CN201994663U - 沼光互补一体化智能发电装置 - Google Patents

沼光互补一体化智能发电装置 Download PDF

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Abstract

一种沼光互补一体化智能发电装置,包括沼气发电设备组、太阳能发电设备组、智能控制器、充电设备和交流配电装置,所述沼气发电设备组输出端连接充电设备和交流配电装置的输入端,太阳能发电设备组输出端也连接到交流配电装置的输入端,沼气发电设备组输出交流电和太阳能发电设备组输出交流电经交流配电装置配电后提供给交流用电设备使用;所述智能控制器连接沼气发电机设备组、太阳能发电设备组、充电设备和交流配电装置。本实用新型解决了用电量大、可再生能源丰富的中小型养殖场、相对集中的养殖小区、牧场等的用电问题,同时结构简单,操作方便,适合广泛使用。

Description

沼光互补一体化智能发电装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及发电设备,具体是一种沼气和太阳能联合的一体化智能发电设备。
背景技术
[0002] 目前的发电方式主要有沼气发电,火力发电,水力发电,风力发电,潮汐发电,核能发电,太阳能发电。其中火力发电需要大量的资源,潮汐发电和水力发电受到地理条件等因素的影响不能大量使用,而太阳能发电、沼气发电和风力发电量相对偏小且发电设备庞大同时受到天气变化的影响,核能发电对人体健康影响极大。因此急需寻找一种适合广泛操纵且发电量大、清洁的发电方式。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种适合广泛使用,发电量大且清洁的发电设备,具体是一种沼光互补一体化智能发电装置。
[0004] 为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种沼光互补一体化智能发电装置,包括沼气发电设备组、太阳能发电设备组、智能控制器、充电设备和交流配电装置, 其特征在于:所述沼气发电设备组输出端连接充电设备和交流配电装置的输入端,太阳能发电设备组中的光伏逆变器输出端也连接到交流配电装置的输入端,沼气发电设备组输出交流电和太阳能发电设备组输出交流电经交流配电装置配电后传输至交流用电设备;所述智能控制器连接沼气发电机设备组、太阳能发电设备组、充电设备和交流配电装置;所述沼气发电设备组由沼气池、脱硫脱水装置、配气装置和沼气发电机组成;所述太阳能发电机设备组由跟随装置、太阳能电池板阵列、光伏逆变器、蓄电池组组成;所述充电设备由交流配电屏及充电控制回路和充电器组成。
[0005] 本实用新型中所述智能控制器由配气控制单元、沼气发电控制单元、跟随控制单元、逆变及输出配电控制、状态指示单元、电压采样与充放电控制单元组成。其中配气控制单元控制沼气发电设备组中的配气装置,电压采样与充放电控制单元连接交流配电屏及充电控制回路和蓄电池组,逆变及输出配电控制连接太阳能发电设备组中的光伏逆变器,该光伏逆变器采用单相全桥逆变器;跟随控制单元连接太阳能发电设备组中的太阳跟随装置,沼气发电控制单元连接沼气发电设备组中的沼气发电控制回路。
[0006] 本实用新型采用沼光互补一体化的发电、供电,解决了用电量大、可再生能源丰富的中小型养殖场、相对集中的养殖小区、牧场等的用电问题,以适应低碳畜牧养殖业、低碳农业的发展需求,同时能为农牧民增收、环境保护以及减轻国家电网的压力提供保障。本实用新型还具有结构简单,操作方便适合广泛使用。
附图说明
[0007] 图1、本实用新型结构框图[0008] 图中:1-沼气发电设备组;2-太阳能发电设备组;3-智能控制器;4-充电设备; 5-交流配电装置。
具体实施方式
[0009] 下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步描述,但本实用新型的保护范围并不仅限于以下实施方式。
[0010] 如图1所示:沼光互补一体化智能发电装置,包括沼气发电设备组1、太阳能发电设备组2、智能控制器3、充电设备4和交流配电装置5。所述沼气发电设备组1输出端连接充电设备4和交流配电装置5的输入端,太阳能发电设备组2中的光伏逆变器输出端也连接到交流配电装置5的输入端。沼气发电设备组1输出交流电和太阳能发电设备组2输出交流电经交流配电装置5配电后提供给交流用电设备使用。所述智能控制器3连接沼气发电机设备组1、太阳能发电设备组2、充电设备4和交流配电装置5。所述沼气发电设备组1 由沼气池、脱硫脱水装置、配气装置和沼气发电机组成;所述太阳能发电机设备组2由跟随装置、太阳能电池板阵列、光伏逆变器、蓄电池组组成;所述充电设备4由交流配电屏及充电控制回路和充电器组成。
[0011] 上述智能控制器3由配气控制单元、沼气发电控制单元、跟随控制单元、逆变及输出配电控制、状态指示单元、电压采样与充放电控制单元组成,其中所述配气控制单元控制沼气发电设备组1中的配气装置。电压采样与充放电控制单元连接交流配电屏及充电控制回路和蓄电池组。逆变及输出配电控制连接太阳能发电设备组2中的光伏逆变器其该光伏逆变器采用的是单相全桥逆变器。跟随控制单元连接太阳能发电设备组2中的太阳跟随装置。沼气发电控制单元连接沼气发电设备组1中的沼气发电控制回路。上述交流配电装置 5是含有智能切换功能的。
[0012] 本实用新型中的各部工作原理如下:
[0013] 沼气发电设备组:首先沼气池中出来的沼气经脱硫脱水装置处理后,经控制回路中的调压装置调压,然后驱动沼气发电机工作,输出220V工频交流电。在智能控制器的作用下,工频交流电既可直接供用电设备使用,也可并网输出到国家电网,或者经整流后存储于蓄电池。
[0014] 太阳能发电设备组:该部分的核心是光伏逆变器、太阳跟随装置和太阳能电池板阵列。太阳能电池板阵列是光电转换装置,蓄电池需根据设计需求选择合适的容量。光伏逆变器是太阳能发电设备组及整个系统中最主要的核心部件之一,其作用是将直流电经过逆变处理获得清洁的工频交流输出,该部分充分吸收了大功率工业UPS、逆变器及前期研究光伏逆变器的成熟技术,具有并网发电,防孤岛效应、过热、过载、短路、过压、欠压等功能。实现一部分电自用,另外很大一部分电量将输出到商业电网或地方电网。
[0015] 交流配电装置,除具有交流电压测量及指示、告警、保护功能外,还应有相应的静态开关,在智能控制器控制下完成太阳能发电输出、沼气发电输出、蓄电池逆变输出通路的倒换功能。
[0016] 智能控制器,需完成沼气调压控制、沼气发电机自启动控制、交流配电和直流配电参数检测与控制、沼气发电与太阳能发电自动切换控制、太阳跟随控制、功率自适应调节控制等基本功能。所述自适应调节包括太阳跟随、沼气流量和压力调节、功率自适应调节等几方面。本装置首先将电池板划分为多个调整单元,各单元采用多模数组追踪架构设计太阳能跟随系统设计方案,采用自动跟踪模式,通过双电机驱动太阳能板在半球面立体转动,满足跟随需求。加入信息采集与闭环反馈系统,将反馈信号输入控制装置,通过高集成度设计的模组化控制器以达到自适应控制目的。功率方面由控制器不断跟踪监测负载信息变化, 最后综合多方面因素同样达到自动调节控制目的。
[0017] 为了实现沼气与太阳能发电的自动转换,采用了自动转换与控制技术:该技术主要是指沼气发电与太阳能发电自动转换的基本要求是保证发电系统输出足够的功率,一旦其中一种发电方式不能保证足够的输出功率时,可由切换控制器转换到另一种发电方式, 或者二者同时启动一起发电。

Claims (8)

1. 一种沼光互补一体化智能发电装置,包括沼气发电设备组(1)、太阳能发电设备组 (2)、智能控制器(3)、充电设备(4)和交流配电装置(5),其特征在于:所述沼气发电设备组 (1)输出端连接充电设备(4)和交流配电装置(5)的输入端,太阳能发电设备组(2)中的光伏逆变器输出端也连接到交流配电装置(5)的输入端,沼气发电设备组(1)输出交流电和太阳能发电设备组(2 )输出交流电经交流配电装置(5 )配电后传输至交流用电设备;所述智能控制器(3)连接沼气发电机设备组(1)、太阳能发电设备组(2)、充电设备(4)和交流配电装置(5);所述沼气发电设备组(1)由沼气池、脱硫脱水装置、配气装置和沼气发电机组成;所述太阳能发电机设备组⑵由跟随装置、太阳能电池板阵列、光伏逆变器、蓄电池组组成;所述充电设备(4)由交流配电屏及充电控制回路和充电器组成。
2.根据权利要求1所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述智能控制器由配气控制单元、沼气发电控制单元、跟随控制单元、逆变及输出配电控制、状态指示单元、 电压采样与充放电控制单元组成。
3.根据权利要求2所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述配气控制单元控制沼气发电设备组(1)中的配气装置。
4.根据权利要求2所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述电压采样与充放电控制单元连接交流配电屏及充电控制回路和蓄电池组。
5.根据权利要求2所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述逆变及输出配电控制连接太阳能发电设备组(2)中的光伏逆变器。
6.根据权利要求5所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述光伏逆变器是单相全桥逆变器。
7.根据权利要求2所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述跟随控制单元连接太阳能发电设备组(2)中的太阳跟随装置。
8.根据权利要求2所述的沼光互补一体化智能发电装置,其特征在于所述沼气发电控制单元连接沼气发电设备组(1)中的沼气发电控制回路。
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