CN209767212U - 一种小型蓄水储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型蓄水储能系统，包括安装底板、控制箱、水泵、水力发电机、两块太阳能电池板以及四根支撑腿。该小型蓄水储能系统利用水泵能够在太阳能电池板供电正常且蓄电池电量充足时，将下方蓄水池中的水抽送至上方蓄水池中，从而实现多余电能的储备；利用水力发电机能够在太阳能电池板不能提供电能且蓄电池电量不足时进行发电，利用上方蓄水池向下方蓄水池流动的水流实现水力发电机的驱动，从而将水能转换为电能，确保蓄电池始终保持一定的电量，满足用户长期可持续的用电需求。

Description

一种小型蓄水储能系统

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，尤其是一种小型蓄水储能系统。

背景技术

目前，在偏远的山林中，由于架设供电线路的成本较高，如果能够利用山林的地理情况，将太阳能收集起来，将多余的电能通过水泵抽送到山上的蓄水池进行存储，当太阳能供电不足时再通过水力发电机进行发电输出，从而实现持续的电力供应。因此有必要设计出一种小型蓄水储能系统，能够为山林环境提供持续的电力供应。

发明内容

实用新型目的：提供一种小型蓄水储能系统，能够为山林环境提供持续的电力供应。

技术方案：本实用新型所述的小型蓄水储能系统，包括安装底板、控制箱、水泵、水力发电机、两块太阳能电池板以及四根支撑腿；四根支撑腿分别竖向安装在安装底板的四个顶角处；控制箱安装在安装底板的上侧面中心处，并在控制箱内设有控制器、电压采集电路、水泵电机驱动电路、蓄电池、电池板充电电路、放电电路以及发电机充电电路；在安装底板的左右两侧分别竖向贯穿式安装有蓄水管和排水管；水泵安装在蓄水管上，并在蓄水管上安装有第一电磁水阀；水力发电机安装在排水管上，并在排水管上安装有第二电磁水阀；在控制箱的顶部竖向设置有立柱，并在立柱的上端设有调节外螺纹；在调节外螺纹上螺纹旋合安装有两个夹持螺母，在立柱上套设有滑套，且滑套夹持在两个夹持螺母之间；在滑套上横向设有两根横向杆，且两根横向杆位于同一直线上；在两根横向杆的端部均竖向设有一个角度调节螺纹孔，并在角度调节螺纹孔中螺纹旋合安装有一根角度调节螺杆；两块太阳能电池板分别安装在两块支撑底板上，并在支撑底板的上下侧边上均设有一个用于卡扣在太阳能电池板边缘上的卡扣翻边；在支撑底板的背面设置有铰接座；两根角度调节螺杆的上端分别铰接安装在两块支撑底板的铰接座上；控制器分别与电压采集电路、第一电磁水阀、第二电磁水阀以及水泵电机驱动电路电连接；太阳能电池板通过电池板充电电路与蓄电池电连接，为蓄电池充电；水力发电机通过发电机充电电路与蓄电池电连接，为蓄电池充电；蓄电池通过放电电路分别为控制器、电压采集电路、第一电磁水阀、第二电磁水阀以及水泵电机驱动电路供电；水泵电机驱动电路与水泵电连接，用于对水泵进行驱动；电压采集电路与蓄电池电连接，控制器通过电压采集电路采集蓄电池的电压值。

进一步地，在四根支撑腿的下端部均设有圆锥形尖端；在四根支撑腿上的相同高度均设有一个限位支撑圆盘；在支撑腿的上端向下竖向设置有插入盲孔；在插入盲孔的底部设有四个分支孔，且分支孔的下端弯折后从圆锥形尖端的锥面上贯穿；在插入盲孔内插装有插装杆，并在插装杆的下端部设有四根钢筋杆，且四根钢筋杆的下端分别插装在四个分支孔中；在插装杆的上端部设有顶部限位圆盘。

进一步地，在安装底板的四个顶角处均设有一个安装孔；在四根支撑腿的上端外壁上均设有安装外螺纹和限位凸圈；四根支撑腿分别插装在四个顶角处的安装孔中，且限位凸圈位于安装底板的下方；在安装外螺纹上旋合安装有安装螺母，安装底板夹持在安装螺母与限位凸圈之间实现支撑腿的竖向安装。

进一步地，在蓄水管和排水管的上下管口上均设有对接安装法兰。

进一步地，在立柱的上端安装有指示灯；控制器与指示灯电连接；蓄电池通过放电电路指示灯供电。

进一步地，在太阳能电池板的边缘与卡扣翻边之间填充设置有橡胶边条。

进一步地，在角度调节螺杆上旋合有角度定位螺母。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用水泵能够在太阳能电池板供电正常且蓄电池电量充足时，将下方蓄水池中的水抽送至上方蓄水池中，从而实现多余电能的储备；利用水力发电机能够在太阳能电池板不能提供电能且蓄电池电量不足时进行发电，利用上方蓄水池向下方蓄水池流动的水流实现水力发电机的驱动，从而将水能转换为电能，确保蓄电池始终保持一定的电量，满足用户长期可持续的用电需求；两个夹持螺母调节滑套的位置和旋转，从而调节横向杆的高度和角度；利用角度调节螺杆和角度定位螺母根据安装位置处的光照角度进行太阳能电池板水平转角的调节；利用支撑底板下方的铰接座来调节太阳能电池板的俯仰角。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的钢筋杆安装结构示意图；

图3为本实用新型的控制电路结构示意图；

图4为本实用新型的供电结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-4所示，本实用新型公开的小型蓄水储能系统包括：安装底板1、控制箱2、水泵13、水力发电机14、两块太阳能电池板29以及四根支撑腿3；四根支撑腿3分别竖向安装在安装底板1的四个顶角处；控制箱2安装在安装底板1的上侧面中心处，并在控制箱2内设有控制器、电压采集电路、水泵电机驱动电路、蓄电池、电池板充电电路、放电电路以及发电机充电电路；在安装底板1的左右两侧分别竖向贯穿式安装有蓄水管18和排水管17；水泵13安装在蓄水管18上，并在蓄水管18上安装有第一电磁水阀15；水力发电机14安装在排水管17上，并在排水管17上安装有第二电磁水阀16；在控制箱2的顶部竖向设置有立柱19，并在立柱19的上端设有调节外螺纹24；在调节外螺纹24上螺纹旋合安装有两个夹持螺母22，在立柱19上套设有滑套21，且滑套21夹持在两个夹持螺母22之间；在滑套21上横向设有两根横向杆20，且两根横向杆20位于同一直线上；在两根横向杆20的端部均竖向设有一个角度调节螺纹孔，并在角度调节螺纹孔中螺纹旋合安装有一根角度调节螺杆32；两块太阳能电池板29分别安装在两块支撑底板26上，并在支撑底板26的上下侧边上均设有一个用于卡扣在太阳能电池板29边缘上的卡扣翻边27；在支撑底板26的背面设置有铰接座30；两根角度调节螺杆32的上端分别铰接安装在两块支撑底板26的铰接座30上；控制器分别与电压采集电路、第一电磁水阀15、第二电磁水阀16以及水泵电机驱动电路电连接；太阳能电池板29通过电池板充电电路与蓄电池电连接，为蓄电池充电；水力发电机14通过发电机充电电路与蓄电池电连接，为蓄电池充电；蓄电池通过放电电路分别为控制器、电压采集电路、第一电磁水阀15、第二电磁水阀16以及水泵电机驱动电路供电；水泵电机驱动电路与水泵13电连接，用于对水泵13进行驱动；电压采集电路与蓄电池电连接，控制器通过电压采集电路采集蓄电池的电压值。

利用水泵13能够在太阳能电池板29供电正常且蓄电池电量充足时，将下方蓄水池中的水抽送至上方蓄水池中，从而实现多余电能的储备；利用水力发电机14能够在太阳能电池板29不能提供电能且蓄电池电量不足时进行发电，利用上方蓄水池向下方蓄水池流动的水流实现水力发电机14的驱动，从而将水能转换为电能，确保蓄电池始终保持一定的电量，满足用户长期可持续的用电需求；两个夹持螺母22调节滑套21的位置和旋转，从而调节横向杆20的高度和角度；利用角度调节螺杆32和角度定位螺母33根据安装位置处的光照角度进行太阳能电池板29水平转角的调节；利用支撑底板26下方的铰接座30来调节太阳能电池板29的俯仰角。

进一步地，在四根支撑腿3的下端部均设有圆锥形尖端6；在四根支撑腿3上的相同高度均设有一个限位支撑圆盘4；在支撑腿3的上端向下竖向设置有插入盲孔8；在插入盲孔8的底部设有四个分支孔7，且分支孔7的下端弯折后从圆锥形尖端6的锥面上贯穿；在插入盲孔8内插装有插装杆9，并在插装杆9的下端部设有四根钢筋杆5，且四根钢筋杆5的下端分别插装在四个分支孔7中；在插装杆9的上端部设有顶部限位圆盘10。利用四根钢筋杆5插入四个分支孔7中，在插装杆9被夯实时，钢筋杆5由分支孔7伸出，倾斜插入泥土内，实现支撑腿3下端的稳固安装。

进一步地，在安装底板1的四个顶角处均设有一个安装孔；在四根支撑腿3的上端外壁上均设有安装外螺纹23和限位凸圈11；四根支撑腿3分别插装在四个顶角处的安装孔中，且限位凸圈11位于安装底板1的下方；在安装外螺纹23上旋合安装有安装螺母12，安装底板1夹持在安装螺母12与限位凸圈11之间实现支撑腿3的竖向安装。利用安装螺母12和限位凸圈11的设置能够实现支撑腿3与安装底板1的可拆卸安装。

进一步地，在蓄水管18和排水管17的上下管口上均设有对接安装法兰31。通过对接安装法兰31能够便于对接安装连接水管。

进一步地，在立柱19的上端安装有指示灯25；控制器与指示灯25电连接；蓄电池通过放电电路指示灯25供电。利用指示灯25能够根据控制器发出指示信号，能够便于用户远程观察系统的运行状态，如出现蓄电池电压不足时，由控制器控制指示灯25闪烁。

进一步地，在太阳能电池板29的边缘与卡扣翻边27之间填充设置有橡胶边条28。利用橡胶边条28能够使得太阳能电池板29与卡扣翻边27之间安装紧密，防止长期使用风吹晃动导致太阳能电池板29掉落。

进一步地，在角度调节螺杆32上旋合有角度定位螺母33。利用角度安装螺母33能够对角度调节螺杆32旋转后的角度进行定位，通过角度定位螺母33挤压在安装底板1上形成定位安装。

本实用新型公开的小型蓄水储能系统中，控制器采用单片机及其外围电路构成的控制器模块，用于收发控制信号；指示灯25为红色LED指示灯；水泵13采用小型水泵；水力发电机14采用小型水力发电机；电压采集电路为常规的信号采集电路，通常由分压电路和AD采样芯片构成；放电电路为常规的降压电路，通常由降压芯片和滤波电路构成；电池板充电电路为常规的充电电路，实现太阳能电池板29向蓄电池充电即可；发电机充电电路为常规的充电电路，实现水力发电机14向蓄电池充电即可；第一电磁水阀15和第二电磁水阀16均为常规的常闭电磁水阀。

本实用新型公开的小型蓄水储能系统在安装时，将四根支撑腿3竖向插装在安装位置处，使得限位支撑圆盘4支撑在地面上，再将安装底板1安装在四根支撑腿3上，并用安装螺母12进行固定，再将插装杆9向下夯实，使得各个插装杆9下方的四根钢筋杆5从分支孔7中伸出，并呈分散状倾斜插入泥土内，从而有效增强支撑腿3安装后的结构强度；再将蓄水管18和排水管17通过连接水管串接在上方蓄水池和下方蓄水池之间；再通过两个夹持螺母22调节横向杆20的高度和角度；再通过角度调节螺杆32和角度定位螺母33根据安装位置处的光照角度进行太阳能电池板29水平转角的调节；再通过支撑底板26下方的铰接座30来调节太阳能电池板29的俯仰角；当电压采集电路采集的电压不足时，则通过控制器向指示灯25发送闪烁信号，使得用户能够远程观察到闪烁，表明蓄电池的电压不足，从而主动控制高功率用电设备的使用量。

在白天太阳能电池板29供电充足的情况下，控制器控制第一电磁水阀15开启、第二电磁水阀16关闭，同时通过电池板充电电路向蓄电池充电，使蓄电池始终保持充足的电量，控制器再通过水泵电机驱动电路驱动水泵13开始工作，将下方蓄水池内的水抽送至上方蓄水池从而进行蓄水储能。

在光线暗淡使得太阳能电池板29供电不足时，由蓄电池直接通过放电电路对外供电，在电压采集电路采集到蓄电池的电压不足时，则由控制器控制第二电磁水阀16开启、第一电磁水阀15关闭，由于上方蓄水池的地势高于下方蓄水池的地势，因此在第二电磁水阀16开启后，水流会在重力作用下推动水力发电机14工作，实现水力发电，从而通过发电机充电电路为蓄电池充电，维持蓄电池保证充足的供电。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (7)

1.一种小型蓄水储能系统，其特征在于：包括安装底板(1)、控制箱(2)、水泵(13)、水力发电机(14)、两块太阳能电池板(29)以及四根支撑腿(3)；四根支撑腿(3)分别竖向安装在安装底板(1)的四个顶角处；控制箱(2)安装在安装底板(1)的上侧面中心处，并在控制箱(2)内设有控制器、电压采集电路、水泵电机驱动电路、蓄电池、电池板充电电路、放电电路以及发电机充电电路；在安装底板(1)的左右两侧分别竖向贯穿式安装有蓄水管(18)和排水管(17)；水泵(13)安装在蓄水管(18)上，并在蓄水管(18)上安装有第一电磁水阀(15)；水力发电机(14)安装在排水管(17)上，并在排水管(17)上安装有第二电磁水阀(16)；在控制箱(2)的顶部竖向设置有立柱(19)，并在立柱(19)的上端设有调节外螺纹(24)；在调节外螺纹(24)上螺纹旋合安装有两个夹持螺母(22)，在立柱(19)上套设有滑套(21)，且滑套(21)夹持在两个夹持螺母(22)之间；在滑套(21)上横向设有两根横向杆(20)，且两根横向杆(20)位于同一直线上；在两根横向杆(20)的端部均竖向设有一个角度调节螺纹孔，并在角度调节螺纹孔中螺纹旋合安装有一根角度调节螺杆(32)；两块太阳能电池板(29)分别安装在两块支撑底板(26)上，并在支撑底板(26)的上下侧边上均设有一个用于卡扣在太阳能电池板(29)边缘上的卡扣翻边(27)；在支撑底板(26)的背面设置有铰接座(30)；两根角度调节螺杆(32)的上端分别铰接安装在两块支撑底板(26)的铰接座(30)上；控制器分别与电压采集电路、第一电磁水阀(15)、第二电磁水阀(16)以及水泵电机驱动电路电连接；太阳能电池板(29)通过电池板充电电路与蓄电池电连接，为蓄电池充电；水力发电机(14)通过发电机充电电路与蓄电池电连接，为蓄电池充电；蓄电池通过放电电路分别为控制器、电压采集电路、第一电磁水阀(15)、第二电磁水阀(16)以及水泵电机驱动电路供电；水泵电机驱动电路与水泵(13)电连接，用于对水泵(13)进行驱动；电压采集电路与蓄电池电连接，控制器通过电压采集电路采集蓄电池的电压值。

2.根据权利要求1所述的小型蓄水储能系统，其特征在于：在四根支撑腿(3)的下端部均设有圆锥形尖端(6)；在四根支撑腿(3)上的相同高度均设有一个限位支撑圆盘(4)；在支撑腿(3)的上端向下竖向设置有插入盲孔(8)；在插入盲孔(8)的底部设有四个分支孔(7)，且分支孔(7)的下端弯折后从圆锥形尖端(6)的锥面上贯穿；在插入盲孔(8)内插装有插装杆(9)，并在插装杆(9)的下端部设有四根钢筋杆(5)，且四根钢筋杆(5)的下端分别插装在四个分支孔(7)中；在插装杆(9)的上端部设有顶部限位圆盘(10)。

3.根据权利要求1所述的小型蓄水储能系统，其特征在于：在安装底板(1)的四个顶角处均设有一个安装孔；在四根支撑腿(3)的上端外壁上均设有安装外螺纹(23)和限位凸圈(11)；四根支撑腿(3)分别插装在四个顶角处的安装孔中，且限位凸圈(11)位于安装底板(1)的下方；在安装外螺纹(23)上旋合安装有安装螺母(12)，安装底板(1)夹持在安装螺母(12)与限位凸圈(11)之间实现支撑腿(3)的竖向安装。

4.根据权利要求1所述的小型蓄水储能系统，其特征在于：在蓄水管(18)和排水管(17)的上下管口上均设有对接安装法兰(31)。

5.根据权利要求1所述的小型蓄水储能系统，其特征在于：在立柱(19)的上端安装有指示灯(25)；控制器与指示灯(25)电连接；蓄电池通过放电电路指示灯(25)供电。

6.根据权利要求1所述的小型蓄水储能系统，其特征在于：在太阳能电池板(29)的边缘与卡扣翻边(27)之间填充设置有橡胶边条(28)。

7.根据权利要求1所述的小型蓄水储能系统，其特征在于：在角度调节螺杆(32)上旋合有角度定位螺母(33)。