CN210927204U - 一种可再生能源发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可再生能源发电装置。该可再生能源发电装置包括：太阳能发电设备组、风力发电设备组、储能设备组、开关模块和检测控制模块；开关模块包括第一开关和第二开关；太阳能发电设备组通过开关模块中的第一开关与储能设备组连接，风力发电设备组通过开关模块中的第二开关与储能设备组连接；检测控制模块分别与太阳能发电设备组以及第一开关连接，检测控制模块还分别与风力发电设备组以及第二开关连接。本实用新型实施例提供的可再生能源发电装置，通过同时设置太阳能发电设备组和风力发电设备组，可以延长发电时长，进而提高可再生能源发电装置满足用户全天用电需求的能力。

Description

一种可再生能源发电装置

技术领域

本实用新型实施例涉及可再生能源发电技术领域，尤其涉及一种可再生能源发电装置。

背景技术

随着石化能源危机的加剧，人们对于寻找可替代的新能源，尤其是可再生能源的青睐程度越来越高。其中，可再生能源由于具有“取之不尽”的特点，成为未来替代石化能源的优先选项。

常见的可再生能源包括太阳能和风能等。但是，太阳能发电设备主要工作于晴朗的白天，在夜晚和阴雨天等光强弱的时段，发电效率较低，不能满足人们24小时的用电需求。同样，风力发电设备的发电效率与风力的大小密切相关，由于任何地区都很难保证全天的风力，因此，风力发电设备也很难满足人们全部的用电需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种可再生能源发电装置，以避免依靠单一的太阳能发电设备或风力发电设备等造成的电能供应问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种可再生能源发电装置，包括：太阳能发电设备组、风力发电设备组、储能设备组、开关模块和检测控制模块；

所述开关模块包括第一开关和第二开关；所述太阳能发电设备组通过所述开关模块中的所述第一开关与所述储能设备组连接，所述风力发电设备组通过所述开关模块中的所述第二开关与所述储能设备组连接；

所述检测控制模块分别与所述太阳能发电设备组以及所述第一开关连接，所述检测控制模块还分别与所述风力发电设备组以及所述第二开关连接。

进一步地，所述检测控制模块包括第一检测单元、第二检测单元和开关控制单元；

所述第一检测单元分别与所述太阳能发电设备组以及所述开关控制单元连接，所述第二检测单元分别与所述风力发电设备组以及所述开关控制单元连接，所述开关控制单元还分别与所述第一开关以及所述第二开关连接。

进一步地，所述开关控制单元包括单片机或微控制单元。

进一步地，所述第一开关包括常开继电器；

所述第二开关包括常开继电器。

本实用新型实施例提供的可再生能源发电装置，通过同时设置太阳能发电设备组和风力发电设备组，可以在不同的环境条件下，尽可能地使太阳能发电设备组和风力发电设备组中的至少一个处于发电状态，可以延长发电时长，进而提高可再生能源发电装置满足用户全天用电需求的能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的可再生能源发电装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的另一可再生能源发电装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的可再生能源发电装置的结构框图。具体地，请参考图1，本实施例提供的可再生能源发电装置包括：太阳能发电设备组101、风力发电设备组102、储能设备组103、开关模块104和检测控制模块105；开关模块104包括第一开关114和第二开关124；太阳能发电设备组101通过开关模块104中的第一开关114与储能设备组103连接，风力发电设备组102通过开关模块104中的第二开关124与储能设备组103连接；检测控制模块105 分别与太阳能发电设备组101以及第一开关114连接，检测控制模块105还分别与风力发电设备组102以及第二开关124连接。

具体地，本实施例提供的可再生能源发电装置同时包括太阳能发电设备组 101和风力发电设备组102，在通常的自然环境中，由于太阳光的有无与风力的大小是两个相对独立的自然现象，二者通常并不同时产生同时消失。因此，在绝大多数地区，都可能存在太阳光很弱的时候依然具有较大的风力，或者风力较小的时候存在较强太阳能光的情况。基于上述原理，相比单独使用太阳能发电设备组101以及单独使用风力发电设备组102，本实施例提供的可再生能源发电装置可以产生电能的时长要大的多。此外，考虑到发电高峰和用电高峰往往存在时间差，本实施例还借助了储能设备组103，在太阳能发电设备组101 和/或风力发电设备组102的发电高峰期，以及在用户的用电低谷时期，可以利用储能设备组103，将太阳能发电设备组101和风力发电设备组102产生的多余电能存储起来。以及，在用户用电高峰时段，但在太阳能发电设备组101和风力发电设备组102的发电量均不能满足用户需求时，还可以利用储能设备组 103为用户供电，保证用户供电的稳定性。

具体地，太阳能发电设备组101通过第一开关114与储能设备组103连接，当检测控制模块105检测到太阳能发电设备组101满足向存储设备组103充电的条件时，检测控制模块105可以控制第一开关114闭合，进而利用太阳能发电设备组101对存储设备组103进行充电。类似的，由于风力发电设备组102 也可以与储能设备组103连接，当检测控制模块105检测到风力发电设备组102 满足向存储设备组103充电的条件时，检测控制模块105可以控制第二开关124 闭合，进而利用风力发电设备组102对存储设备组103进行充电。

示例性地，当将本实施例提供的可再生能源发电装置应用于我国北方某处的发电厂时，在某年的9月份，太阳能发电设备组101的平均每天的有效发电时长大约13个小时，在一天当中另外的11个小时内，尽管太阳能发电设备组 101通常不能进行有效发电，但是，风力发电设备组102平均每天还可以再继续有效发电5个小时。考虑到现有的储能电池工业的发展水平，储能设备组103 中的储能电池的电能存储量相对较小，因此，采用两种发电设备组配合使用，可以延长可再生能源发电装置的有效发电时长，进而可以增加对储能设备组103 的充电时长，同时减少储能设备组103对外供电的时长。更具体地，如果仅采用太阳能发电设备组101，为保证全天供电，在太阳能发电设备组101有效发电的时段外，还需要储能设备组103向用户供电11个小时；而采用本实施例提供的可再生能源发电装置，在太阳能发电设备组101有效发电的时段外，仅需要储能设备组103向用户供电6个小时。由于本实施例提供的可再生能源发电装置，既延长了对储能设备组103的充电时长，又可以减少储能设备组103每天向外供电的时长。因此，即使是在太阳能发电设备组101和风力发电设备组 102均不能有效发电的时段内，本实施例提供的可再生能源发电装置也可以大大降低电量枯竭、用户断电的风险。

还需要说明的是，考虑到太阳能发电设备组101和风力发电设备组102的工作原理、形状和安装方式的差异，在同一区域内，可以采用间隔排列的方式进行放置太阳能发电设备组101和风力发电设备组102，通过合理排布，可以保证太阳能发电设备组101和风力发电设备组102均可以安全有效地工作。

本实施例提供的可再生能源发电装置，通过同时设置太阳能发电设备组和风力发电设备组，可以在不同的环境条件下，尽可能地使太阳能发电设备组和风力发电设备组中的至少一个处于发电状态，可以延长发电时长，进而提高可再生能源发电装置满足用户全天用电需求的能力。

图2是本实用新型实施例提供的另一可再生能源发电装置的结构框图。可选地，请参考图1和图2，检测控制模块105包括第一检测单元115、第二检测单元125和开关控制单元135；第一检测单元115分别与太阳能发电设备组101 以及开关控制单元135连接，第二检测单元125分别与风力发电设备组102以及开关控制单元135连接，开关控制单元135还分别与第一开关114以及第二开关124连接。

具体地，第一检测单元115可以包括用来检测太阳能发电设备组101发电参数和向用户输电的参数的检测元件，以检测太阳能发电设备组101的发电状态，以及产生的电能和输向用电设备的电能之间的关系。示例性地，当太阳能发电设备组101产生的电能大于输向用电设备的电能时，表示太阳能发电设备组101处于发电高峰或者处于用户用电低谷时期，此时，开关控制单元135可以控制第一开关114闭合，进而使太阳能发电设备组101为储能设备组103充电。需要说明的是，本实施例所说的“向用户输电的参数”，此处的用户应当理解为储能设备组103以外的其他电器设备。同理，第二检测单元125可以包括用来检测风力发电设备组101发电参数和向用户输电的参数的检测元件，以检测风力发电设备组102的发电状态，以及产生的电能和输向用电设备的电能之间的关系。示例性地，当风力发电设备组102产生的电能大于输向用电设备的电能时，表示风力发电设备组102处于发电高峰或者用户用电处于低谷时期，此时，开关控制单元135可以控制第二开关124闭合，进而使风力发电设备组 102为储能设备组103充电。

可选地，开关控制单元135可以包括单片机或微控制单元。

具体地，单片机具有体积小、质量轻、性价比高以及便于开发和应用等优点。微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)是一种技术成熟的微处理器，具有功能强大、用途广泛、处理速度快以及功耗低等优点。因此，本实施例可以选择微控制单元或单片机作为开关控制单元135的核心部件，以进行数据的分析处理。此外，可以理解的是，开关控制单元135也可以包括微控制单元或单片机以外的其他器件，本实施对此不做具体限制。

可选地，第一开关114可以包括常开继电器；第二开关可以包括常开继电器。

具体地，本实施例提供的可再生能源发电装置，太阳能发电设备组101和风力发电设备组102优先向用户供电，在满足用户用电需求的情况下，再将多余的电脑存储在电能存储设备组103中。因此，在通常情况下，第一开关114 处于断开状态，此时，太阳能发电设备组101不能向储能设备组103充电；同理，第二开关124也通常处于断开状态，此时，风力发电设备组102也不能向储能设备组103充电。常开继电器的工作原理是，在收到控制信号时处于闭合状态，而在未收到控制信号时，处于断开状态，因此，第一开关114和第二开关均可以采用常开继电器。

还需要说明的是，本实施例提供的太阳能发电设备组101、风力发电设备组102以及储能设备组的数量均可以是一个或多个。实际上，为了满足大量用户的用电需求，本实施例提供的太阳能发电设备组101、风力发电设备组102 以及储能设备组的数量通常均是多个。

可选地，储能设备组103可以包括锂电池、铅蓄电池以及其他可用于存储电能的电池。可以理解的是，在满足电能存储需求的情况下，本实施例对储能设备组103中的电池类型不进行具体的限制。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种可再生能源发电装置，其特征在于，包括：太阳能发电设备组、风力发电设备组、储能设备组、开关模块和检测控制模块；

所述开关模块包括第一开关和第二开关；所述太阳能发电设备组通过所述开关模块中的所述第一开关与所述储能设备组连接，所述风力发电设备组通过所述开关模块中的所述第二开关与所述储能设备组连接；

所述检测控制模块分别与所述太阳能发电设备组以及所述第一开关连接，所述检测控制模块还分别与所述风力发电设备组以及所述第二开关连接。

2.根据权利要求1所述的可再生能源发电装置，其特征在于，所述检测控制模块包括第一检测单元、第二检测单元和开关控制单元；

所述第一检测单元分别与所述太阳能发电设备组以及所述开关控制单元连接，所述第二检测单元分别与所述风力发电设备组以及所述开关控制单元连接，所述开关控制单元还分别与所述第一开关以及所述第二开关连接。

3.根据权利要求2所述的可再生能源发电装置，其特征在于，所述开关控制单元包括单片机或微控制单元。

4.根据权利要求1所述的可再生能源发电装置，其特征在于，所述第一开关包括常开继电器；

所述第二开关包括常开继电器。

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