CN206506468U - 一种独立清洁能源电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种独立清洁能源电源系统，包括太阳能发电系统、风力发电系统、风光互补控制器、储能蓄电池和逆变器，太阳能发电系统和风力发电系统均与风光互补控制器连接，风光互补控制器连接储能蓄电池，逆变器的输入端连接储能蓄电池，储能蓄电池的输入端设置熔丝和防雷模块，逆变器的输出端连接负载，太阳能发电系统包括方位调节装置，风力发电系统包括依次连接的风力发电机，调速机构和风轮。本实用新型的有益效果是结构配置简单，能源利用率高，能够达到经济最优化，很好地满足电能供应需求，降低电力支出成本。

Description

一种独立清洁能源电源系统

技术领域

本实用新型属于供电系统技术领域，尤其是涉及一种独立清洁能源电源系统。

背景技术

随着工业化的快速发展和巨大的消费需求，环境污染和能源短缺已经成为世界各国面临的重大问题，因此太阳能和风能等清洁能源因为绿色无污染而受到广泛的关注并投入使用。由于太阳能资源在不同的角度分布是不均匀的，传统的太阳能电池板由于位置固定，太阳光多数时间照射的角度过于倾斜，对太阳能吸收转换效率低；于此同时，风力资源在不同的高度分布也是不均匀的，传统的风力发电机不能根据风力的分布调整最佳位置获得最大的发电效率，因此造成了风力资源的浪费。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种独立清洁能源电源系统，目的在于提高清洁能源的利用率，达到经济最优化。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种独立清洁能源电源系统，包括太阳能发电系统、风力发电系统、风光互补控制器、储能蓄电池和逆变器，所述太阳能发电系统和所述风力发电系统均与风光互补控制器连接，所述风光互补控制器连接所述储能蓄电池，所述逆变器的输入端连接所述储能蓄电池，所述逆变器的输出端连接负载，所述储能蓄电池的输入端设置熔丝和防雷模块；所述太阳能发电系统包括控制器、太阳能电池板、支架、支撑杆、仰角调节臂和传动销，所述支撑杆垂直固定在所述支架上，所述仰角调节臂的一端与所述支撑杆末端连接，所述仰角调节臂的另一端与所述太阳能电池板背面上部中心处连接，所述太阳能电池板背面中部的中心处通过所述传动销与所述支架顶端活动连接；所述风力发电系统包括风力发电机、设置在风力发电机上的风轮和调速机构，所述风力发电机和所述调速机构通过第一传动轴连接，所述调速机构和所述风轮通过第二传动轴连接。

优选地，还包括控制开关和市电，所述控制开关连接所述逆变器和所述市电。

优选地，所述太阳能发电系统还包括阳光方位传感器，所述阳光方位传感器设置在所述太阳能电池板上，所述阳光方位传感器通过控制电路与所述控制器连接。

优选地，所述风力发电系统还包括齿轮变速箱，所述齿轮变速箱设置在所述风轮和所述调速机构之间，所述齿轮变速箱与所述风轮和所述调速机构通过第二传动轴连接。

优选地，所述太阳能电池板为单晶硅太阳能电池板。

优选地，所述储能蓄电池为长寿命阀控式铅酸蓄电池。

优选地，所述仰角调节臂与水平面为60°角。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，为用户提供一种独立清洁能源电源系统，结构配置简单，能源利用率高，能够达到经济最优化，很好地满足电能供应需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型太阳能发电系统结构示意图；

图3是本实用新型风力发电系统的结构示意图。

图中：

1、太阳能发电系统 2、风力发电系统 3、风光互补控制器

4、储能蓄电池 5、逆变器 6、控制开关

7、市电 8、负载 11、支撑杆

12、仰角调节臂 13、转动销 14、阳光方位传感器

15、太阳能电池板 16、支架 21、风力发电机

22、调速机构 23、齿轮变速箱 24、第一传动轴

25、第二传动轴 26、风轮

具体实施方式

如图1所示，本实例一种独立清洁能源电源系统，包括太阳能发电系统1、风力发电系统2、风光互补控制器3、储能蓄电池4和逆变器5，太阳能发电系统1和风力发电系统2均与风光互补控制器3连接，风光互补控制器3连接储能蓄电池4，逆变器5的输入端连接储能蓄电池4，逆变器5的输出端连接负载，储能蓄电池4的输入端设置熔丝和防雷模块，保证整个系统运行的安全性。储能蓄电池为长寿命阀控式铅酸蓄电池，成本低，维护简便。

系统还包括控制开关6和市电7，控制开关6连接逆变器5和市电7，在有市电可用背景条件下，又配备了太阳能发电系统1和风力发电系统2，太阳能发电系统1和风力发电系统2为优先供电系统，共同连接风光互补控制器3。市电通过控制开关连接负载，当控制开关6处于闭合状态时，通过市电7供电；当控制开关6处于开启状态时，通过风光互补发电系统为负载供电。

太阳能发电系统1包括控制器，太阳能电池板15、支架16、支撑杆11、仰角调节臂12、传动销13，支撑杆11、仰角调节臂12、传动销13组成太阳能电池板15的方位调节装置。支撑杆11垂直固定在支架16上，仰角调节臂12的一端与支撑杆11的末端连接，仰角调节臂12的另一端与太阳能电池板1背面中间位置上部的中心处连接，太阳能电池板1背面中部的中心处通过传动销13与支架16顶端活动连接，太阳能发电系统1还包括阳光方位传感器14，阳光方位传感器14设置在太阳能电池板15上，阳光方位传感器14通过控制电路与控制器连接，阳光方位传感器14用于监测太阳能的俯仰角和方位角，控制器通过控制电路设置时间间隔采集太阳的俯仰角和方位角，根据结果驱动俯仰方向电机带动仰角调节臂12和水平方向电机带动的传动销13，太阳能电池板15为单晶硅太阳能电池板，调整太阳能电池板1的姿态并使其正对太阳，充分利用太阳能，提高太阳能的使用效率。作为优选，初始的仰角调节臂与水平面的夹角设置为60°角。

风力发电系统2包括风力发电机21、设置在风力发电机上的风轮26和调速机构22，风力发电机21和调速机构22通过第一传动轴24连接，调速机构22和风轮26通过第二传动轴25连接。风力发电系统2还包括齿轮变速箱23，齿轮变速箱23设置在风轮26和调速机构22之间，由于风轮26的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化，使得转速不稳定，调速机构前附加上齿轮变速箱23把转速提高到发电机21的而定转速，调速机构22使转速保持稳定，齿轮变速箱23与风轮26和调速机构22通过第二传动轴25连接，结构简单，风能利用率高，清洁无污染。

本实例的工作过程：风轮在风力吹动下转动，风能电机进行发电，同时，太阳能板吸收太阳能转化为电能，风电和光电通过风光互补控制器，储能蓄电池中储存，通过逆变器调节，输送到负载中，进行供电；在有市电的地区，也可以通过控制开关的启闭，选择连接使用市电进行供电。

本实用新型的有益效果是：结构配置简单，能源利用率高，能够达到经济最优化，很好地满足电能的供应需求，降低电力支出成本。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：包括太阳能发电系统、风力发电系统、风光互补控制器、储能蓄电池和逆变器，所述太阳能发电系统和所述风力发电系统均与风光互补控制器连接，所述风光互补控制器连接所述储能蓄电池，所述逆变器的输入端连接所述储能蓄电池，所述逆变器的输出端连接负载，所述储能蓄电池的输入端设置熔丝和防雷模块；所述太阳能发电系统包括控制器、太阳能电池板、支架、支撑杆、仰角调节臂和传动销，所述支撑杆垂直固定在所述支架上，所述仰角调节臂的一端与所述支撑杆末端连接，所述仰角调节臂的另一端与所述太阳能电池板背面上部中心处连接，所述太阳能电池板背面中部的中心处通过所述传动销与所述支架顶端活动连接；所述风力发电系统包括风力发电机、设置在风力发电机上的风轮和调速机构，所述风力发电机和所述调速机构通过第一传动轴连接，所述调速机构和所述风轮通过第二传动轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：还包括控制开关和市电，所述控制开关连接所述逆变器和所述市电。

3.根据权利要求1或2所述的一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：所述太阳能发电系统还包括阳光方位传感器，所述阳光方位传感器设置在所述太阳能电池板上，所述阳光方位传感器通过控制电路与所述控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：所述风力发电系统还包括齿轮变速箱，所述齿轮变速箱设置在所述风轮和所述调速机构之间，所述齿轮变速箱与所述风轮和所述调速机构通过第二传动轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：所述太阳能电池板为单晶硅太阳能电池板。

6.根据权利要求1所述的一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：所述储能蓄电池为长寿命阀控式铅酸蓄电池。

7.根据权利要求1所述的一种独立清洁能源电源系统，其特征在于：所述仰角调节臂与水平面为60°角。