CN202996191U - 高速公路风光互补供电可变信息标志系统 - Google Patents

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孙经纬
贾雪冬
王曰明
张良涛
刘志合
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Abstract

一种高速公路风光互补供电可变信息标志系统，由风力发电机组和太阳能光伏发电阵列分别连接风光互补充放电控制器，风光互补充放电控制器连接蓄电池组及蓄电池监测器和通信及显示控制器，通信及显示控制器连接LED显示机箱。实现对两种可再生能源的利用，充分扩大了对自然资源的利用和产品适用范围。由于产品适用范围的增大，可早日实现对我国高速公路可变信息标志系统的工程改造和推广应用，可大幅度地节电、节煤，减少向大气排放二氧化碳，实现低碳环保目标，为建设绿色高速公路提供一个支持产品。

Description

高速公路风光互补供电可变信息标志系统
技术领域：
本实用新型属于风电光电互补供电应用 系统，特别涉及一种高速公路风光互补供电可变信息标志系统。 
背景技术：
高速公路可变信息标志系统均采用普通电网供电，自从2009年我公司发明了“高速公路太阳能供电可变信息标志”《专利号：2009.200975307》后，才将光伏发电技术应用到高速公路可变信息标志系统产品中。在我国高速公路可变信息标志系统设备中出现了太阳能供电可变信息标志系统与普通电网供电可变信息标志系统共存的局面。 
由于我国幅原辽阔，地理复杂，单一功能的太阳能供电可变信息标志系统不能在全国更大区域普遍推广。以东北为例：冬天昼短夜长，白天阳光照射不足，单独的光伏发电不能满足可变信息标志系统产品对能源的需求；而夜晚又长时间地有风，风力资源得不到充分利用，造成资源浪费。为了适应国情，符合国家倡导的开发新能源利用的发展战略，我们研制了既用光伏发电又利用风力发电的高速公路风/光互补供电可变信息标志系统。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高速公路风光互补供电可变信息标志系统。达到。 
本实用新型的内容为： 
一种高速公路风光互补供电可变信息标志系统，其特征在于：由风力发电机组和太阳能光伏发电阵列分别连接风光互补充放电控制器，风光互补充放电控制器连接蓄电池组及蓄电池监测器和通信及显示控制器，通信及显示控制器连接LED显示机箱。 
所述风光互补充放电控制器：有变换及隔离单元，变换及隔离单元连接充放电控制单元，充放电控制单元连接系统控制单元，充放电控制单元和变换及隔离单元分别连接卸荷控制器； 
所述变换及隔离单元：有与外界太阳能极板连接的太阳能极板隔离器，有与外界风力发电机连接的三相不可控整流桥，三相不可控整流桥连接风力发电机隔离器和其变换及隔离单元外的卸荷控制器，太阳能极板隔离器和风力发电机隔离器连接充放电控制单元的充电控制器； 
所述充放电控制单元：充电控制器连接在本全自动充放电控制器外的多级蓄电池组，全自动充放电控制器外的多级蓄电池组连接充电控制器内的一级放电控制器和二级放电控制器，一级放电控制器连接全自动充放电控制器外的控制及通信设备，二级放电控制器连接全自动充放电控制器外的LED显示屏； 
所述系统控制单元：有主控制单元，系统状态采集器连接主控制单元连，主控制单元连接历史记录存储器和系统状态显示器OLED，历史记录存储器连接系统状态显示器OLED。 
本实用新型的特点优点： 
本产品技术与现有产品技术的优缺点对比见<附表一> 
Figure DEST_PATH_GFW00000072829400021
Figure DEST_PATH_GFW00000072829400031
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<附表一> 
实现本技术的特点、优点和效果 
1.产品所用能源为可再生能源，符合国家及世界新能源利用技术方向。 
2.一个产品同时实现对两种可再生能源的利用，充分扩大了对自然资源的利用和产品适用范围。 
3.由于产品适用范围的增大，可早日实现对我国高速公路可变信息标志系统的工程改造和推广应用，可大幅度地节电、节煤，减少向大气排放二氧化碳，实现低碳环保目标，为建设绿色高速公路提供一个支持产品。 
附图说明
图1是高速公路风光互补供电可变信息标志系统的原理方框图。 
图2是高速公路风光互补供电可变信息标志系统显示模组电原理图。 
图3是高速公路风光互补供电可变信息标志系统显示模组电原理图。 
图4是高速公路风光互补供电可变信息标志系统充放电控制器电原理图。 
图5是风光互补供电充放电控制器原理方框图。 
具体实施方式
如图1所示的 一种高速公路风光互补供电可变信息标志系统，由风力发电机组和太阳能光伏发电阵列分别连接风光互补充放电控制器，风光互补充放电控制器连接蓄电池组及蓄电池监测器和通信及显示控制器，通信及显示控制器连接LED显示机箱。 
如图5所示的所述风光互补充放电控制器：有变换及隔离单元，变换及隔离单元连接充放电控制单元，充放电控制单元连接系统控制单元，充放电控制单元和变换及隔离单元分别连接卸荷控制器； 
所述变换及隔离单元：有与外界太阳能极板连接的太阳能极板隔离器，有与外界风力发电机连接的三相不可控整流桥，三相不可控整流桥连接风力发电机隔离器和其变换及隔离单元外的卸荷控制器，太阳能极板隔离器和风力发电机隔离器连接充放电控制单元的充电控制器； 
所述充放电控制单元：充电控制器连接在本全自动充放电控制器外的多级蓄电池组，全自动充放电控制器外的多级蓄电池组连接充电控制器内的一级放电控制器和二级放电控制器，一级放电控制器连接全自动充放电控制器外的控制及通信设备，二级放电控制器连接全自动充放电控制器外的LED显示屏； 
所述系统控制单元：有主控制单元，系统状态采集器连接主控制单元连，主控制单元连接历史记录存储器和系统状态显示器OLED，历史记录存储器连接系统状态显示器OLED。 
技术方案： 
风/光互补供电可变信息标志系统的技术方案中，保持并改进了了我公司原“太阳能供电可变信息标志”《专利号：2009.200975307》的高效显示模 组设计，保证了显示功能的技术先进性。 
利用自主研制开发的“风/光互补充放电控制器”来对风力发电和太阳能发电进行综合控制，提供出可靠、稳定的24VDC电源为LED显示屏供电，构成一个完整的“高速公路风/光互补供电可变信息标志系统”。 
关键技术简介： 
风/光互补供电可变信息标志系统，在解决了显示屏功耗过大的问题后，剩下的技术关键就是，风/光互补发电和对蓄电池组的充放电控制技术。我公司针对风/光互补供电技术的充放电控制器采取如下技术措施： 
①风/光能量智能混合，自动完成互补。 
②选用大功率MOS管作为功率开关，导通电阻小，插入损耗极低。 
③采用OLED显示屏，能承受-40°-+70°温度范围，可即使显示系统参数。 
④可储存至少30天的系统信息，便于统计和查询。 
⑤采用共阴极设计，对正极实施控制，实现了全系统共地连接，可做到分级保护。 
⑥研制了蓄电池专用检测器，可对每一节蓄电池进行技术参数采集，并与充放电控制器进行信息交换，实现了对每一节蓄电池的监控功能。 
⑦内置泄荷控制电路，实现智能泄荷控制。快速泄荷器，为保护供电系统的稳定、可靠，防止风速过大时，风机输入功率增大，电压增高，导致风机损坏。设计了匹配的泄荷电路作为在风机超速和蓄电池过充保护时的安全泄荷装置。 
本发明技术已经完成样机试验和小批量试制。试验样机于2010年10月安装在中国黑龙江省伊春-绥化高速公路上使用，功能和性能均达到预期 目标。 
小批试制样机5套，于2011年10月安装在中国黑龙江省伊绥高速和漠河高速公路上，目前运行正常。 
产品系统组成为： 
1.可变信息标志显示屏10m×1m 
2.风力发电机组(1000W)一套 
3.太阳能极板(1800W)一套 
4.胶体蓄电池组(1500Ah/24V)一套 
5.风/光互补充放电控制器一套 
6.太阳能极板与风力发电机组 
结构架一套 
7.双立柱龙门架一套 
高速公路风/光互补供电可变信息标志系统样机及试制产品在出厂前经过严格的测试和老化试验，经测试，产品性能先进，各项技术指标符合GB/T23828-2009标准，成为我国目前第一批高速公路风/光互补供电可变信息标志系统的应用典型。已经引起行业的关注。特别是小批量投入现场运行，必然会采集到大量有益于大批量生产的技术数据，为今后在全国大面积推广和节能减排、保护环境创造更多的社会效益做出更大贡献。 

Claims (2)

1.一种高速公路风光互补供电可变信息标志系统，其特征在于：由风力发电机组和太阳能光伏发电阵列分别连接风光互补充放电控制器，风光互补充放电控制器连接蓄电池组及蓄电池监测器和通信及显示控制器，通信及显示控制器连接LED显示机箱。 
2.根据权利要求1所述的高速公路风光互补供电可变信息标志系统，其特征在于：所述风光互补充放电控制器：有变换及隔离单元，变换及隔离单元连接充放电控制单元，充放电控制单元连接系统控制单元，充放电控制单元和变换及隔离单元分别连接卸荷控制器； 
所述变换及隔离单元：有与外界太阳能极板连接的太阳能极板隔离器，有与外界风力发电机连接的三相不可控整流桥，三相不可控整流桥连接风力发电机隔离器和其变换及隔离单元外的卸 荷控制器，太阳能极板隔离器和风力发电机隔离器连接充放电控制单元的充电控制器； 
所述充放电控制单元：充电控制器连接在本全自动充放电控制器外的多级蓄电池组，全自动充放电控制器外的多级蓄电池组连接充电控制器内的一级放电控制器和二级放电控制器，一级放电控制器连接全自动充放电控制器外的控制及通信设备，二级放电控制器连接全自动充放电控制器外的LED显示屏； 
所述系统控制单元：有主控制单元，系统状态采集器连接主控制单元连，主控制单元连接历史记录存储器和系统状态显示器OLED，历史记录存储器连接系统状态显示器OLED。 
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CN104158216A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 四川省科本哈根能源科技有限公司 一种太阳能和风能综合发电系统

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