CN214756141U - 一种追光式风光互补发电系统 - Google Patents

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李想
赵安军
周敏
刘欣怡
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Abstract

本实用新型公开了一种追光式风光互补发电系统，包括风力发电系统、光伏发电系统、蓄电池组件、逆变装置、固定支架；所述风力发电系统安装在所述固定支架的顶部，所述光伏发电系统通过水平俯仰运动机构安装在所述固定支架的中部；所述光伏发电系统和风力发电系统均与所述蓄电池组件连接，所述蓄电池组件通过逆变装置连接负载。本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统，以太阳能和风能两种清洁能源为基础，针对昼夜天气变化，最大化利用光伏发电和风力发电的互补性，实现了能源的分布式应用。

Description

一种追光式风光互补发电系统
技术领域
本实用新型属于清洁能源应用领域，具体涉及一种追光式风光互补发电系统。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，电流便从P型一边流向N型一边，形成电流。
光伏发电具有安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净(无公害)的特点。但是光伏照射的能量分布密度小，且受光照条件影响大。
实用新型内容
针对上述背景技术中的问题，本实用新型提供了一种追光式风光互补发电系统。将光伏发电和风电结合起来，形成分布式能源，适用于偏远农村等地区。
为实现上述目的，本实用新型提供如下方案：
一种追光式风光互补发电系统，包括风力发电系统、光伏发电系统、蓄电池组件、逆变装置、固定支架；
所述风力发电系统安装在所述固定支架的顶部，所述光伏发电系统通过水平俯仰运动机构安装在所述固定支架的中部；所述光伏发电系统和风力发电系统均与所述蓄电池组件连接，所述蓄电池组件通过逆变装置连接负载。
进一步的，所述风力发电系统包括安装在所述固定支架顶部的风轮、风力发电机和风力发电控制器；所述风轮的输出轴与所述风力发电机的输入轴连接；所述风力发电机的输电端通过风力发电控制器连接所述蓄电池组件。
进一步的，所述风轮的尾部安装有尾舵。
进一步的，所述光伏发电系统包括自动追光装置和光伏发电板；所述水平俯仰运动机构固定在固定支架上，所述光伏发电板安装在水平俯仰运动机构上。
进一步的，所述自动追光装置包括无盖圆筒和光线传感控制器，所述光线传感控制器安装在无盖圆筒的内部，无盖圆筒安装在光伏发电板的中心上方，光线传感控制器的信号输出端连接水平俯仰运动机构的信号接收端。
进一步的，所述光伏发电板的电流输出端经过光伏发电控制器连接所述蓄电池组件。
进一步的，所述蓄电池组件为多个并联在一起的电池串。
进一步的，所述电池串为串联在一起的多个锂电池。
进一步的，所述无盖圆筒为无盖、有底的空心圆柱体；所述光线传感控制器按照十字形状等间距均匀排列在无盖圆筒内部的底部圆周边缘处。
进一步的，无盖圆筒安装在光伏发电板的中心上方，水平俯仰运动机构安装在光伏发电板之下。
和现有技术相比，本实用新型具有以下优势：
(1)优势互补：本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统，以太阳能和风能两种清洁能源为基础，针对昼夜天气变化，最大化利用光伏发电和风力发电的互补性，实现了能源的分布式应用。
(2)稳定可靠：本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统，利用风能、太阳能的互补性，可以获得比较稳定的输出，系统有较高的稳定性和可靠性。
(3)精准高效：本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统，采用光筒式结构能够有效避免外界其他光源对光线传感控制器中光敏电阻的影响，提高太阳能自动追光的准确性。
(4)经济节约：本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统，通过合理地设计与匹配，可以基本上由追光式风光互补发电系统供电，很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等，可获得较好的社会效益和经济效益。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统的结构示意图。
图2为本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统的无盖圆筒结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统的无盖圆筒结构俯视图。
图4为本实用新型实施例提供的追光式风光互补发电系统的系统逻辑关系图。
其中：1-光伏发电板；2-无盖圆筒；3-光线传感控制器；4-水平俯仰运动机构；5-风轮；6-尾舵；7-风力发电机；8-风力发电控制器；9-光伏发电控制器；10-蓄电池组件；11-逆变装置；12-负载；13-固定支架。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。
需要理解的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“顶部”、“中部”、“尾部”、“内部”、“中心”、“上”、“下”等指示方位或位置关系词语，只是为了方便描述本实用新型的实物制作步骤，针对具体实物制作过程，并不局限于某种特定的制作方式，包括多元化的操作与内容，因此不能作为本实用新型的限制条件。
如图1所示，一种追光式风光互补发电系统，包括风力发电系统、光伏发电系统、蓄电池组件10、逆变装置11、固定支架13；风力发电系统安装在固定支架13的顶部，光伏发电系统通过水平俯仰运动机构4安装在固定支架13的中部，水平俯仰运动机构4带动光伏发电系统在空间上任意角度旋转，使得光伏发电板1的朝向始终正对光照强度最高的方向；光伏发电系统和风力发电系统均与蓄电池组件10连接，全天候分布式地向蓄电池组件10进行充电，蓄电池组件10通过逆变装置11连接负载12，经逆变装置11后供负载12用电。本实施例中，逆变装置11由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电，保证交流电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能，可改善风光互补发电系统的供电质量。
本实用新型的一个具体实施例中，水平俯仰运动机构4可以是两台组装在一起的电动机，光伏发电板1通过固定件安装在第一电动机的输出轴上，第一电动机带动光伏发电板1旋转，第一电动机通过固定件安装在第二电动机的输出轴上，第二电动机带动第一电动机和光伏发电板1旋转，实现光伏发电板1的任意朝向旋转。
本实用新型的一个具体实施例中，风力发电系统包括安装在固定支架13顶部的风轮5、风力发电机7和风力发电控制器8，风轮5的尾部安装有尾舵6；风轮5的输出轴与风力发电机7的输入轴连接；风力发电机7的输电端通过风力发电控制器8连接蓄电池组件10。
本实用新型的一个具体实施例中，光伏发电系统包括自动追光装置和光伏发电板1；水平俯仰运动机构4固定在固定支架13上，光伏发电板1安装在水平俯仰运动机构4上，光伏发电板1的电流输出端经过光伏发电控制器9连接蓄电池组件10。如图1、2和3所示，自动追光装置包括无盖圆筒2和光线传感控制器3，无盖圆筒2整体呈空心圆柱状，无盖、有底；光线传感控制器3按照十字形状等间距均匀排列在无盖圆筒2内部的底部圆周边缘处，一共安装4个光线传感控制器3，来满足光伏板的追光区域和追光精度达到最优。采用无盖圆筒能够有效避免外界其他光源对光敏电阻的影响，从而提高太阳能自动追光的准确性。无盖圆筒2安装在光伏发电板1的中心上方，初始时，光伏发电板1和无盖圆筒2均正对最大太阳能辐射面。光线传感控制器3的信号输出端连接水平俯仰运动机构4的信号接收端，光线传感控制器3利用光敏电阻感知到光照强度最大的方向即为最大太阳能辐射面，最大太阳能辐射面发生偏移时，向水平俯仰运动机构4发送转动信号，水平俯仰运动机构4转动，使光伏发电板1朝向最大太阳能辐射面。本实用新型的进一步实施例中，无盖圆筒2安装在光伏发电板1的中心上方，水平俯仰运动机构4安装在光伏发电板1之下。
本实用新型的一个具体实施例中，蓄电池组件10为多个并联在一起的电池串，该电池串由串联在一起的多个锂电池组成，在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，供负载12使用。
如图4所示，本实用新型的设计原理如下所示：
根据太阳辐射变化情况，自动追光装置控制光伏发电系统始终捕捉最大太阳光辐射面，利用太阳能进行发电，经过光伏发电控制器9稳压整流后送入蓄电池组件10；风力发电系统利用风能进行发电，经过风力发电控制器8稳压整流后送入蓄电池组件10；蓄电池组件10中的电能经过逆变装置10逆变后供负载12用电。
本实施例还提供了其他的结构方式：1、风力发电系统的输电端可以直接连接负载12单独向负载供电；或者同时连接负载12和蓄电池组件10，将部分电能储存起来；2、光伏发电系统的输电端可以直接连接负载12单独向负载供电；或者同时连接负载12和蓄电池组件10，将部分电能储存起来；3、风力发电系统和光伏发电系统联合向负载供电。
以上内容描述了本实用新型的结构原理与实施方案。上述要求书和说明书中描述的只是说明本实用新型的技术思想，在不脱离本实用新型内容和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种追光式风光互补发电系统，其特征在于，包括风力发电系统、光伏发电系统、蓄电池组件(10)、逆变装置(11)、固定支架(13)；
所述风力发电系统安装在所述固定支架(13)的顶部，所述光伏发电系统通过水平俯仰运动机构(4)安装在所述固定支架(13)的中部；所述光伏发电系统和风力发电系统均与所述蓄电池组件(10)连接，所述蓄电池组件(10)通过逆变装置(11)连接负载(12)。
2.根据权利要求1所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述风力发电系统包括安装在所述固定支架(13)顶部的风轮(5)、风力发电机(7)和风力发电控制器(8)；所述风轮(5)的输出轴与所述风力发电机(7)的输入轴连接；所述风力发电机(7)的输电端通过风力发电控制器(8)连接所述蓄电池组件(10)。
3.根据权利要求2所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述风轮(5)的尾部安装有尾舵(6)。
4.根据权利要求1所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括自动追光装置和光伏发电板(1)；所述水平俯仰运动机构(4)固定在固定支架(13)上，所述光伏发电板(1)安装在水平俯仰运动机构(4)上。
5.根据权利要求4所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述自动追光装置包括无盖圆筒(2)和光线传感控制器(3)，所述光线传感控制器(3)安装在无盖圆筒(2)的内部，无盖圆筒(2)安装在光伏发电板(1)的中心上方，光线传感控制器(3)的信号输出端连接水平俯仰运动机构(4)的信号接收端。
6.根据权利要求4所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述光伏发电板(1)的电流输出端经过光伏发电控制器(9)连接所述蓄电池组件(10)。
7.根据权利要求1所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述蓄电池组件(10)为多个并联在一起的电池串。
8.根据权利要求7所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述电池串为串联在一起的多个锂电池。
9.根据权利要求5所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，所述无盖圆筒(2)为无盖、有底的空心圆柱体；所述光线传感控制器(3)按照十字形状等间距均匀排列在无盖圆筒(2)内部的底部圆周边缘处。
10.根据权利要求9所述的追光式风光互补发电系统，其特征在于，水平俯仰运动机构(4)安装在光伏发电板(1)之下。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN116707393B (zh) * 2023-08-04 2023-10-20 远山建安技术有限公司 一种微风光串行互补发电站

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