CN202669580U - 一种移动式可再生能源电力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种能够移动的可再生能源的电力系统，为了达到所上述目的，本实用新型提供了一种移动式可再生能源的电力系统，其特征在于包含移动货柜车辆单元，垂直轴风力发电机单元，太阳能斯特林发电机单元，大功率储能单元，可插拔电池集箱单元，电源输出/输入单元。所述垂直轴风力发电机单元；太阳能斯特林发电机单元；大功率储能单元；可插拔电池集箱单元；电源输出/输入单元均安装在移动货柜车辆单元上。移动式可再生能源电力系统移动时所述的垂直轴风力发电机单元，太阳能斯特林发电机单元各系统都收起，拆卸下来安置在移动货柜车辆单元的固定部位上，所述的移动货柜车辆单元货柜车体的各个边门收起，呈可移动状态，移动式可再生能源电力系统工作时所述的移动货柜车辆单元货柜车体的各个边门放下并展开，所述的垂直轴风力发电机单元，太阳能斯特林发电机单元各系统都安装到位、伸展开来，呈工作状态。

Description

一种移动式可再生能源电力系统

技术领域

本发明涉及一种可再生电力能源系统，特别涉及一种移动式可再生能源电力系统，该系统属于分布式电力能源领域。 

背景技术

在世界饱受能源紧缺问题困扰的情况下，通过推广应用分布式能源系统，不仅大幅提高了能源效率，而且实现了能源独立。分布式能源系统是指将能源系统以小规模、小容量、模块化，由于可以提高能源利用率和供电安全性，实现按需供能以及为用户提供更多选择，分布式能源系统成为全球电力行业和能源产业的重要发展方向。 

分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电力从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统。发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能，而近50%的热能流失，传输环节损耗近10%的热能。 

电在已知的二次能源中最为有用,且占有绝对优势。如果没有电,就没有了绝大多数的先进生产力。一切高新技术的研发、应用都要在电力运行的基础上进行。所以保证充足、安全、有效的电力供应是非常重要的事情。然而在目前,我国只有大电厂加大电网才能够比较好地完成此任务。估计这种状态在较长一段时间内不会改变。 

分布式能源是相对于能源集中生产(主要代表形式是大电厂加大电网)而言的，能源供能点分散到很多企业、社区、大厦、医院、学校、写字楼...,甚至到个别家庭住宅中去。由于分散,所以每个系统的出力都不会太大,需根据用户的具体要求而定,一般在成百上千kW以下。 

而且，当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求。因此，这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%，发电量仅占发电总量的1%。由于只依靠几条主要线路传输电力，集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显。电力供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求，而不是简单地将剩余电力从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场，从而造成能源利用率更为低下。 

能源独立化是当今社会进步、实际需求的产物，能源独立化又是生产、生活的必要手段，将独立化的能源安装在可移动的载体上更是现代社会需求的发展方向。 

可再生能源更是当今世界追求和发展的方向，充分利用风能、太阳能以及其他可再生能源实现能源的独立化，是解决目前化石能源不能小型化、独立性的最佳途径。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动式可再生能源的电力系统，通过应用该移动式可再生能源的电力系 统，可以解决包括工业、农业以及其他应用在内的诸多远离电网以及电网不能及的野外作业的电力需求，特别是通过风能、太阳能产生的可再生的电力资源，源源不断的存储在大功率、大容量的储能系统里，以满足日常生产、生活的需要。 

为了达到所上述目的，本发明提供了一种移动式可再生能源的电力系统，其特征在于，该系统由移动货柜车辆单元，垂直轴风力发电机单元，太阳能斯特林发电单元，大功率储能单元，可插拔电池集箱单元，电源输出/输入单元。所述垂直轴风力发电机单元；太阳能斯特林发电单元；大功率储能单元；可插拔电池集箱单元；电源输出/输入单元安装在所述移动货柜车辆单元上。 

所述的移动货柜车辆单元，其特征在于，该系统由货柜车牵引车头，货柜车体及液压支撑组成，所述货柜牵引车头是大功率的牵引汽车，所述的货柜车体是长方形的货柜安装在底盘车上，长方形货柜的顶部是可移动的，长方形货柜的四个边门是可以打开的，四个边门的外端安装有液压支撑装置，用于打开四个边门及用于支撑四个边门打开后与货柜车体的柜底同在一个平面上。 

所述的垂直轴风力发电机单元，其特征在于，该系统由垂直轴风力发电机，液压支撑塔架组成，所述垂直轴风力发电机由垂直轴升力及阻力风叶系统、支架系统、发电机系统组成，所述液压支撑塔架由收、放液压支撑系统与多级液压伸缩臂系统组成，所述垂直轴风力发电机的发电机系统及支架系统安装在所述液压支撑塔架的顶端，所述垂直轴风力发电机的垂直轴升力及阻力风叶系统安装在支架系统上，通过联轴器与发电机系统连接。 

所述的太阳能斯特林发电机单元，其特征在于，该系统由超级聚光镜系统、斯特林发电机系统、V型支架系统、二维旋转支撑平台系统组成，所述V型支架系统底部安装在二维旋转支撑平台系统上，超级聚光镜系统安装在V型支架系统的一端，斯特林发电机系统安装在V型支架系统的另一端，所述二维旋转支撑平台系统控制所述超级聚光镜系统跟随太阳转动收集太阳光聚焦到所述的斯特林发电机系统，通过所述斯特林发电机系统吸收聚焦的太阳热能转化为机械能进而转换为电能。 

所述的大功率储能单元，其特征在于，该系统由主控柜、DC –PUC柜、AC-PUC柜及全钒液流储能系统或锌溴液流储能系统或超级电容储能系统等大功率储能系统组成，主控柜用于控制整个可再生能源系统即垂直轴风力发电机单元及太阳能斯特林发电单元发出的电力输入、储能和输出，DC-PUC柜对垂直轴风力发电机单元及太阳能斯特林发电单元发出的电力进行整流或变流，进入DC-BUS总线控制，储能端在线调节充电和放电，控制储能子系统的运作，输出端并入电网或接入负载，对整个输出进行智能控制，实现电力供需最优化配置。 

所述的可插拔电池集箱单元，其特征在于，该系统由多个可插拔电池的抽屉盒及充电控制系统组成，所述的多个可插拔电池的抽屉盒的末端安装了充电电源的电极，所述的多个可插拔电池的抽屉盒可以将电池放进去充电，充电结束后可以拿出去使用，所述充电控制系统连接储能系统的输出端和可插拔电池抽屉盒末端的充电电极。 

所述的电源输出/输入单元，其特征在于，该系统由电缆线及接插件组成，所述电缆线的一端通过接插件与储能单元连接，另一端通过接插件与负载或电网连接。 

所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于，所述的垂直轴风力发电机单元的液压支撑塔架安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门的靠外侧两端，非工作时液压支撑塔架收起并固定安置在长方形货柜的两个长边门的靠外侧门边。工作时收、放液压支撑系统支撑多级液压伸缩臂竖起，多级液压伸缩臂伸展到最高高度。所述的垂直轴风力发电机单元的垂直轴升力及阻力风叶系统是可以拆卸的，非工作时，拆卸下来，安置在长方形货柜的长边门的两侧，工作时，安装到固定在液压支撑塔架上的支架系统上通过联轴器与发电机连接起来。 

所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于，所述的太阳能斯特林发电单元的二维旋转支撑平台系统安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门靠近中间的位置，太阳能斯特林发电单元的其他部分是可以拆卸的，非工作时，拆卸成V型支架系统、超级聚光镜系统、斯特林发电机系统三个部分，分别固定安置在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门上，工作时，将太阳能斯特林发电机单元各部分组装成整体安装到二维旋转支撑平台系统上。 

所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于，所述的大功率储能单元安装在移动货柜车辆单 元的长方形货柜的中间位置上。 

所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于，所述的可插拔电池集箱单元及电源输出/输入单元安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个短边门上。 

所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于移动式可再生能源电力系统移动时所述的垂直轴风力发电机单元的液压支撑塔架收起并固定安置在移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门的靠外侧门边，将所述的垂直轴风力发电机单元的垂直轴升力及阻力风叶系统拆卸下来，安置在移动货柜车辆单元的长方形货柜的长边门的两侧。太阳能斯特林发电单元拆卸成V型支架系统、超级聚光镜系统、斯特林发电机系统三个部分，分别固定安置在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门上，所述的移动货柜车辆单元货柜车体的各个边门收起，液压支撑装置收回到初始位置，呈可移动状态。移动式可再生能源电力系统工作时所述的移动货柜车辆单元货柜车体四个边门上的各个边门放下展开，边门外端安装的液压支撑装置打开四个边门，另外的液压支撑装置用来支撑四个边门打开后与货柜车体的柜底在同在一个平面，所述的垂直轴风力发电机单元，太阳能斯特林发电单元各系统都安装到位、伸展开来，整个移动式可再生能源电力系统的各个单元连接到位，呈工作状态。 

附图说明

图1是一种移动式可再生的电力系统移动车辆的立体图 

图2是一种移动式可再生的电力系统移动车辆的牵引车头立体图 

图3是一种移动式可再生的电力系统移动车辆的货柜车的立体图 

图4是一种移动式可再生的电力系统垂直轴风力发电机单元的结构图 

图5是一种移动式可再生的电力系统太阳能斯特林发动机单元结构图 

图6是一种移动式可再生的电力系统货柜车展开后可再生能源的布局图 

图7是一种移动式可再生的电力系统电池集箱的结构图 

具体实施方式

图1、图2、图3是一种移动式可再生的电力系统移动车辆的立体图，移动货柜车辆单元10，包含货柜车牵引车头11，货柜车体12及液压支撑系统13组成，所述货柜牵引车头11是大功率的牵引汽车，所述的货柜车体12是长方形的货柜安装在底盘车上，液压支撑系统13分别安装在货柜车体12的前后两端，液压支撑系统13是可以伸缩的，移动货柜单元10移动时，液压支撑系统13收缩至货柜车体12里，移动货柜单元10工作时时，液压支撑系统13伸展至货柜车体12外，用于支撑整个系统的工作。 

图4是垂直轴风力发电机单元30的结构图，由垂直轴升力及阻力风叶系统31、支架系统32、发电机系统33组成，垂直轴风力发电机单元30的垂直轴升力及阻力风叶系统31安装在支架系统32上，通过联轴器与发电机系统33连接。 

图5是太阳能斯特林发电单元40结构图，包含超级聚光镜系统41、斯特林发电机系统43、V型支架系统42、二维旋转支撑平台系统44，V型支架系统42底部安装二维旋转支撑平台系统44上，超级聚光镜系统41安装在V型支架系统42的一端，斯特林发电机系统43安装在V型支架系统42的另一端，超级聚光镜系统41的焦点固定聚焦到斯特林发电机系统43的底部。二维旋转支撑平系统台44在设定的程序下通过控制V型支架系统42的运动，带动超级聚光镜系统41的镜面转动以追寻阳光直射的方向，二维旋转支撑平台系统44包含两个伺服电机，分别驱动超级聚光镜系统41在两个自由度的旋转，其中一个伺服电机针对超级聚光镜系统41的方向角驱动，改变整个系统的方向以实现在同一天内对阳光直射角度的追踪，另一个伺服电机进行超级聚光镜系统41的方位角驱动，针对不同的日期调整整个系统和地平面的倾斜角度，通过两个伺服电机的联动驱动保证了超级聚光镜系统41对阳光的随转追踪，以实现最大效率地收集和反射光热。二维旋转支撑平台系统44控制所述超级聚光镜系统41跟随太阳转动收集太阳光聚焦到所述的斯特林发电机系统44，通过斯特林发电机系统44吸收聚焦的太阳热能转化为机械能进而转换为电能。 

图6是移动式可再生的电力系统货柜车展开后可再生能源的布局图，货柜车体液压支撑装置13伸出货柜车体，并展开支撑，四个边门的外端安装有液压支撑装置13，用于打开四个边门，货柜车体的四个边门由液压支撑装置13放下，长边门15、短边门14打开后与货柜车体的柜底16同在一个平面上，由货柜车体液压支撑装置13支撑，形成一个可再生能源电力系统的工作平台。 

垂直轴风力发电机单元30的液压支撑塔架系统34、35安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜12的两个长边门15的靠外侧两端，非工作时液压支撑塔架系统34、35收起并固定安置在移动货柜车辆单元的长方形货柜12的两个长边门15的靠外侧门边。工作时收、放液压支撑34支撑多级液压伸缩臂35竖起，多级液压伸缩臂35伸展到最高高度。垂直轴风力发电机单元30的发电机33及支架32安装在多级液压伸缩臂35的顶端，垂直轴风力发电机单元30的垂直轴升力及阻力风叶31是可以拆卸的，垂直轴风力发电机单元30不工作时，拆卸下来，安置在长方形货柜12的长边门15的两侧，工作时，安装到多级液压伸缩臂塔架35的支架32上通过联轴器与发电机33连接起来。 

将垂直轴风力发电机单元30固定在移动货柜车辆单元的货柜车体长边门15上的垂直轴升力及阻力风叶系统31卸下，安装到多级液压伸缩臂35顶端的支架32上、通过联轴器与发电机33相连接，开启收、放液压支撑34与多级液压伸缩臂35工作，收、放液压支撑34将多级液压伸缩臂35竖起，多级液压伸缩臂35逐级伸开到最高位置，垂直轴风力发电机单元30展开呈工作状态。 

太阳能斯特林发电单元40的二维旋转支撑平台系统44安装在移动货柜车辆单元的长方形货柜12的两个长边门15靠近中间的位置，的其他部分是可以拆卸的，太阳能斯特林发电单元40不工作时，拆卸成V型支架系统42、超级聚光镜系统41、斯特林发电机系统43三个部分，分别固定安置在移动货柜车辆单元的长方形货柜12的两个长边门15上，工作时，将太阳能斯特林发电单元40各部分组装成整体安装到二维旋转支撑平台系统44上。 

将太阳能斯特林发动单元40固定在移动货柜车辆单元的货柜车体长边门15上的超级聚光镜系统41、斯特林发电机系统43、V型支架系统42卸下，将V型支架系统42安装到二维旋转支撑平台系统44上，将超级聚光镜系统41、斯特林发电机系统43安装到V型支架系统42上，太阳能斯特林发动单元40展开呈工作状态。 

大功率储能单元固定安装在移动货柜车辆单元的长方形货柜的中间位置16上。（图6不方便表现，所以没有在图上表现出来。以文字叙述。） 

电源输出/输入单元固定安装在移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个短边门14上。（图6不方便表现，所以没有在图上表现出来，以文字叙述。） 

图7是一种移动式可再生的电力系统可插拔电池集箱结构图，可插拔电池集箱单元60包含可插拔电池的抽屉盒61及充电控制系统组成，所述的多个可插拔电池的抽屉盒61的末端安装了充电电源的电极，所述的多个可插拔电池的抽屉盒61可以将电池放进去充电，充电结束后可以拿出去使用，所述充电控制系统连接储能系统的输出端和可插拔电池抽屉盒61末端的充电电极。可插拔电池集箱单元60固定安装在移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个短边门14上， 

移动式可再生的电力系统需要移动时，与系统展开时逆向工作，系统各个单元收起并固定到各自位置，移动货柜车辆单元的货柜车体各个边门收起，液压支撑装置全部收缩到位，牵引车头连接货柜车体，呈移动状态。 

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。 

Claims (10)

1.一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于，该系统包含移动货柜车辆单元，垂直轴风力发电机单元，太阳能斯特林发电单元，大功率储能单元，可插拔电池集箱单元，电源输出/输入单元，所述垂直轴风力发电机单元、太阳能斯特林发电单元、大功率储能单元、可插拔电池集箱单元、电源输出/输入单元都安装在所述移动货柜车辆单元上。

2.如权利要求1所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的移动货柜车辆单元由货柜车牵引车头，货柜车体及液压支撑装置组成，所述货柜车牵引车头是大功率的汽车，所述的货柜车体是长方形货柜安装在底盘车上，长方形货柜的顶部是可移动的，长方形货柜的四个边门是可以打开的，四个边门的外端安装有液压支撑装置，用于打开及支撑四个边门展开后与货柜的柜底在一个平面上。

3.如权利要求2所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的垂直轴风力发电机单元由垂直轴风力发电机，液压支撑塔架组成，所述垂直轴风力发电机由垂直轴升力及阻力风叶系统、支架系统、发电机系统组成，所述液压支撑塔架由收、放液压支撑系统与多级液压伸缩臂系统组成，所述发电机系统及支架系统安装在所述液压支撑塔架的顶端，所述液压支撑塔架由收、放液压支撑系统与多级液压伸缩臂系统安装在移动货柜车辆单元的货柜车体上，所述垂直轴升力及阻力风叶系统安装在支架系统上通过联轴器与发电机系统连接。

4.如权利要求2所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的太阳能斯特林发电单元由超级聚光镜系统、斯特林发电机系统、V型支架系统、二维旋转支撑平台系统组成，所述二维旋转支撑平台系统安装在货柜车体上，所述V型支架系统安装在二维旋转支撑平台系统上，超级聚光镜系统安装 在V型支架系统的一端，斯特林发电机系统安装在V型支架系统的另一端，所述二维旋转支撑平台系统控制所述超级聚光镜系统跟随太阳转动收集太阳能聚焦到斯特林发电机系统，通过所述斯特林发电机系统吸收聚焦的太阳热能转化为机械能进而转换为电能。

5.如权利要求2所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的大功率储能单元由主控柜、DC –PUC柜、AC-PUC柜及全钒液流储能系统或锌溴液流储能系统或超级电容储能系统组成，主控柜用于控制整个可再生能源系统的电力输入、储能和输出，DC-PUC柜对垂直轴风力发电机单元及太阳能斯特林发电单元发出的电力进行整流或变流，进入DC-BUS总线控制，储能端在线调节充电和放电，控制储能子系统的运作，输出端并入电网或接入负载，对整个输出进行智能控制，实现电力供需最优化配置。

6.如权利要求2所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的可插拔电池集箱单元由多个可插拔电池的抽屉、充电控制系统组成，所述的可插拔电池的抽屉的末端安装了电源的电极，所述充电控制系统连接储能系统的输出端和可插拔电池抽屉末端的电极，所述的电源输出/输入单元由电缆及接插件组成，所述电缆的一端通过接插件与储能单元连接，另一端通过接插件与负载或电网连接。

7.如权利要求3所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的垂直轴风力发电机单元的液压支撑塔架安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门的靠外侧两端，所述发电机系统及支架系统安装在多级液压伸缩臂系统的顶端，所述的垂直轴升力及阻力风叶系统是可以拆卸的，安装在支架系统上通过联轴器与发电机系统连接。

8.如权利要求4所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述 的太阳能斯特林发电单元的二维旋转支撑平台系统安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个长边门上，所述的太阳能斯特林发电单元的超级聚光镜系统、斯特林发电机系统、V型支架系统是可以拆卸的。

9.如权利要求5所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的大功率储能单元安装在移动货柜车辆单元的长方形货柜的中间位置上。

10.如权利要求6所述的一种移动式可再生能源电力系统，其特征在于所述的可插拔电池集箱单元、电源输出/输入单元安装在所述的移动货柜车辆单元的长方形货柜的两个短边门上。 

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