CN212337534U - 一种与支架结构相结合的风光互补发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种与支架结构相结合的风光互补发电系统，包括电动推杆，支撑架，支撑柱，固定架，光伏组件，风速调节板，加速度传感器，风力发电装置，控制开关，蓄电池组，报警器，风向传感器和控制箱，所述支撑架的一侧通过螺栓安装在电动推杆的侧部下方，且支撑架的另一侧通过螺栓固定在支撑柱动侧部下方。本实用新型风力发电装置，风速调节板，加速度传感器和报警器的设置，有利于根据风向调节风力发电机的角度，从而更好的利用光伏组件下部空间形成的气流，并使发电效果达到更好，同时稳定性较强，风速还可以调节，解决了场地空间有限以及大跨度情况下风力发电和光伏发电有效结合的问题，能防止光伏组件受到较大损坏，便于市场推广和应用。

Description

一种与支架结构相结合的风光互补发电系统

技术领域

本实用新型属于风光互补新能源技术领域，尤其涉及一种与支架结构相结合的风光互补发电系统。

背景技术

能源问题始终是倍受全世界关注的一个热点和难点问题。可再生能源在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面必将发挥巨大作用。目前可以被大规模利用，且技术相对成熟的主要是太阳能和风能。

早期兴建的太阳能电站和风力发电站都安装在大面积地面上，但随着优良土地资源日益减少，屋顶、农业用地、鱼塘、滩涂等受到了越来越多的关注。为了尽可能利用现有的土地和屋面资源，可于新型大跨度索杆结构上布置光伏组件，但光伏组件下部的半封闭空间内易形成的气流并无法得到较好的利用，为了增加可再生能源的利用率，弥补太阳能光伏电站只能在白天发电的一个劣势。

中国专利公开号为CN 207368920 U，实用新型的名称为一种风光互补发电系统，包括风力发电系统、光伏发电系统、控制器、逆变器、蓄电池组，太阳能发电和风力发电两者互补性的结合实现了两种新能源在自然资源的配置方面、技术方案的整合方面、价格与性能的对比方面达到了对新能源综合利用的最合理的要求。由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理，预期能实现低能耗、性能稳、易安装、便维护的结果。但是现有一种风光互补发电系统装置存在着不能根据风向调节风力发电机的角度，发电效果没有达到更好，同时稳定性较差，风速还不可以调节，无法有效的利用现有的土地和屋面资源，不能防止光伏组件受到较大损坏，成本较高，安全性较差的问题。

因此，发明一种与支架结构相结合的风光互补发电系统显得非常必要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种与支架结构相结合的风光互补发电系统，以解决现有一种风光互补发电系统装置存在着不能根据风向调节风力发电机的角度，发电效果没有达到更好，同时稳定性较差，风速还不可以调节，无法有效的利用现有的土地和屋面资源，不能防止光伏组件受到较大损坏，成本较高，安全性教差的问题。一种与支架结构相结合的风光互补发电系统，包括电动推杆，支撑架，支撑柱，固定架，光伏组件，风速调节板，加速度传感器，风力发电装置，控制开关，蓄电池组，报警器，风向传感器和控制箱，所述支撑架的一侧通过螺栓安装在电动推杆的侧部下方，且支撑架的另一侧通过螺栓固定在支撑柱动侧部下方，其中支撑柱与电动推杆的上端铰链固定有固定架；所述光伏组件的中部螺丝固定有加速度传感器，且光伏组件通过螺栓安装在固定架的上部，其中固定架的四周通过转轴连接有风速调节板；所述风力发电装置焊接在支撑架的上端，其中支撑架的上端中部螺栓固定有控制开关与蓄电池组；所述报警器通过铆接固定在电动推杆的侧部；所述风向传感器的型号为JXBS-3001，且风向传感器通过螺丝安装在控制箱的上端，其中控制箱通过螺栓固定在支撑柱的侧部。

所述控制箱包括箱体，箱门，直流接口组，交流接口组，显示屏，开关组，控制器和逆变器，所述箱门通过铰链安装在箱体的侧部，其中箱体的内部一侧螺丝固定有直流接口组或交流接口组；所述直流接口组位于交流接口组的上部，且直流接口组通过导线与所述蓄电池组相连；所述交流接口组通过逆变器或导线与蓄电池组相连；所述开关组通过螺丝固定在箱体的内端，且开关组的下上设置有显示屏，其中显示屏的型号为LCM19264A；所述控制器螺栓固定在箱体的内部下端；所述其中逆变器通过螺栓安装在箱体的内部后端，且逆变器的型号为LK-4808PC。

所述风力发电装置包括壳体，导向杆，齿条，减速电机，齿轮一，齿轮二，支杆，加强架和风力发电机，所述壳体的两侧设置有导向孔，且壳体并通过导向杆将齿条安装在内部；所述减速电机安装在壳体的内部后端，且减速电机下端键连接有齿轮一，该减速电机的型号为GH22-400-3-A；所述支杆通过轴承固定在壳体的内部，且支杆底端通过键与齿轮二相连；所述齿轮二或齿轮一与齿条的后端啮合连接；所述加强架焊接在壳体的上部，且加强架内部与支杆的中部通过轴承连接在一起；所述风力发电机通过螺栓安装在支杆的上端，且风力发电机的型号为DLZNE-M3400W500W，有利于使用时，根据风向调节风力发电机的角度，从而更好的利用光伏组件下部空间形成的气流，并使发电效果达到更好，有效的扩大了适用范围，同时稳定性较强，解决了场地空间有限以及大跨度情况下风力发电和光伏发电有效结合的问题。

所述控制器包括PLC和变压器，其中PLC包括输入端和输出端；所述PLC 的侧端通过导线依次连接有蓄电池组，逆变器与变压器，其中变压器的型号为 SBK-1KVA；所述PLC的输入端通过导线与加速度传感器，风向传感器或开关组相连，其中PLC的型号为FX3U-14MT；所述PLC的输出端通过导线与报警器，电动推杆，减速电机或显示屏相连在一起，其中电动推杆的型号为TYSC045；所述变压器的侧端通过控制开关和导线的配合与光伏组件或风力发电机相连，有利于实现白天利用太阳能或风能发电，夜晚利用风能发电，有效的实现了“风光互补”。

所风速调节板下部设置有手柄，且风速调节板数量为4个，分别设置在固定架的四周，有利于在使用时，通过转轴调节风速调节板的角度，当调节风速调节板的一侧面受风的阻力越大，则光伏组件下部空间形成的气流越大，若受风的阻力越小，则光伏组件下部空间形成的气流越小，从而不仅使风能发电效果更好，而且还提高了安全性。

所述报警器的型号为LTE-1101J；所述加速度传感器的型号为HWT901B,当在使用中，若加速度传感器感应到光伏组件出现位移或震动时，通过PLC驱动报警器进行警示，来提醒工作人员快速采取措施，从而有利于防止风力过大，使光伏组件受到较大损坏，有效的较低了成本。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型的风力发电装置和风向传感器的设置，有利于使用时，根据风向调节风力发电机的角度，从而更好的利用光伏组件下部空间形成的气流，并使发电效果达到更好，有效的扩大了适用范围，同时稳定性较强，解决了场地空间有限以及大跨度情况下风力发电和光伏发电有效结合的问题。

2.本实用新型的风速调节板的设置，有利于在使用时，通过转轴调节风速调节板的角度，当调节风速调节板的一侧面受风的阻力越大，则光伏组件下部空间形成的气流越大，若受风的阻力越小，则光伏组件下部空间形成的气流越小，从而不仅使风能发电效果更好，而且还提高了安全性。

3.本实用新型的加速度传感器和报警器的设置，当在使用中，若加速度传感器感应到光伏组件出现位移或震动时，通过PLC驱动报警器进行警示，来提醒工作人员快速采取措施，从而有利于防止风力过大，使光伏组件受到较大损坏，有效的较低了成本。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的风力发电装置结构示意图。

图4是本实用新型的控制箱结构示意图。

图中：

1-电动推杆，2支撑架，3-支撑柱，4-固定架，5-光伏组件，6-风速调节板， 7-加速度传感器，8-风力发电装置，81-壳体，82-导向杆，83-齿条，84-减速电机，85-齿轮一，86-齿轮二，87-支杆，88-加强架，89-风力发电机，9-控制开关，10-蓄电池组，11-报警器，12-风向传感器，13-控制箱，131-箱体，132- 箱门，133-直流接口组，134-交流接口组，135-显示屏，136-开关组，137-控制器，371-PLC1，1372-变压器，138-逆变器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图4所示

本实用新型提供一种与支架结构相结合的风光互补发电系统，包括电动推杆1，支撑架2，支撑柱3，固定架4，光伏组件5，风速调节板6，加速度传感器7，风力发电装置8，控制开关9，蓄电池组10，报警器11，风向传感器12 和控制箱13，所述支撑架2的一侧通过螺栓安装在电动推杆1的侧部下方，且支撑架2的另一侧通过螺栓固定在支撑柱3动侧部下方，其中支撑柱3与电动推杆1的上端铰链固定有固定架4；所述光伏组件5的中部螺丝固定有加速度传感器7，且光伏组件5通过螺栓安装在固定架4的上部，其中固定架4的四周通过转轴连接有风速调节板6；所述风力发电装置8焊接在支撑架2的上端，其中支撑架2的上端中部螺栓固定有控制开关9与蓄电池组10；所述报警器11通过铆接固定在电动推杆1的侧部；所述风向传感器12的型号为JXBS-3001，且风向传感器12通过螺丝安装在控制箱13的上端，其中控制箱13通过螺栓固定在支撑柱3的侧部。

所述控制箱13包括箱体131，箱门132，直流接口组133，交流接口组134，显示屏135，开关组136，控制器137和逆变器138，所述箱门132通过铰链安装在箱体131的侧部，其中箱体131的内部一侧螺丝固定有直流接口组133或交流接口组134；所述直流接口组133位于交流接口组134的上部，且直流接口组133通过导线与所述蓄电池组10相连；所述交流接口组134通过逆变器138 或导线与蓄电池组10相连；所述开关组136通过螺丝固定在箱体131的内端，且开关组136的下上设置有显示屏135，其中显示屏135的型号为LCM19264A；所述控制器137螺栓固定在箱体131的内部下端；所述其中逆变器138通过螺栓安装在箱体131的内部后端，且逆变器138的型号为LK-4808PC。

所述风力发电装置8包括壳体81，导向杆82，齿条83，减速电机84，齿轮一85，齿轮二86，支杆87，加强架88和风力发电机89，所述壳体81的两侧设置有导向孔，且壳体81并通过导向杆82将齿条83安装在内部；所述减速电机84安装在壳体81的内部后端，且减速电机84下端键连接有齿轮一85，该减速电机84的型号为GH22-400-3-A；所述支杆87通过轴承固定在壳体81的内部，且支杆87底端通过键与齿轮二86相连；所述齿轮二86或齿轮一85与齿条83的后端啮合连接；所述加强架88焊接在壳体81的上部，且加强架88内部与支杆87的中部通过轴承连接在一起；所述风力发电机89通过螺栓安装在支杆87的上端，且风力发电机89的型号为DLZNE-M3400W500W，有利于使用时，根据风向调节风力发电机89的角度，从而更好的利用光伏组件5下部空间形成的气流，并使发电效果达到更好，有效的扩大了适用范围，同时稳定性较强，解决了场地空间有限以及大跨度情况下风力发电和光伏发电有效结合的问题。

所述控制器137包括PLC1371和变压器1372，其中PLC1371包括输入端和输出端；所述PLC1371的侧端通过导线依次连接有蓄电池组10，逆变器138与变压器1372，其中变压器1372的型号为SBK-1KVA；所述PLC1371的输入端通过导线与加速度传感器7，风向传感器12或开关组136相连，其中PLC1371的型号为FX3U-14MT；所述PLC1371的输出端通过导线与报警器11，电动推杆1，减速电机84或显示屏135相连在一起，其中电动推杆1的型号为TYSC045；所述变压器1372的侧端通过控制开关9和导线的配合与光伏组件5或风力发电机89相连，有利于实现白天利用太阳能或风能发电，夜晚利用风能发电，有效的实现了“风光互补”。

所风速调节板6下部设置有手柄，且风速调节板6数量为4个，分别设置在固定架4的四周，有利于在使用时，通过转轴调节风速调节板6的角度，当调节风速调节板6的一侧面受风的阻力越大，则光伏组件5下部空间形成的气流越大，若受风的阻力越小，则光伏组件5下部空间形成的气流越小，从而不仅使风能发电效果更好，而且还提高了安全性。

所述报警器11的型号为LTE-1101J；所述加速度传感器7的型号为HWT901B, 当在使用中，若加速度传感器7感应到光伏组件5出现位移或震动时，通过 PLC1371驱动报警器11进行警示，来提醒工作人员快速采取措施，从而有利于防止风力过大，使光伏组件5受到较大损坏，有效的较低了成本。

工作原理

本实用新型中，白天时通过光伏组件5与风力发电机89将风能和光能转换成电能进行发电，且在晚上时光伏组件5无法进行发电，这时工作人员通过开关组136启动电动推杆1调节光伏组件5，并使光伏组件5达到水平的效果，从而让风力发电机89达到更好的发电效果，若风力发电机89对风的风向与风向传感器12对风的风向不同，同时并通过显示屏135将风向显示出来，然后工作人员通过开关组136启动减速电机84，使减速电机84带动齿轮一85转动，并通过齿轮一85，齿轮二86与齿条83的啮合配合带动支杆87，进行调节风力发电机89的角度，从而更好的利用光伏组件5下部空间形成的气流，若要调节风速，可通过转轴调节风速调节板6的角度，当调节风速调节板6的一侧面受风的阻力越大，则光伏组件5下部空间形成的气流越大，若受风的阻力越小，则光伏组件5下部空间形成的气流越小，从而不仅使风能发电效果更好，而且还提高了安全性，若在使用中加速度传感器7感应到光伏组件5出现位移或震动时，通过PLC1371驱动报警器11进行警示，来提醒工作人员快速采取措施，从而有利于防止风力过大，使光伏组件5受到较大损坏，有效的较低了成本。

本实用新型所述技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种与支架结构相结合的风光互补发电系统，其特征在于：包括电动推杆(1)，支撑架(2)，支撑柱(3)，固定架(4)，光伏组件(5)，风速调节板(6)，加速度传感器(7)，风力发电装置(8)，控制开关(9)，蓄电池组(10)，报警器(11)，风向传感器(12)和控制箱(13)，所述支撑架(2)的一侧通过螺栓安装在电动推杆(1)的侧部下方，且支撑架(2)的另一侧通过螺栓固定在支撑柱(3)动侧部下方，其中支撑柱(3)与电动推杆(1)的上端铰链固定有固定架(4)；所述光伏组件(5)的中部螺丝固定有加速度传感器(7)，且光伏组件(5)通过螺栓安装在固定架(4)的上部，其中固定架(4)的四周通过转轴连接有风速调节板(6)；所述风力发电装置(8)焊接在支撑架(2)的上端，其中支撑架(2)的上端中部螺栓固定有控制开关(9)与蓄电池组(10)；所述报警器(11)通过铆接固定在电动推杆(1)的侧部；所述风向传感器(12)的型号为JXBS-3001，且风向传感器(12)通过螺丝安装在控制箱(13)的上端，其中控制箱(13)通过螺栓固定在支撑柱(3)的侧部。

2.如权利要求1所述的与支架结构相结合的风光互补发电系统，其特征在于：所述控制箱(13)包括箱体(131)，箱门(132)，直流接口组(133)，交流接口组(134)，显示屏(135)，开关组(136)，控制器(137)和逆变器(138)，所述箱门(132)通过铰链安装在箱体(131)的侧部，其中箱体(131)的内部一侧螺丝固定有直流接口组(133)或交流接口组(134)；所述直流接口组(133)位于交流接口组(134)的上部，且直流接口组(133)通过导线与所述蓄电池组(10)相连；所述交流接口组(134)通过逆变器(138)或导线与蓄电池组(10)相连；所述开关组(136)通过螺丝固定在箱体(131)的内端，且开关组(136)的下上设置有显示屏(135)，其中显示屏(135)的型号为LCM19264A；所述控制器(137)螺栓固定在箱体(131)的内部下端；所述其中逆变器(138)通过螺栓安装在箱体(131)的内部后端，且逆变器(138)的型号为LK-4808PC。

3.如权利要求1所述的与支架结构相结合的风光互补发电系统，其特征在于：述风力发电装置(8)包括壳体(81)，导向杆(82)，齿条(83)，减速电机(84)，齿轮一(85)，齿轮二(86)，支杆(87)，加强架(88)和风力发电机(89)，所述壳体(81)的两侧设置有导向孔，且壳体(81)并通过导向杆(82)将齿条(83)安装在内部；所述减速电机(84)安装在壳体(81)的内部后端，且减速电机(84)下端键连接有齿轮一(85)，该减速电机(84)的型号为GH22-400-3-A；所述支杆(87)通过轴承固定在壳体(81)的内部，且支杆(87)底端通过键与齿轮二(86)相连；所述齿轮二(86)或齿轮一(85)与齿条(83)的后端啮合连接；所述加强架(88)焊接在壳体(81)的上部，且加强架(88)内部与支杆(87)的中部通过轴承连接在一起；所述风力发电机(89)通过螺栓安装在支杆(87)的上端，且风力发电机(89)的型号为DLZNE-M3400W500W。

4.如权利要求2所述的与支架结构相结合的风光互补发电系统，其特征在于：所述控制器(137)包括PLC(1371)和变压器(1372)，其中PLC(1371)包括输入端和输出端；所述PLC(1371)的侧端通过导线依次连接有蓄电池组(10)，逆变器(138)与变压器(1372)，其中变压器(1372)的型号为SBK-1KVA；所述PLC(1371)的输入端通过导线与加速度传感器(7)，风向传感器(12)或开关组(136)相连，其中PLC(1371)的型号为FX3U-14MT；所述PLC(1371)的输出端通过导线与报警器(11)，电动推杆(1)，减速电机(84)或显示屏(135)相连在一起，其中电动推杆(1)的型号为TYSC045；所述变压器(1372)的侧端通过控制开关(9)和导线的配合与光伏组件(5)或风力发电机(89)相连。

5.如权利要求1所述的与支架结构相结合的风光互补发电系统，其特征在于：所风速调节板(6)下部设置有手柄，且风速调节板(6)数量为4个，分别设置在固定架(4)的四周。

6.如权利要求1所述的与支架结构相结合的风光互补发电系统，其特征在于：所述报警器(11)的型号为LTE-1101J；所述加速度传感器(7)的型号为HWT901B。

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