CN208638037U - 一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统；包括，魔方塔体、风力发电机和太阳能电池板；所述风力发电机和太阳能电池板分别安装在所述魔方塔的顶部；所述魔方塔由多个连接板块搭建呈立柱型结构，所述连接板块之间可360°旋转。本实用新型在现有智慧城市魔方塔上加设配电设施，在必要时需切换备用电源，减小市电使用量，设置备用电源优先级的设计需求，本系统在必要时可以在一段时间内替换市电，并可设置负载用电优先级，达到了节能目的，符合智慧城市的发展定位；可以由太阳能/风能互补发电及存储系统进行魔方塔内部短时供电，并可设置优先级，防范市电断电风险，减小市电用电量，降低成本，到达了节能目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电领域，具体地，涉及一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统。
背景技术
太阳能是一种取之不竭、清洁的可再生能源。开发利用太阳能资源是开拓新能源、保护环境和节能减排的有效途径。随着太阳能等可再生能源利用在全世界蓬勃发展，太阳能发电(光伏发电和聚光光热发电)逐步为人们所认识并成为新能源研发应用的方向，追求在降低成本、提高可靠性的前提下开展规模应用。
全球大部分太阳能资源丰富地区、太阳能直辐射(direct normal irradiance，DNI)高的地区都集中在中、高纬度35-40°附近，为更加有效的利用太阳光资源，一般太阳能利用装置都会将受光面面向赤道方向抬起倾斜，以便增大受光面的全年受光量。例如，在中国西部地区的太阳能光伏电站，通常将光伏板向南斜立布置，光伏板与水平地面夹角一般在20-40°之间；又或者将反射镜条阵列的布置平面设计为面向赤道方向倾斜。这些倾斜式的布置方式虽然提高了光伏板或反射镜单位面积的受光量，但与水平布置相比，易受到风力的影响，需要增加抗风装置减弱风力对太阳能利用装置的影响，增加了太阳能利用装置的材料成本和设计难度。
在大部分太阳能资源丰富的地区，其风能资源也较为丰富，采取风光互补的方式进行能源的综合开发和利用，可降低发电系统单位功率的投资成本，使之接近甚至低于传统发电系统的单位功率投资比，促进太阳能短时间内的大规模应用。
目前，公知的智慧城市魔方塔配电解决方案中均为接入交流市电，再进行交/直流负载用电分配。但是，在市电故障或电网不稳的情况下，需要切换备用电源，并且电能消耗作为魔方塔运行商的主要开支之一，减少市电使用量也需作为魔方塔配电方案的考虑要素。在市电断电并切换至备用电源时，应考虑根据魔方塔负载重要性设置用电优先级，以充分利用备用电源。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统。
根据本实用新型的一个方面，提供一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统；包括魔方塔(6)、风力发电机(1)和太阳能电池板(2)；
其中，
所述风力发电机(1)和太阳能电池板(2)分别安装在所述魔方塔(6)的顶部；
所述魔方塔(6)由多个连接板块(7)搭建呈立柱型结构，所述连接板块(7)之间可360°旋转。
优选地，所述魔方塔(6)内设置有配电箱，所述配电箱内装有控制器(3)、蓄电池组(4)和逆变器(5)。
优选地，所述控制器(3)通过导线分别连接蓄电池组(4)和逆变器(5)。
优选地，所述控制器(3)通过导线分别连接风力发电机(1)的控制电路、太阳能电池板(2)的控制电路、蓄电池组(4)和逆变器(5)，所述太阳能电池板(2)的控制电路通过导线连接外置的太阳能电池板(2)。
优选地，所述逆变器(5)接入蓄电池组(4)，通过所述逆变器(5)内部的全桥逆变、PWM控制、滤波电路将直流电转换为220VAC。
优选地，所述风力发电机(1)与太阳能电池板(2)分别将各自产生的风能、太阳能，输入控制器(3)，由控制器(3)对采集到风能、太阳能后，进行综合处理、分配管理。
优选地，所述蓄电池组(4)由四组12V、100AH的蓄电池串联而成。
优选地，所述控制器(3)输出直流电供直流负载使用，且存储至蓄电池组(4)，供切换市电使用。
优选地，所述控制器(3)采集蓄电池组(4)的温度信号、电压信号以及充放电电流信号，对蓄电池组(4)充放电进行安全管理，防止系统带故障运行，影响系统安全。
优选地，所述蓄电池组(4)设置用电优先级，供给魔方塔(6)照明、通信、安防系统。
本实用新型在魔方塔顶部安装太阳能电池板、风力发电机，在配电箱中加入智能控制器、蓄电池组、逆变器。太阳能电池板、风力发电机输入至智能控制器，蓄电池通过智能控制器存储电能，可供直流负载使用。当人工切换或市电断电情况下自动切换时，蓄电池放电，通过逆变器输出交流220VAC，供配电系统使用。由于蓄电池存储电量并不大，在必要时可设置负载用电优先级，如将照明、通信、安防设置为高优先级，在剩余电量达到一定程度，市电仍未恢复时，断掉非重要负载用电。蓄电池组的温度信号、电压信号以及充放电电流信号等输入到智能控制器，由智能控制器对蓄电池充放电，电源切换等功能进行综合管理。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
(1)本实用新型系统体结构紧凑合理，操作安全，为一种风力发电和光伏发电互补发电系统的组成结构。
(2)本实用新型在现有智慧城市魔方塔上加设配电设施，在必要时需切换备用电源，减小市电使用量，设置备用电源优先级的设计需求，本系统在必要时可以在一段时间内替换市电，并可设置负载用电优先级，达到了节能目的，符合智慧城市的发展定位。
(3)本实用新型在必要时，可以由太阳能/风能互补发电及存储系统进行魔方塔内部短时供电，并可设置优先级，防范市电断电风险，减小市电用电量，降低成本，到达了节能目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本实用新型的简易电路图；
图2是本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
实施例
本实施例涉及一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统；如附图1、2所示：包括魔方塔6、风力发电机1和太阳能电池板2；
其中，
所述风力发电机1和太阳能电池板2分别安装在所述魔方塔6的顶部；
所述魔方塔6由多个连接板块7搭建呈立柱型结构，所述连接板块7之间可360°旋转。
优选地，所述魔方塔6内设置有配电箱，所述配电箱内装有控制器3、蓄电池组4 和逆变器5。
优选地，所述控制器3通过导线分别连接蓄电池组4和逆变器5。
优选地，所述控制器3通过导线分别连接风力发电机1的控制电路、太阳能电池板2的控制电路、蓄电池组4和逆变器5，所述太阳能电池板2的控制电路通过导线连接外置的太阳能电池板2。
优选地，所述逆变器5接入蓄电池组4，通过所述逆变器5内部的全桥逆变、PWM 控制、滤波电路将直流电转换为220VAC。
优选地，所述风力发电机1与太阳能电池板2分别将各自产生的风能、太阳能，输入控制器3，由控制器3对采集到风能、太阳能后，进行综合处理、分配管理。
优选地，所述蓄电池组4由四组12V、100AH的蓄电池串联而成。
优选地，所述控制器3输出直流电供直流负载使用，且存储至蓄电池组4，供切换市电使用。
优选地，所述控制器3采集蓄电池组4的温度信号、电压信号以及充放电电流信号，对蓄电池组4充放电进行安全管理，防止系统带故障运行，影响系统安全。
优选地，所述蓄电池组4设置用电优先级，供给魔方塔6照明、通信、安防系统。
本实用新型在魔方塔顶部安装太阳能电池板、风力发电机，在配电箱中加入智能控制器、蓄电池组、逆变器。太阳能电池板、风力发电机输入至智能控制器，蓄电池通过智能控制器存储电能，可供直流负载使用。当人工切换或市电断电情况下自动切换时，蓄电池放电，通过逆变器输出交流220VAC，供配电系统使用。由于蓄电池存储电量并不大，在必要时可设置负载用电优先级，如将照明、通信、安防设置为高优先级，在剩余电量达到一定程度，市电仍未恢复时，断掉非重要负载用电。蓄电池组的温度信号、电压信号以及充放电电流信号等输入到智能控制器，由智能控制器对蓄电池充放电，电源切换等功能进行综合管理。
综上所述：与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：(1)本实用新型系统体结构紧凑合理，操作安全，为一种风力发电和光伏发电互补发电系统的组成结构。(2)本实用新型在现有智慧城市魔方塔上加设配电设施，在必要时需切换备用电源，减小市电使用量，设置备用电源优先级的设计需求，本系统在必要时可以在一段时间内替换市电，并可设置负载用电优先级，达到了节能目的，符合智慧城市的发展定位。(3)本实用新型在必要时，可以由太阳能/风能互补发电及存储系统进行魔方塔内部短时供电，并可设置优先级，防范市电断电风险，减小市电用电量，降低成本，到达了节能目的。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (10)
1.一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，包括，魔方塔(6)、风力发电机(1)和太阳能电池板(2)；
其中，
所述风力发电机(1)和太阳能电池板(2)分别安装在所述魔方塔(6)的顶部；
所述魔方塔(6)由多个连接板块(7)搭建呈立柱型结构，所述连接板块(7)之间可360°旋转。
2.如权利要求1所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述魔方塔(6)内设置有配电箱，所述配电箱内装有控制器(3)、蓄电池组(4)和逆变器(5)。
3.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述控制器(3)通过导线分别连接蓄电池组(4)和逆变器(5)。
4.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述控制器(3)通过导线分别连接风力发电机(1)的控制电路、太阳能电池板(2)的控制电路、蓄电池组(4)和逆变器(5)，所述太阳能电池板(2)的控制电路通过导线连接外置的太阳能电池板(2)。
5.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述逆变器(5)接入蓄电池组(4)，通过所述逆变器(5)内部的全桥逆变、PWM控制、滤波电路将直流电转换为220VAC。
6.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述风力发电机(1)与太阳能电池板(2)分别将各自产生的风能、太阳能，输入控制器(3)，由控制器(3)对采集到风能、太阳能后，进行综合处理、分配管理。
7.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述蓄电池组(4)由四组12V、100AH的蓄电池串联而成。
8.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述控制器(3)输出直流电供直流负载使用，且存储至蓄电池组(4)，供切换市电使用。
9.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述控制器(3)采集蓄电池组(4)的温度信号、电压信号以及充放电电流信号，对蓄电池组(4)充放电进行安全管理。
10.如权利要求2所述的具有太阳能/风能互补发电及存储系统，其特征在于，所述蓄电池组(4)设置用电优先级，供给魔方塔(6)照明、通信、安防系统。
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| CN201820906078.3U CN208638037U (zh) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | 一种具有太阳能/风能互补发电及存储系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115714566A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-02-24 | 四川众信通用电力有限公司 | 一种基于开关柜的新能源供电系统 |
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2018
- 2018-06-12 CN CN201820906078.3U patent/CN208638037U/zh active Active
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