器1检测到外部风力持续增加，可以带动上支杆801旋转时，启动驱动电机201，带动每个扇形太阳能板旋转，可作为扇叶使用，风力带动扇形太阳能板旋转，实现二次发电的功能，同时由于扇形太阳能板为双面太阳能板制作而成，在作为扇叶使用时，也可以实现对太阳光的采集，增加发电的多样性，在不改变土地占用面积的情况下，增加了发电量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种风光一体技术用风光互补发电系统，其特征在于：包括：
安装底座，用于装置整体的固定；
蓄电池，安装在所述安装底座的上端，用于电能的储存；
电能转换装置，安装在所述安装底座的上端中心位置处，用于将风能转换成电能；
支杆，分为上支杆和下支杆两个部分，所述上支杆的外表面由上至下分别设置有第一发电部、反射部、转动部；所述下支杆安装在电能转换装置的上端中心位置处，且下支杆的表面与发电部二转动连接；
所述风力检测器，安装在所述支杆的顶端，用于风力检测；
所述控制模块，安装在所述风力检测器的底部，用于信号之间的传递；
所述第一发电部由驱动电机、太阳能板、光感器组成，其中所述太阳能板由多个可拼接成圆形的双面扇形太阳能板制作而成，且每个扇形太阳能板的一端与驱动电机的输出轴固定连接，所述驱动电机安装在支杆的内腔，所述风力检测器通过控制模块与驱动电机电性连接，所述每个扇形太阳能板的背面均设置有光感器；
所述第一发电部的下侧设置有反射部，所述反射部由反光镜、旋转电机、支撑架组成，其中所述支撑架与杆体固定连接，且支撑架的表面与多个反光镜转动连接，所述反光镜和支撑架的转动点与旋转电机的输出轴固定连接，且旋转电机与支撑架固定连接，所述光感器通过控制模块与旋转电机电性连接；
所述上支杆的底部设置有转动部，所述转动部由支架、转动电机和驱动轴组成，其中所述支架呈凹形设置，其侧面安装有转动电机，所述转动电机搭载有太阳能跟踪控制模块，所述转动电机的输出轴与驱动轴固定连接，且驱动轴与上支杆的底部固定连接；
所述第二发电部由转动壳体、电控充气装置、齿轮一、扇形骨架、折叠板、气囊、配重块组成，所述转动壳体与下支杆转动连接，且转动壳体的外表面设置有多个扇形骨架，所述扇形骨架的内部安装有折叠板，所述折叠板与转动壳体固定连接，所述扇形骨架的一端与转动壳体转动连接，且扇形骨架与转动壳体的转动点安装有齿轮一，所述齿轮一与齿条啮合，所述齿条与转动壳体滑动连接，且齿轮一的底部与配重块固定连接，所述配重块的底部设置有气囊，且气囊与电控充气装置管路连接，所述电控充气装置与风力检测器电性连接；
所述电能转换装置由转换壳体、发电机一和发电机二组成，其中所述转换壳体中心位置处安装有发电机一，所述发电机一的输出轴与下支杆固定连接，所述发电机二在转换壳体的内侧面，且发电机二的输出轴与齿轮二固定连接，所述转动壳体的底部延伸至转换壳体的内部，且延伸部位表面设置有齿轮槽，所述齿轮槽与齿轮二啮合，所述发电机一和发电机二和太阳能板与蓄电池线路连接。
2.根据权利要求1所述的一种风光一体技术用风光互补发电系统，其特征在于：所述折叠板由牛皮纸制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种风光一体技术用风光互补发电系统，其特征在于：所述转动壳体的上下两侧设置有高速轴承，且转动壳体通过高速轴承与下杆体转动连接。
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Cited By (2)
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| CN117559881A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-13 | 中建科工集团有限公司 | 一种虚拟电厂电能调控设备及调控方法 |
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