CN206452332U - 一种基于混合储能的风光互补发电装置 - Google Patents

一种基于混合储能的风光互补发电装置 Download PDF

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马文静
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Abstract

本实用新型公开了一种基于混合储能的风光互补发电装置，包括风力机、光伏阵列、汇流箱、蓄电池组、超级电容模块、单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器，风力机驱动发电机通过AC/DC电路与混合储能装置连接，多组光伏阵列直接与汇流箱连接，汇流箱通过DC/DC电路与混合储能装置连接。混合储能装置中，蓄电池组一端连接单相全桥逆变器另一端连接超级电容模块，单相全桥逆变器串接高频变压器，高频变压器串接单相全桥整流器，超级电容模块与直流负载连接，通过DC/AC电路与交流负载连接。本实用新型操作简单，功能丰富，实用性强，采用混合储能的风光互补发电系统可以提高系统供电的连续性、稳定性和可靠性，减少储能单元的配置容量，延长蓄电池的使用寿命，降低投资成本。

Description

一种基于混合储能的风光互补发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，具体涉及一种基于混合储能的风光互补发电装置。
背景技术
太阳能和风能资源比较丰富，在互补性较好的环境中，风光互补发电系统应用比较广泛，由于风能和太阳能输入能量的不稳定性和间歇性大等特点，在实际应用过程中需要在风光互补发电系统中，配置储能系统用以平抑功率波动。
目前，铅酸电池储能具有技术成熟、价格便宜、构造成本低、可靠性好等优点，但是蓄电池的比功率相对较低，而超级电容储能则具有内阻小、功率密度高、循环寿命长，响应速度快等优点非常适合用于短时间高功率输出的场合。采用蓄电池和超级电容混合储能能减少储能单元的容量配置，提高响应速度，延长蓄电池的使用寿命，提高发电系统的稳定性和可靠性。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决风光互补发电系统中储能装置蓄电池比功率过低，响应速度慢，配置容量大，增加投资成本等问题，提供了一种基于混合储能的风光互补发电装置，该装置采用蓄电池和超级电容混合储能，能有效减少储能单元的容量配置，提高响应速度，延长蓄电池的使用寿命，提高发电系统的稳定性和可靠性。本实用新型操作
简单，功能丰富，实用性强。
技术方案：本实用新型所述的一种基于混合储能的风光互补发电装置，包括风力机、多组光伏阵列、汇流箱和混合储能装置，所述混合储能装置包括蓄电池组、超级电容模块、单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器，所述单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器顺次连接，所述单相全桥逆变器的输入端还连接有蓄电池组，所述蓄电池的输出端连接有超级电容模块的输入端，所述超级电容模块的输出端与单相全桥整流器的输出端连接，且共同输出端通过DC/AC电路连接有交流负载，所述超级电容模输出端还连接有直流负载；
所述风力机驱动发电机通过AC/DC电路与单相全桥逆变器连接，所述多组光伏阵列直接与汇流箱连接，所述汇流箱输出端通过DC/DC电路与单相全桥逆变器连接；
所述汇流箱包括多路熔断式隔离开关，多个防逆流二极管，直流防雷装置，直流断路器，抗干扰磁环和监控单元，所述熔断式隔离开关分别与防逆流二极管、直流防雷装置、抗干扰磁环连接。
进一步的，所述监控单元包括电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、显示单元、无线通讯模块、RS485通讯接口和供电电源DC30V。
进一步的，所述AC/DC电路与单相全桥逆变器之间还设有滤波电容C1，DC/DC电路与单相全桥逆变器之间还设有滤波电容C2。
有益效果：本实用新型能有效减少储能单元的容量配置，提高响应速度，延长蓄电池的使用寿命，提高发电系统的稳定性和可靠性，本实用新型操作简单，功能丰富，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型汇流箱结构框图；
图3为本实用新型监控单元示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种基于混合储能的风光互补发电装置，包括风力机、多组光伏阵列、汇流箱和混合储能装置，所述混合储能装置包括蓄电池组、超级电容模块、单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器，所述单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器顺次连接，所述单相全桥逆变器的输入端还连接有蓄电池组，所述蓄电池的输出端连接有超级电容模块的输入端，所述超级电容模块的输出端与单相全桥整流器的输出端连接，且共同输出端通过DC/AC电路连接有交流负载，所述超级电容模输出端还连接有直流负载。
所述风力机驱动发电机通过AC/DC电路与单相全桥逆变器连接，所述多组光伏阵列直接与汇流箱连接，所述汇流箱输出端通过DC/DC电路与单相全桥逆变器连接；所述AC/DC电路与单相全桥逆变器之间还设有滤波电容C1，DC/DC电路与单相全桥逆变器之间还设有滤波电容C2。
图2为本实用新型汇流箱结构框图。汇流箱包括多路熔断式隔离开关，多个防逆流二极管，直流防雷装置，直流断路器，抗干扰磁环和监控单元。汇流箱的输入是多路电池串输出的直流电，通过熔断式隔离开关和直流断路器输出一路汇总直流电，汇流箱提供太阳能电池板的防雷保护，提供电池板的短路保护，提供电池板的接地保护，串接防逆流二极管防止电池板电流反向。进入监控单元的信号线上串接抗干扰磁环，防止由于信号受到干扰而产生的误动作。
图3为本实用新型监控单元示意图。监控单元包括电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、显示单元、无线通讯模块、RS485通讯接口和供电电源DC30V。监控单元提供2种通讯方式：无线通讯和RS485通讯，显示单元会显示电流值、电压值、温度、湿度和通讯状态，若系统出现异常，故障指示灯以2HZ频率闪烁，并显示当前故障代码。
本实用新型能有效减少储能单元的容量配置，提高响应速度，延长蓄电池的使用寿命，提高发电系统的稳定性和可靠性。本实用新型操作简单，功能丰富，实用性强。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种基于混合储能的风光互补发电装置，其特征在于：包括风力机、多组光伏阵列、汇流箱和混合储能装置，所述混合储能装置包括蓄电池组、超级电容模块、单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器，所述单相全桥逆变器、高频变压器和单相全桥整流器顺次连接，所述单相全桥逆变器的输入端还连接有蓄电池组，所述蓄电池的输出端连接有超级电容模块的输入端，所述超级电容模块的输出端与单相全桥整流器的输出端连接，且共同输出端通过DC/AC电路连接有交流负载，所述超级电容模输出端还连接有直流负载；
所述风力机驱动发电机通过AC/DC电路与单相全桥逆变器连接，所述多组光伏阵列直接与汇流箱连接，所述汇流箱输出端通过DC/DC电路与单相全桥逆变器连接；
所述汇流箱包括多路熔断式隔离开关，多个防逆流二极管，直流防雷装置，直流断路器，抗干扰磁环和监控单元，所述熔断式隔离开关分别与防逆流二极管、直流防雷装置、抗干扰磁环连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于混合储能的风光互补发电装置，其特征在于：所述监控单元包括电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、显示单元、无线通讯模块、RS485通讯接口和供电电源DC30V。
3.根据权利要求1所述的一种基于混合储能的风光互补发电装置，其特征在于：所述AC/DC电路与单相全桥逆变器之间还设有滤波电容C1，DC/DC电路与单相全桥逆变器之间还设有滤波电容C2。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108336806A (zh) * 2018-01-24 2018-07-27 郑超 一种综合供电装置及方法
CN109861288A (zh) * 2019-03-11 2019-06-07 三峡大学 基于cps的光伏混合储能电力系统
CN111333184A (zh) * 2020-02-19 2020-06-26 中国科学院生态环境研究中心 一种可切换驱动能源的污水生物生态处理系统

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