CN202663176U - 风光油互补供热供电系统 - Google Patents

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田占元
王苏健
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Shaanxi Coal and Chemical Technology Institute Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种基于风光油互补供热供电系统，包括用于捕获风能的风力发电机、捕获太阳能的太阳能电池、作为风能与太阳能补充的柴油发电机，用于将风力发电机、太阳能电池和柴油发电机产生的电能转换为合适直流电的集中控制器，用于储能的蓄电池组，为用户提供电能变换的电能变换装置和为用户提供热能的供热装置。集中控制器将风力发电机与太阳能电池捕获的电能转换为合适的直流电，当电量不够的时候启动柴油机发电作为互补。本实用新型由于采用了直流供电型热泵作为供热装置，同时采用直流供电技术，减少了中间的变流环节，进一步大大提高了能源的利用率。该装置配合柴油机作为互补供电系统，能够为用户提供不间断的绿色电力供给。

Description

风光油互补供热供电系统
技术领域
本实用新型涉及新能源领域，具体涉及风光油互补供热供电系统。
背景技术
我国幅员辽阔，经济发展不平衡，由于受历史和自然条件的约束，在我国偏远山区、牧区和岛屿等地，仍然有很多人没有解决用电问题。风电和光伏发电技术已经经过几十年的发展，技术成熟，采用新能源技术解决了一大批无电地区的用电问题。现有的风力供电、太阳能供电或者风光互补供电系统中，电能储存在蓄电池中，当需要使用的时候将蓄电池的电能通过逆变器转换为交流电再提供给负载，整个过程中存在多个变流环节，能源利用率低。在现实中用户的用热问题，特别是在边防海岛，洗澡用电问题，占据了能源使用的很大一部分。传统的电加热水器对能源的利用率不高，增加了风光系统需求的容量，增加系统成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，在原风光互补系统基础上，提供一种基于热泵高效加热的风光油互补供热供电系统，并采用直流供电方式进一步提高能源的利用效率，配合柴油发电机的使用，为用户提供高效绿色的供热供电解决方案。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种基于风光油互补供热供电系统，包括用于捕获风能的风力发电机、捕获太阳能的太阳能电池、作为对供电系统中风力发电机与太阳能电池的补充的柴油发电机，用于将风力发电机、太阳能电池和柴油发电机产生的变压变频交流电、直流电和交流电转换为合适的直流电的集中控制器，用于储能的蓄电池组，为用户提供电能变换的电能变换装置和为用户提供热能的供热装置。
作为本实用新型的一种改进，所述的集中控制器输入端分别与风力发电机、太阳能电池和柴油发电机连接，集中控制器输出端与供热装置、电能变换装置和蓄电池组连接，集中控制器将风力发电机的交流电、太阳能电池的直流电和柴油发电机的交流电转换为电压合适的直流电对蓄电池组充电或者对供电装置和供热装置供电。
作为本实用新型的一种改进，所述集中控制器设置有电源切换装置，电源切换装置分别连接蓄电池组、以及风力发电机、太阳能电池和柴油发电机。
进一步的，所述电源切换装置分别设有蓄电池组连接端子、风力发电机和太阳能电池连接端子以及柴油发电机连接端子；电源切换装置根据蓄电池组电压的大小进行风力发电机和太阳能电池与柴油发电机工作状态的切换。
集中控制器通过检测蓄电池组电压进行工作状态的切换，当蓄电池组处于欠压状态时，将启动柴油发电机，作为电力的补充；当蓄电池组处于过压点时，集中控制器将停止风机和太阳能电池的发电向蓄电池充电。
作为本实用新型的另一种改进，所述的供热装置为直流供电型热泵，该热泵能够直接用蓄电池组或者集中供电器的直流电供电，并将之高效地转换为热能。
作为本实用新型的还有一种改进，所述的电能变换装置为逆变器，该逆变器为用户提供交流电。
采用以上结构后，本实用新型的风光油互补供热供电系统与现有技术比较，具有以下优点：
由于采用热泵作为加热器，相比于电加热器具有更高的转换效率，热泵的转换效率为电加热器的3倍左右；本实用新型采用直流供电型热泵，可以直接利用集中控制器变换的直流电或者蓄电池的直流电供电，减少了中间的变流环节，增加了电能的利用效率；本实用新型将柴油发电机引入到系统，在风光不足的情况下，启动柴油发电机，保证系统供电供热的不间断。
附图说明
图1是本实用新型的基于风光油互补供电供热系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1，本实用新型的风光油互补供电供热系统包括：用于捕获风能的风力发电机、捕获太阳能的太阳能电池、作为对供电系统中风力发电机与太阳能电池的补充的柴油发电机，用于将风力发电机捕获的风能、太阳能电池捕获的太阳能和柴油发电机产生的变压变频交流电、直流电和交流电转换为合适的直流电的集中控制器，用于储能的蓄电池组，为用户提供电能的电能变换装置和为用户提供热能的供热装置。
所述的集中控制器输入端分别与风力发电机、太阳能电池的电池板和柴油发电机连接，输出端与供热装置、电能变换装置和蓄电池组连接，集中控制器通过控制风机和太阳电池输出的电能达到最大风能捕获和光能捕获（MPPT）的目的；并将输入端电能转换为电压合适的直流电对蓄电池组充电或者对电能变换装置和供热装置供电。
集中控制器设置有电源切换装置，电源切换装置分别连接蓄电池组、以及风力发电机、太阳能电池和柴油发电机。电源切换装置分别设有蓄电池组连接端子、风力发电机和太阳能电池连接端子以及柴油发电机连接端子；电源切换装置根据蓄电池组电压的大小进行风力发电机和太阳能电池与柴油发电机工作状态的切换。集中控制器通过检测蓄电池组电压进行工作状态的切换，当蓄电池组处于欠压状态时，将启动柴油发电机，作为电力的补充；当蓄电池组处于过压点时，集中控制器将停止风机和太阳能电池的发电。
本实用新型供热装置为直流供电型热泵，电能变换装置为逆变器，直流供电型热泵输入端与蓄电池组和集中控制器的直流输出端连接，该直流供电型热泵能够直接用蓄电池组或者集中控制器的直流电供电，并高效地转换为热能。
本实用新型逆变器输入端与蓄电池组和集中控制器的直流输出端连接，输出端为用户提供稳定可靠的交流电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (5)

1.风光油互补供热供电系统，其特征在于，该系统包括集中控制器，及分别与集中控制器相连的风力发电机、太阳能电池和柴油发电机，所述集中控制器输出端分别与供热装置、电能变换装置和蓄电池组连接。
2.根据权利要求1所述的风光油互补供热供电系统，其特征在于，所述集中控制器设置有电源切换装置，电源切换装置分别连接蓄电池组、以及风力发电机、太阳能电池和柴油发电机。
3.根据权利要求1所述的风光油互补供热供电系统，其特征在于，所述电源切换装置分别设有蓄电池组连接端子、风力发电机和太阳能电池连接端子以及柴油发电机连接端子。
4.根据权利要求1所述的风光油互补供热供电系统，其特征在于，所述供热装置为直流供电型热泵。
5.根据权利要求1所述的风光油互补供热供电系统，其特征在于，所述电能变换装置为逆变器。
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