CN204190670U - 一种利用风力和太阳能的发电设备 - Google Patents

一种利用风力和太阳能的发电设备 Download PDF

Info

Publication number
CN204190670U
CN204190670U CN201420569697.XU CN201420569697U CN204190670U CN 204190670 U CN204190670 U CN 204190670U CN 201420569697 U CN201420569697 U CN 201420569697U CN 204190670 U CN204190670 U CN 204190670U
Authority
CN
China
Prior art keywords
controller
wind
power switch
storage battery
switch pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201420569697.XU
Other languages
English (en)
Inventor
赵铭
马治远
李钦锋
郭建宇
毛斌奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU KELANCI ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SUZHOU KELANCI ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU KELANCI ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SUZHOU KELANCI ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410514231.4A priority Critical patent/CN104283493A/zh
Priority to CN201420569697.XU priority patent/CN204190670U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204190670U publication Critical patent/CN204190670U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

本实用新型公开了一种利用风力和太阳能的发电设备,包括风力发电系统、太阳能发电系统、控制器(10)、蓄电池(20),所述风力发电系统和太阳能发电系统分别与控制器(10)连接,所述控制器(10)与蓄电池(20)连接,所述控制器(10)包括DC/DC变换电路,所述DC/DC变换电路在传统BUCK电路的基础上加入功率开关管,使整个电路上功率的消耗变小。本实用新型与单独的风电系统和光电系统相比有着明显的优势,利用太阳能风能的互补特性,可以产生比较稳定的总输出,增加了系统的稳定性和可靠性。

Description

一种利用风力和太阳能的发电设备
技术领域
本实用新型涉及可再生能源技术领域,具体而言,涉及一种利用风力和太阳能的发电设备。
背景技术
当前可利用的几种可再生能源中,风能和太阳能由于具有分布广泛,取之不尽、用之不竭,就地取材,无污染等优点被广泛利用。但受其能量密度低,能量稳定性差等缺点的影响,二者的利用也受到一定的制约。太阳能和风能都是相对不稳定、不连续的能源,用于无电网地区,需配备大量的储能设备,使得系统的耗费大大增加。
发明内容
本实用新型所解决的技术问题:风能和太阳能提供能量具有随机性和间歇性的缺点。
本实用新型提供如下技术方案:一种利用风力和太阳能的发电设备,包括风力发电系统、太阳能发电系统、控制器、蓄电池,所述风力发电系统和太阳能发电系统分别与控制器连接,所述风力发电系统和太阳能发电系统分别与蓄电池连接,所述控制器与蓄电池连接,所述控制器包括DC/DC变换电路。所述DC/DC变换电路包括电能输入端、储能电容、电容、功率开关管一、二极管一、二极管二、电感、电阻、蓄电池,所述二极管一与电能输入端正极串接,所述储能电容与电能输入端并联,所述功率开关管一与二极管二串接,所述串接的功率开关管一和二极管二与储能电容并联,所述电阻与蓄电池并联,所述电容与电阻并联,所述电感一端与电容连接,所述电感另一端与功率开关一连接。所述DC/DC变换电路还包括功率开关管二,所述功率开关管二与二极管二并联,所述功率开关管二与功率开关管一的状态始终相反。
风力发电系统和太阳能发电系统通过控制器与蓄电池连接,控制器包括DC/DC变换电路,风力发电系统和太阳能发电系统所产生的电能经过DC/DC变换电路向蓄电池充电。控制器在本实用新型中的作用主要为:实现最大功率跟踪;控制蓄电池的充放电。
所述DC/DC变换电路在传统BUCK电路的基础上加入功率开关管二。在不加功率开关管二时,功率开关管一导通时,风力发电系统和太阳能发电系统对蓄电池进行充电;功率开关管一截止时,电感、二极管二、蓄电池形成回路,电路起到续流的作用,即电感中的电流逐渐减小,这时电路中的电流全部流经二极管二,这将形成比较大的功率消耗。在添加了功率开关管二后,功率开关管一截止时,电感、功率开关管二、蓄电池形成回路,电路仍起到续流的作用,但是此时电路中的电流不都是流过二极管二,大部分的电流此时流过功率开关管二,且功率开关管二导通时的内阻极小,这样在整个电路上功率的消耗也就变小了。
本实用新型所述的一种利用风力和太阳能的发电设备与单独的风电系统和光电系统相比有着明显的优势。利用太阳能风能的互补特性,可以产生比较稳定的总输出,增加了系统的稳定性和可靠性。在风、光资源丰富并且互补性较好的地区,合理匹配设计的风光互补发电系统可以满足用户较大的用电需求,并能达到一年四季均衡供电。这是采用单一风力或太阳能发电无法达到的。另外,本实用新型中的控制器包括的DC/DC变换电路可有效减小电路中功率消耗,使整个风力和太阳能发电设备的电能利用效率增大。
作为本实用新型的进一步说明,所述风力发电系统包括风力发电机、整流器,所述整流器与控制器连接,所述太阳能发电系统包括光伏阵列,所述光伏阵列与控制器连接。
作为本实用新型的进一步改进,本实用新型所述的一种利用风力和太阳能的发电设备还包括逆变器、交流负载、直流负载,所述逆变器与控制器连接,所述交流负载与逆变器连接,所述直流负载与控制器连接,所述逆变器与蓄电池连接,所述直流负载与蓄电池连接。经控制器中的DC/DC变换电路的直流电向直流负载供电,直流电经逆变器转换成交流电后向交流负载供电。当风力发电机和光伏阵列输出的电能除供给直流负载和交流负载外还有剩余时,蓄电池将这些电能储存;当风力发电机和光伏阵列输出的电能不足以满足直流负载和交流负载要求时,则由蓄电池向其供电。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
图1为本实用新型一种利用风力和太阳能的发电设备的结构框图;
图2为图1中控制器的DC/DC变换电路的电路图。
图中符号说明:
10-控制器;100-电能输入端;
20-蓄电池;
31-风力发电机;310-塔架;32-整流器;
41-光伏阵列;
50-逆变器;
60-交流负载;
70-直流负载;
Cin-储能电容;C-电容;
D1-二极管;D2-二极管;
L-电感;
Q1-开关管;Q2-开关管;
R-电阻。
具体实施方式
如图1所示,一种利用风力和太阳能的发电设备,包括风力发电机31、整流器32、光伏阵列41、控制器10、蓄电池20、逆变器50、交流负载60、直流负载70。所述整流器32与控制器10连接,所述光伏阵列41与控制器10连接,所述控制器10与蓄电池20连接,所述逆变器50与控制器10连接,所述交流负载60与逆变器50连接,所述直流负载70与控制器10连接,所述逆变器50与蓄电池20连接,所述直流负载70与蓄电池20连接。
所述控制器10包括DC/DC变换电路,如图2所示,所述DC/DC变换电路包括电能输入端100、储能电容Cin、电容C、功率开关管一Q1、功率开关管二Q2、二极管一D1、二极管二D2、电感L、电阻R、蓄电池20,所述二极管一D1与电能输入端100正极串接,所述储能电容Cin与电能输入端100并联,所述功率开关管一Q1与二极管二D2串接,所述串接的功率开关管一Q1和二极管二D2与储能电容Cin并联,所述电阻R与蓄电池20并联,所述电容C与电阻R并联,所述电感L一端与电容C连接,所述电感L另一端与功率开关一Q1连接,所述功率开关管二Q2与二极管二D2并联,所述功率开关管二Q2与功率开关管一Q1的状态始终相反。
风力发电机31产生交流电,经整流器32整流变成直流电,并经控制器10中的DC/DC变换电路有效输出固定电压;光伏阵列41将太阳能通过光生伏打效应转换成直流电,并经控制器10中的DC/DC变换电路有效输出固定电压。经控制器10的DC/DC变换电路产生的直流电向直流负载70供电,经控制器10的DC/DC变换电路产生的直流电经逆变器50转换成交流电后向交流负载60供电。当风力发电机31和光伏阵列41输出的电能除供给直流负载70和交流负载60外还有剩余时,蓄电池20将这些电能储存;当风力发电机31和光伏阵列41输出的电能不足以满足直流负载70和交流负载60要求时,则由蓄电池20向其供电。控制器10实现最大功率跟踪,并控制蓄电池20的充放电。控制器10包括的DC/DC变换电路可有效减小电路中功率消耗,使整个风力和太阳能发电设备的电能利用效率增大。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式,对于本领域的普通技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.一种利用风力和太阳能的发电设备,包括风力发电系统、太阳能发电系统、控制器(10)、蓄电池(20),所述风力发电系统和太阳能发电系统分别与控制器(10)连接,所述控制器(10)与蓄电池(20)连接,所述控制器(10)包括DC/DC变换电路,所述DC/DC变换电路包括电能输入端(100)、储能电容(Cin)、电容(C)、功率开关管一(Q1)、二极管一(D1)、二极管二(D2)、电感(L)、电阻(R)、蓄电池(20),所述二极管一(D1)与电能输入端(100)正极串接,所述储能电容(Cin)与电能输入端(100)并联,所述功率开关管一(Q1)与二极管二(D2)串接,所述串接的功率开关管一(Q1)和二极管二(D2)与储能电容(Cin)并联,所述电阻(R)与蓄电池(20)并联,所述电容(C)与电阻(R)并联,所述电感(L)一端与电容(C)连接,所述电感(L)另一端与功率开关一(Q1)连接,其特征在于:还包括功率开关管二(Q2),所述功率开关管二(Q2)与二极管二(D2)并联,所述功率开关管二(Q2)与功率开关管一(Q1)的状态始终相反。
2.如权利要求1所述的一种利用风力和太阳能的发电设备,其特征在于:所述风力发电系统包括风力发电机(31)、整流器(32),所述整流器(32)与控制器(10)连接,所述太阳能发电系统包括光伏阵列(41),所述光伏阵列(41)与控制器(10)连接。
3.如权利要求2所述的一种利用风力和太阳能的发电设备,其特征在于:还包括逆变器(50)、交流负载(60)、直流负载(70),所述逆变器(50)与控制器(10)连接,所述交流负载(60)与逆变器(50)连接,所述直流负载(70)与控制器(10)连接,所述逆变器(50)与蓄电池(20)连接,所述直流负载(70)与蓄电池(20)连接。
CN201420569697.XU 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备 Expired - Fee Related CN204190670U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410514231.4A CN104283493A (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备
CN201420569697.XU CN204190670U (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410514231.4A CN104283493A (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备
CN201420569697.XU CN204190670U (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204190670U true CN204190670U (zh) 2015-03-04

Family

ID=69953681

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420569697.XU Expired - Fee Related CN204190670U (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备
CN201410514231.4A Pending CN104283493A (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410514231.4A Pending CN104283493A (zh) 2014-09-29 2014-09-29 一种利用风力和太阳能的发电设备

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN204190670U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104283493A (zh) * 2014-09-29 2015-01-14 苏州克兰兹电子科技有限公司 一种利用风力和太阳能的发电设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108123595A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 镇江常畅光伏电子有限公司 一种光伏发电用双向dc/dc变换器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203368044U (zh) * 2013-01-23 2013-12-25 佛山市顺德区北航先进技术产业基地有限公司 双向交直流多电源多负载安全隔离微电网系统
CN203289128U (zh) * 2013-04-10 2013-11-13 北京科诺伟业科技有限公司 一种光伏充电控制器
CN203368056U (zh) * 2013-05-11 2013-12-25 安徽工程大学 一种新型风光互补发电系统
CN203691694U (zh) * 2013-12-18 2014-07-02 贵州天任科技自动化有限公司 智能小区风光互补路灯照明系统
CN103746639B (zh) * 2014-01-22 2016-02-17 南京工业职业技术学院 一种风光互补移动基站智能供电系统
CN103812113B (zh) * 2014-02-26 2015-12-02 上海交通大学 一种基于风光电互补的前馈型的电压跌落动态补偿装置
CN203827177U (zh) * 2014-04-30 2014-09-10 深圳市贝壳电气技术有限公司 一种降压式变换电路及电子设备
CN104034953A (zh) * 2014-06-18 2014-09-10 许昌学院 Buck型同步整流变换器电流过零检测电路
CN204190670U (zh) * 2014-09-29 2015-03-04 苏州克兰兹电子科技有限公司 一种利用风力和太阳能的发电设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104283493A (zh) * 2014-09-29 2015-01-14 苏州克兰兹电子科技有限公司 一种利用风力和太阳能的发电设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104283493A (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104242790A (zh) 一种风光互补发电系统
CN204190691U (zh) 太阳能电池电源管理控制器
CN204179989U (zh) 基于直流母线的风光油互补发电系统
CN202602348U (zh) 一种风光互补风能发电机充电控制器
CN202663176U (zh) 风光油互补供热供电系统
CN104167781A (zh) 一种风光互补发电储能控制系统
CN203261261U (zh) 一种社区智能用电系统
CN204190670U (zh) 一种利用风力和太阳能的发电设备
CN205176917U (zh) 一种计及经济性评估的微网储能电站系统
CN204190669U (zh) 一种风光互补发电系统
CN204240236U (zh) 风光互补照明系统
CN104265593B (zh) 一种免蓄电池的风光互补扬水装置
CN204333977U (zh) 一种实用型可自动切换离/并网的风光储发电系统
CN104377718B (zh) 一种有源并联式混合储能系统及其工作方法
CN203481843U (zh) 一种风光柴蓄微网发电系统
CN202215434U (zh) 一种新型园林风光互补供电系统
CN203774835U (zh) 一种户用型微电网系统
CN204886203U (zh) 提高风电并网系统暂态稳定和电能质量的储能装置
CN204119112U (zh) 一种家用500w太阳能供电系统
CN204089324U (zh) 一种发电系统
CN203377633U (zh) 一种风光互补发电系统控制器
CN202872388U (zh) 一种风光互补离网逆变器
CN102969766B (zh) 一种风光互补发电系统
CN202168010U (zh) 一种太阳能发电系统
CN205283227U (zh) 风光互补发电协调控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150304

Termination date: 20150929

EXPY Termination of patent right or utility model