CN216530689U - 一种小型能源综合利用结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种小型能源综合利用结构，包括小型风力发电机、用电设备以及备用电机构，其中，所述小型风力发电机用于将风能转换为电能输出，其中，所述小型风力发电机与备用电机构连接；所述小型风力发电机与用电设备连接；所述小型风力发电机以及备用电机构均布置在屋顶或房屋周围；所述备用电机构用于提供备用电给用电设备。本实用新型适用于居民生活中的用电。

Description

一种小型能源综合利用结构
技术领域
本实用新型属于发电技术领域，特别涉及一种小型能源综合利用结构。
背景技术
目前清洁能源日益受到重视，大型清洁能源发电装置是未来重点发展对象，但这些装置往往较大，不适宜于居民日常生活使用。
因此，需要一种小型能源综合利用结构，保障居民生活质量。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种小型能源综合利用结构，包括小型风力发电机、用电设备以及备用电机构，其中，
所述小型风力发电机用于将风能转换为电能输出，其中，
所述小型风力发电机与备用电机构连接；
所述小型风力发电机与用电设备连接；
所述小型风力发电机以及备用电机构均布置在屋顶或房屋周围；
所述备用电机构用于提供备用电给用电设备。
进一步地，还包括：
光伏发电机构，用于将太阳能转换为电能输出，其中，
所述光伏发电机构与用电设备以及备用电机构连接。
进一步地，所述光伏发电机构布置在屋顶或房屋周围。
进一步地，所述备用电机构包括氢燃料电池装置、制氢装置以及固态储氢装置，其中，
所述制氢装置、固态储氢装置以及氢燃料电池装置依次连接；
所述制氢装置为千瓦级的PEM电解槽。
进一步地，所述氢燃料电池装置还能通过外部供气的方式为氢燃料电池装置提供氢气。
进一步地，所述小型风力发电机与制氢装置连接。。
进一步地，所述光伏发电机构与制氢装置连接。
进一步地，所述氢燃料电池装置与用电设备连接。
本实用新型提供的一种小型能源综合利用结构及系统，通过采用固态储氢装置比较成功地实现了氢能的安全稳定储存；通过固态储氢装置与外部供气的方式配合起来，从而保障了系统长期有效运转，稳定提供电力。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本实用新型实施例系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示的，本实用新型提供了一种小型能源综合利用结构，系统包括小型风力发电机1、光伏发电机构2、用电设备3以及备用电机构，其中，
小型风力发电机1用于将风能转换为电能输出，光伏发电机构2用于将太阳能转换为电能输出。进一步的，小型风力发电机1、光伏发电机构2以及备用电机构均布置在屋顶或房屋周围。
在本实施例中，为了将风能转换为电能输出，小型风力发电机1可采用现有技术中的风力发电机，只要该风力发电机能将风能转换为电能输出，且能布置在一般居民楼的屋顶或者居民楼的房屋周围即可。
在本实施例中，为了将太阳能转换为电能输出，光伏发电机构2可采用现有技术中的光伏发电机构，只要该光伏发电机构能将太阳能转换为电能输出即可，且能布置在一般居民楼的屋顶或者居民楼的房屋周围即可。
在本实施例中，备用电机构用于提供备用电给用电设备3，是为了在太阳能以及风能均不足的时候，能为用电设备3提供备用电。
小型风力发电机1以及光伏发电机构2均与用电设备3连接，进一步的，由于小型风力发电机1输出交流电，而光伏发电机构2输出的是直流电，因此，在小型风力发电机1以及光伏发电机构2接入用电设备3之前，还需要将小型风力发电机1输出的交流电通过第一整流器转换成直流电，从而输入到一个第一蓄电池中储存；将光伏发电机构2输出的直流电直接输入至这个第一蓄电池中。由于蓄电池输出的是直流电，若想要直接供给用电设备3(使用的是交流电)，则将第一蓄电池输出的直流电通过第一逆变器转换为交流电(第一蓄电池上还连接有蓄电池容量检测仪以及控制器，蓄电池容量检测仪用于检测第一蓄电池上的电量并将传输给控制器，控制器用于根据第一蓄电池上的电量检测结果，控制第一蓄电池输出的直流电输送给第一逆变器)，以供给用电设备3使用。
备用电机构还与用电设备3连接。其中，备用电机构包括氢燃料电池装置4、制氢装置5以及固态储氢装置6，小型风力发电机1以及光伏发电机构2均与制氢装置5连接，优选的，制氢装置5为PEM电解槽(PEM该电解槽为千瓦级功率的电解槽)，进一步的，制氢装置5在电解时需要的是直流电，由于小型风力发电机1输出交流电，而光伏发电机构2输出的是直流电，因此，在小型风力发电机1以及光伏发电机构2接入制氢装置5之前，还需要将小型风力发电机1输出的交流电通过第二整流器转换成直流电，从而输入到一个第二蓄电池中储存；将光伏发电机构2输出的直流电直接输入至第二蓄电池中，然后通过第二蓄电池，给制氢装置5通电，使得制氢装置5制氢。
在本实施例中，固态储氢装置6(对于固态储氢装置6，可采用现有技术中的固态储氢装置，只要能将制氢装置5制得的氢气进行储存即可)与制氢装置5连接，因此固态储氢装置6能将制氢装置5制得的氢气进行储存。
氢燃料电池装置4与固态储氢装置6连接，因此固态储氢装置6可将储存的氢气输送给氢燃料电池装置4(氢燃料电池装置4可采用现有技术的氢燃料电池装置，只要能在输入氢燃料电池装置4氢气后，氢燃料电池装置4能发电即可)，氢燃料电池装置4还与用电设备3(即一些家用电器)连接，由于氢燃料电池装置4输出的是直流电，因此，在氢燃料电池装置4的输出端连接一个第二逆变器，通过第二逆变器，氢燃料电池装置4可为用电设备3进行供电。
进一步的，氢燃料电池装置4还能通过外部供气的方式为氢燃料电池装置提供氢气，氢燃料电池装置4与制氢装置5连接，因此，输入到氢燃料电池装置4的氢气不仅可以通过固态储氢装置6实现，还可以通过外部供气(供氢气)的方式，将氢气输入到氢燃料电池装置4中。
本系统还包括两个继电器，两个继电器都由控制器控制，其中一个继电器，用于控制小型风力发电机1输出的交流电传输给第一整流器或者第二整流器；另外一个继电器，用于控制光伏发电机构2输出的直流电传输给第一蓄电池或第二蓄电池。因此，在本实施例中，本系统的工作过程如下：
在风能和太阳能充足的时，通过控制器控制其中一个继电器，使小型风力发电机1输出的交流电先传输给第一整流器，通过控制器控制另外一个继电器，使光伏发电机构2输出的直流电传输给第一蓄电池，从而使得第一蓄电池储存电能，以为用电设备3供电。
在蓄电池容量检测仪检测到第一蓄电池电量已满后，通过控制器控制其中一个继电器，使小型风力发电机1输出的交流电先传输给第二整流器，通过控制器控制另外一个继电器，使光伏发电机构2输出的直流电传输给第二蓄电池，从而使得第二蓄电池充电，然后通过第二蓄电池，以使制氢装置5制氢气，然后利用固态储氢装置6储存制备的氢气。
在风能和太阳能不足时，则通过固态储氢装置6储存输送给燃料电池装置4，利用氢燃料电池装置4发电，从而能为用电设备3供电。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种小型能源综合利用结构，其特征在于，包括小型风力发电机、用电设备以及备用电机构，其中，
所述小型风力发电机用于将风能转换为电能输出，其中，
所述小型风力发电机与备用电机构连接；
所述小型风力发电机与用电设备连接；
所述小型风力发电机以及备用电机构均布置在屋顶或房屋周围；
所述备用电机构用于提供备用电给用电设备。
2.根据权利要求1所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，还包括：
光伏发电机构，用于将太阳能转换为电能输出，其中，
所述光伏发电机构与用电设备以及备用电机构连接。
3.根据权利要求2所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，所述光伏发电机构布置在屋顶或房屋周围。
4.根据权利要求3所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，所述备用电机构包括氢燃料电池装置、制氢装置以及固态储氢装置，其中，
所述制氢装置、固态储氢装置以及氢燃料电池装置依次连接；
所述制氢装置为千瓦级的PEM电解槽。
5.根据权利要求4所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，所述氢燃料电池装置还能通过外部供气的方式为氢燃料电池装置提供氢气。
6.根据权利要求4所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，所述小型风力发电机与制氢装置连接。
7.根据权利要求4所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，所述光伏发电机构与制氢装置连接。
8.根据权利要求6或7任一项所述的一种小型能源综合利用结构，其特征在于，所述氢燃料电池装置与用电设备连接。
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