CN210640827U - 一种风光互补发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能源技术领域，特别是一种关于优化风力发电，同时涉及一种风光互补发电系统，所述风光互补发电系统包括风力发电模块、太阳能发电模块、风光综合互补控制器，所述风力发电模块、太阳能发电模块均与风光综合互补控制器连接，所述风力发电模块包括用于监控风速的风速传感器和对风力发电模块进行调整的三级离合器，所述风速传感器和三级离合器均与风光综合互补控制器连接。本实用新型一种风光互补发电系统，通过设置，使得提供的一种优化风力发电，同时耦合太阳能发电的系统，通过将太阳能和风能两种可再生能源技术的有效整合，发挥各自的优势，充分利用太阳辐射能，结合风能，提供稳定的电力。

Description

一种风光互补发电系统

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，更具体地涉及一种风光互补发电系统。

背景技术

长期以来，能源问题一直都是人类生存和发展的基本保障，化石能源是当前世界能源结构的主要组成部分。随着煤炭、石油等化石能源的消耗，原本趋于平衡的能量循环被破坏，化石能源在燃烧释放能量的同时，大量的碳素释放，打破了生态平衡。化石能源燃烧释放出的二氧化碳量已远远超出了绿色植物光合作用的吸收能力。随之带来的一系列臭氧层破坏、气候反常等现象，使得人类面临的生态环境压力越来越大。开发资源储量大、清洁无污染的可再生能源对于可持续发展有着重要意义。其中太阳能和风能因其独特的优势而被认为是化石燃料潜在的替代能源，其高效清洁利用技术受到广泛关注。

太阳能具有储量无限性、存在普遍性、利用清洁性以及逐步提升的开发经济性等优势，使之成为解决能源短缺、环境污染的有效途径之一。太阳能光电转化技术利用太阳辐射能转换成电能，有着长期的经验积累和应用前景。

风能与其它能源相比，分布广泛、资源丰富、环境影响较小，可持续利用，是可再生的能源。然而也存在资源分布分散、能量密度低、能源利用率低等缺点。

目前，面对过大风速，风力机快速运转，产生的共振会严重损坏设备的问题，风力机往往采取制动停转或者叶片变桨的方法，降低风力机的转速，也由此带来了不能对风力资源补充利用的问题，且风力机存在最佳叶尖速比，只有处于此状态，风力机才能输出最大的功率，高于此状态或低于此状态，风力机输出的功率都会降低，同样带来了不能对风力资源补充利用的问题。

对于太阳能发电，在白天，有阳光，太阳能电池可以工作，提供电能，到了晚上没有阳光，太阳能电池无法提供电能，因此单独的太阳能发电无法给负载提供稳定的电力；对于风力发电，在白天，气温高，空气密度低，风能携带的能量也就较低，风力发电机输出的电能较少，到了晚上，气温降低，空气密度增大，风能携带的能量较高，风力发电机输出的电能较多，因此单独的风力发电同样无法给用户提供稳定的电力。

实用新型内容

本实用新型一种风光互补发电系统，通过设置，实现了太阳能和风能再生能源综合互补利用，为用户提供稳定的电力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种风光互补发电系统，所述风光互补发电系统包括风力发电模块、太阳能发电模块、风光综合互补控制器，所述风力发电模块、太阳能发电模块均与风光综合互补控制器连接，所述风力发电模块包括用于监控风速的风速传感器和对风力发电模块的进行调整的三级离合器，所述风速传感器和三级离合器均与风光综合互补控制器连接。

本实用新型一种风光互补发电系统，通过所述风光互补发电系统包括风力发电模块、太阳能发电模块、风光综合互补控制器，所述风力发电模块、太阳能发电模块均与风光综合互补控制器连接的设置，使得提供的一种优化风力发电，同时耦合太阳能发电的系统，通过将太阳能和风能两种可再生能源技术的有效整合，发挥各自的优势，充分利用太阳辐射能，结合风能，提供稳定的电力。

优选地，所述风力发电模块还包括风力机和发电机，所述风力机、自动变速器和发电机顺次连接，发电机另一端与风光综合互补控制器连接，风力机其中一端与风光综合互补控制器连接；风力机还与风速传感器连接，这样设置是为了利用风力机将风能转换成机械能，并把风力机的转速，风速等信号传给风光互补综合控制器中，风光互补综合控制器根据这些电信号，按照设定的换挡规律，发出电子控制信号给液压电磁阀，液压电磁阀改变离合器的工作状态，接入合适的发电机数，把输出风力机传递过来的机械能变成电能。

优选地，所述太阳能发电模块包括电连接的太阳能电池、太阳能电池控制电路，所述太阳能电池控制电路与风光综合互补控制器连接。太阳能电池，用于把太阳能转变成电能；太阳能电池控制电路，用于把太阳能电池产生的电能转换成可以提供给风光互补综合控制器的电能。

优选地，所述风光互补发电系统还设有负载，所述负载与风光综合互补控制器电连接。另外，所述风光互补发电系统还设有蓄电池，所述蓄电池与风光综合互补控制器电连接。其中，所述蓄电池与负载电连接。风光互补综合控制器，用于控制风力发电模块和太阳能发电模块，同时把发电机产生的电能和太阳能电池控制电路传递过来的电能转变成可以给负载使用的电能，以及给蓄电池充电的电能，或把蓄电池的电能提供给负载使用；蓄电池用于储存电能和释放电能；负载用于消耗电能。

优选地，所述三级离合器设有两个多盘式离合器和控制离合器状态的液压电磁阀。这样设置是为了在风光综合互补控制器向三级离合器的液压电磁阀发出电子控制信号，液压电磁阀再将控制器的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件动作，从而实现自动换挡，改变离合器的工作状态，增加接入或者减少接入发电机。

优选地，所述风光综合互补控制器连接有风速传感器。风速传感器的设置是为了测量风速，从而便于风光综合互补控制器更准确地对风光互补发电系统进行调节。

具体地：

风力机连接有转速传感器和风速传感器，用于把风能转换成机械能，并把风力机的转速，风速等信号传给风光互补综合控制器中的电脑；风速传感器，用于测出风速，并把信号传给风光互补综合控制器中的电脑；三级离合器，连接有液压电磁阀和液压油缸；电脑根据风力机和风速传感器发来的电信号，按照设定的换挡规律，向三级离合器的液压电磁阀发出电子控制信号，液压电磁阀再将电脑的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件动作，从而实现自动换挡，改变离合器的工作状态，增加接入或者减少接入发电机，同时把风力机传递过来的机械能转换成电能；太阳能电池用于把太阳能转变成电能；太阳能电池控制电路，用于把太阳能电池产生的电能转换成可以提供给风光互补综合控制器的电能；风光互补综合控制器，用于控制风力发电模块和太阳能发电模块，同时把发电机产生的电能和太阳能电池控制电路传递过来的电能转变成可以给负载使用的电能，以及给蓄电池充电的电能，或把蓄电池的电能提供给负载使用；蓄电池用于储存电能和释放电能；负载用于消耗电能。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型一种风光互补发电系统，通过所述风光互补发电系统包括风力发电模块、太阳能发电模块、风光综合互补控制器所述风力发电模块、太阳能发电模块均与风光综合互补控制器连接的设置，使得提供的一种优化风力发电，同时耦合太阳能发电的系统，通过将太阳能和风能两种可再生能源技术的有效整合，发挥各自的优势，充分利用太阳辐射能，结合风能，提供稳定的电力。

另外，本实用新型提供的一种关于优化风力发电，同时耦合太阳能发电的系统，风能作为一种清洁的可再生能源,一直备受人们关注，但是因为对风能的利用率不高，大规模推广经济效益不高，通过加入自动变速器，提高了对风能的利用率，有利于提高风力发电的经济效益和风力发电的推广。

附图说明

图1为本实用新型一种风光互补发电系统的原理示意图。

图2为一种风光互补发电系统的应用结构示意图。

图3为图2中A部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

如图1至3所示为本实用新型一种风光互补发电系统的实施例，风光互补发电系统包括风力发电模块1、太阳能发电模块2、风光综合互补控制器3，风力发电模块1、太阳能发电模块2均与风光综合互补控制器3连接，风力发电模块 1包括用于监控风速的风速传感器4和对风力发电模块1的进行调整的三级离合器42，风速传感器4和三级离合器42均与风光综合互补控制器3连接。

其中，风力发电模块1还包括风力机5和发电机6，风力机51、三级离合器 42和发电机6顺次连接，发电机6另一端与风光综合互补控制器3连接，风力机5还与风速传感器4电连接，风速传感器4和风力机5其中一端与风光综合互补控制器3连接，这样设置是为了利用风力机5将风能转换成机械能，并把风力机5的转速，风速等信号传给风光互补综合控制器中，风光互补综合控制器根据这些电信号，按照设定的换挡规律，发出电子控制信号，从而改变离合器的工作状态，增加接入或者减少接入发电机6，同时把风力机5传递过来的机械能转换成电能。

另外，太阳能发电模块2包括电连接的太阳能电池21、太阳能电池控制电路22，太阳能电池控制电路22与风光综合互补控制器3连接。太阳能电池21 用于把太阳能转变成电能；太阳能电池控制电路22用于把太阳能电池21产生的电能转换成可以提供给风光互补综合控制器的电能。

其中，风光互补发电系统还设有负载7，负载7与风光综合互补控制器3电连接。另外，风光互补发电系统还设有蓄电池8，蓄电池8与风光综合互补控制器3电连接。其中，蓄电池8与负载7电连接。风光互补综合控制器，用于控制风力发电模块1和太阳能发电模块2，同时把发电机6产生的电能和太阳能电池 21控制电路传递过来的电能转变成可以给负载7使用的电能，以及给蓄电池8 充电的电能，或把蓄电池8的电能提供给负载7使用；蓄电池8用于储存电能和释放电能；负载7用于消耗电能。

另外，三级离合器42设有两个多盘式离合器和控制离合器状态的液压电磁阀。这样设置是为了在风光综合互补控制器3向三级离合器的三级离合器发出电子控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将电脑的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件动作，从而实现自动换挡。

其中，三级离合器42连接有温度传感器，温度传感器与风力机5也连接。温度传感器的设置是为了测量风力机5冷却液的温度和自动变速器油液温度，从而便于风光综合互补控制器3更准确地对风光互补发电系统进行调节。

具体的工作原理如下：

对于风力发电模块1风力机5在风能的作用下运转，风光互补综合控制器5 会收集风力机5发送过来的风力机5转速、风力机5冷却液温度的信号，风速传感器4发送过来的风速的信号，三级离合器42发送过来的自动变速器油液温度的信号，然后风光互补综合控制器5中的电脑根据这些电信号，按照设定的换挡规律，向自动变速器的液压电磁阀发出电子控制信号，液压电磁阀再将电脑的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件动作，变换挡位，使风力机5处于最佳的叶尖风速比工作状态；同时，三级离合器2运用风力机5传递过来械能，带动发电机6运转发电；发电机6把电能传递给风光互补综合控制器5；对于太阳能发电模块2太阳能电池21 吸收阳光，产生电能，传递给太阳能电池控制电路7；太阳能电池控制电路7把传递过来的电能整合、转换，传递给风光综合互补控制器3；风光互补综合控制器接5收风力发电模块1和太阳能发电模块2的电能，进行整合转换，按照需求，发给负载7和蓄电池8使用，或者把蓄电池8储存的电能提供给负载7使用，达到负载7稳定工作的目的。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风光互补发电系统，其特征在于，所述风光互补发电系统包括风力发电模块(1)、太阳能发电模块(2)、风光综合互补控制器(3)，所述风力发电模块(1)、太阳能发电模块(2)均与风光综合互补控制器(3)电连接，所述风力发电模块(1)包括用于监控风速的风速传感器(4)和对风力发电模块(1)进行调整的三级离合器(42)，所述风速传感器(4)和三级离合器(42)均与风光综合互补控制器(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述风力发电模块(1)还包括风力机(5)和发电机(6)，所述风力机(5)、三级离合器(42)和发电机(6)顺次电连接，发电机(6)另一端与风光综合互补控制器(3)电连接，风力机(5)其中一端与风光综合互补控制器(3)电连接；所述风力机(5)还与风速传感器(4)电连接。

3.根据权利要求1所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述太阳能发电模块(2)包括电连接的太阳能电池(21)、太阳能电池控制电路(22)，所述太阳能电池控制电路(22)与风光综合互补控制器(3)电连接。

4.根据权利要求1所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述风光互补发电系统还设有负载(7)，所述负载(7)与风光综合互补控制器(3)电连接。

5.根据权利要求1所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述风光互补发电系统还设有蓄电池(8)，所述蓄电池(8)与风光综合互补控制器(3)电连接。

6.根据权利要求5所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述蓄电池(8)与负载(7)电连接。

7.根据权利要求5所述的风光互补发电系统，其特征在于，所述三级离合器(42)设有两个多盘式离合器和控制离合器状态的液压电磁阀。

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