CN217508637U - 移动风光能源发电装置、风光发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种移动风光能源发电装置、风光发电系统，包括：机架，包括移动组件，机架具有移动状态，以及静止状态；能源转化模块，至少包括光能机构和风能机构，光能机构适于将太阳能转化为电能，风能机构适于将风能转化为电能，能源转化模块设于机架上；电池组件，包括若干智能电池单元，智能电池单元与能源转化模块电连接。机架作为光能机构和风能机构的安装基础，将至少两种能源的转化机构进行集合，并且机架能够依靠移动组件进行移动。移动至风能、太阳能丰富的地点进行能源转化发电。智能电池单元在电量充满后，可以从机架上拆下然后送至道路照明供电、航标应用供电、监控电源供电、通信应用供电、电站应用供电等场景中使用。

Description

移动风光能源发电装置、风光发电系统

技术领域

本实用新型涉及发电系统、能源、基站供电技术领域，具体涉及一种移动风光能源发电装置、风光发电系统。

背景技术

碳循环经济是围绕二氧化碳减量化、再利用和资源化所进行的经济活动总称。在全球气候变化不断加剧的大背景下，新能源以其可再生，清洁低碳，可持续利用等特点受到各国的普遍关注。人们经过论证尝试之后最终认为自然界的太阳能和风能是最为清洁绿色的可再生能源。

对于风能和太阳能的取用技术相对成熟，但是风能和太阳能的取用受天气影响大。当天气晴朗、无风时，以太阳能发电为主；当没有太阳时，太阳能发电很微弱，同时在阴天一般都有风。因此现有技术中，如公开号CN201771682U 的实用新型专利，公开了一种用于建筑领域的风光互补发电系统，将风力发电和太阳能发电进行直接组合。但是，该发电系统的安装局限于建筑物最高处，通用性差。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中风光能源发电系统通用性差的问题，从而提供一种移动风光能源发电装置、风光发电系统。

一种移动风光能源发电装置，包括：

机架，包括移动组件，所述机架具有移动状态，以及静止状态；

能源转化模块，至少包括光能机构和风能机构，所述光能机构适于将太阳能转化为电能，所述风能机构适于将风能转化为电能，所述能源转化模块设于所述机架上；

电池组件，包括若干智能电池单元，所述智能电池单元与所述能源转化模块电连接。

所述光能机构设于所述风能机构上方，所述风能机构包括集风轮，所述集风轮转动连接在所述机架内，所述机架上设有若干开口，任意两开口之间形成供气流通过的通道，所述集风轮的至少一部分位于所述气流流动的路径上。

所述集风轮包括：

叶片，所述叶片为螺旋形，相邻所述叶片之间形成螺旋形进风间隙。

所述光能机构包括：

太阳能光伏电池板，所述太阳能光伏电池板具有至少一个太阳能接收表面，所述太阳能光伏电池板倾斜的安装在所述机架的顶部。

所述机架包括：

立柱，所述立柱有若干个，若干个所述立柱围成适于容纳所述风能机构的集风空间；

基座，设于所述集风空间内，所述集风轮转动连接在所述基座上。

所述机架还包括：

电池柜，所述立柱支撑在所述电池柜和所述光能机构之间，所述电池柜包括抽屉，所述抽屉可抽拉的设置在所述电池柜上，所述电池组件设于所述抽屉内，所述智能电池单元通过快速接头与所述抽屉柜电连接。

还包括：

定位模块，设于所述机架上，所述定位模块包括GPS；

电池信息模块，设于所述机架上，用于收取所述电池的数量信息、电池的充电信息、电池的温度信息；

控制器，设于所述机架上，所述控制器与所述定位模块、所述电池信息模块通信连接。

一种风光发电系统，包括：

若干移动风光能源发电装置；

终端设备，与所述控制器通信连接。

一种基于上述方案的风光发电系统的发电管理方法，包括：

在系统启动时以及系统运行时获取所述移动风光能源发电装置的运行工作参数，所述运行工作参数包括以下一种或多种：

移动风光能源发电装置的位置信息、移动风光能源发电装置所在地的天气信息、每个移动风光能源发电装置的电池组件工作参数、太阳能光伏电池板的工作信息；

在获取所述运行工作参数后，将所述数据信息发送给云端平台；

所述云端平台结合所述工作参数，控制所述移动风光能源发电装置移动至第一位置，并控制所述能源转化模块工作。

包括：

在智能电池单元接入系统后获取电池组件工作参数，所述电池组件工作参数包括以下的一种或多种：

智能电池单元的数量信息、智能电池单元充电量、智能电池单元的充电时间、智能电池单元的编号信息、智能电池单元的充电次数信息、智能电池单元温度；

在获取所述电池组件工作参数后，分析电池性能，预测智能电池单元剩余充放电次数，根据电池衰减程度识别落后电池进行更换。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的移动风光能源发电装置，包括：机架，包括移动组件，所述机架具有移动状态，以及静止状态；能源转化模块，至少包括光能机构和风能机构，所述光能机构适于将太阳能转化为电能，所述风能机构适于将风能转化为电能，所述能源转化模块设于所述机架上；电池组件，包括若干智能电池单元，所述智能电池单元与所述能源转化模块电连接。

机架作为光能机构和风能机构的安装基础，将至少两种能源的转化机构进行集合，并且机架能够依靠移动组件进行移动。移动至风能、太阳能丰富的地点进行能源转化发电。不受位置限制，提高能源转化效率。智能电池单元可以理解为多个独立的智能电池，能源转化模块将太阳能、风能等转化为电能，并将电能输送储存在智能电池单元内。智能电池单元在电量充满后，可以从机架上拆下然后送至各种供电应用场景中，供电应用场景包括道路照明供电、航标应用供电、监控电源供电、通信应用供电、电站应用供电。

2.本实用新型提供的移动风光能源发电装置，所述光能机构设于所述风能机构上方，所述风能机构包括集风轮，所述集风轮转动连接在所述机架内，所述机架上设有若干开口，任意两开口之间形成供气流通过的通道，所述集风轮的至少一部分位于所述气流流动的路径上。

光能机构设于风能机构上方，能够减少风能机构对光能机构的遮挡，保证太阳能收集转化更充分。在有风时，气流通过机架上的通道，形成定向流动的气流，与机架外的空间环境相比，机架上的通道相对狭窄，能够对经过的气流起到加速作用，提高风压使集风轮收集到的风能更强。

3.本实用新型提供的移动风光能源发电装置，所述集风轮包括：叶片，所述叶片为螺旋形，相邻所述叶片之间形成螺旋形进风间隙。

螺旋形的进风间隙能够增大进风间隙的长度，并且增加了风能够进入进风间隙的角度，使集风轮更易被带动转动，风能更易收集。

4.本实用新型提供的移动风光能源发电装置，所述光能机构包括：太阳能光伏电池板，所述太阳能光伏电池板具有至少一个太阳能接收表面，所述太阳能光伏电池板倾斜的安装在所述机架的顶部。

太阳能光伏电池板安装在机架顶部，能够有效避免发电装置本身的部件对太阳能光伏电池板形成遮挡。进一步的，倾斜设置的太阳能光伏电池板，能够有效增大太阳能接收表面的面积，提高太阳能的收集量，提高发电效率。

5.本实用新型提供的移动风光能源发电装置，所述机架还包括：电池柜，所述立柱支撑在所述电池柜和所述光能机构之间，所述电池柜包括抽屉，所述抽屉可抽拉的设置在所述电池柜上，所述电池组件设于所述抽屉内，所述智能电池单元通过快速接头与所述抽屉柜电连接。

其中，电池柜采用抽拉式滑轨结构，拿取铁锂电池方便，也可配合可移动便携式电池箱使用，电池容量可根据不同的使用场景灵活配置，最高可达到 250Ah。智能电池分别通过快速接头接入，简化了安装，即插即用，将换取的铁锂电池快速补充到位。铁锂电池可放置在－20℃～+60℃环境下，皆可稳定工作运行，其耐寒、抗高温特性，成功的为极端环境下供电保障提供强有力的支撑。

6.本实用新型提供的移动风光能源发电装置，还包括：定位模块，设于所述机架上，所述定位模块包括GPS；电池信息模块，设于所述机架上，用于收取所述电池的数量信息、电池的充电信息、电池的温度信息；控制器，设于所述机架上，所述控制器与所述定位模块、所述电池信息模块通信连接。

通过AI智能运维系统管理平台，搭载GPS运输定位，实现对发电系统配置信息、电池信息、调度信息、告警信息等模块的可视化，以及调度实施的可视、可控、可管。

7.一种基于上述方案的风光发电系统的发电管理方法，对GIS位置和距离分析，电池健康程度，可用电池数量等综合运算得出的最优选择电池健康程度算法。电池隐患分析：通过电池日常放电数据及实时数据，分析电池性能，识别落后电池。电池健康状态管理：支持自动检测电池的健康状态，电池剩余充放次数，电池衰减等综合运算，并报告健康度。

8.本方案的风光发电系统发电能源来自清洁能源，发电不产生污染物，做到低噪音、零污染发电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为移动风光能源发电装置结构示意图。

附图标记说明：

1、机架；11、脚轮；12、抽屉；13、立柱；2、光能机构；21、太阳能光伏电池板；3、风能机构；31、基座；32、叶片；4、电池组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种移动风光能源发电装置，如图1所示，包括：机架1，包括移动组件，所述机架1具有移动状态，以及静止状态；能源转化模块，至少包括光能机构2和风能机构3，所述光能机构2适于将太阳能转化为电能，所述风能机构3适于将风能转化为电能，所述能源转化模块设于所述机架1上；电池组件4，包括若干智能电池单元，所述智能电池单元与所述能源转化模块电连接。

机架1作为光能机构2和风能机构3的安装基础，将至少两种能源的转化机构进行集合，并且机架1能够依靠移动组件进行移动。移动至风能、太阳能丰富的地点进行能源转化发电。不受位置限制，提高能源转化效率。智能电池单元可以理解为多个独立的智能电池，能源转化模块将太阳能、风能等转化为电能，并将电能输送储存在智能电池单元内。智能电池单元在电量充满后，可以从机架1上拆下然后送至各种供电应用场景中，供电应用场景包括道路照明供电、航标应用供电、监控电源供电、通信应用供电、电站应用供电。

其中，机架1可以放置在不同的场景中，如街道、楼顶天台、野外，放置机架1的位置不同，支撑机架1的表面也不同，可以理解为机架1放置在支撑表面上。机架1相对于其放置的支撑表面进行位移，则机架1处于移动状态，机架1相对于其放置的支撑表面相对静止，即机架1处于静止状态。

具体的，不同的智能电池单元可以是不同型号的智能电池，使移动风光能源发电装置能够同时为多种型号的智能电池提供充电服务。作为可替换的实施方式，智能电池单元为相同型号的智能电池。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，所述光能机构2 设于所述风能机构3上方，所述风能机构3包括集风轮，所述集风轮转动连接在所述机架1内，所述机架1上设有若干开口，任意两开口之间形成供气流通过的通道，所述集风轮的至少一部分位于所述气流流动的路径上。

光能机构2设于风能机构3上方，能够减少风能机构3对光能机构2的遮挡，保证太阳能收集转化更充分。在有风时，气流通过机架1上的通道，形成定向流动的气流，与机架1外的空间环境相比，机架1上的通道相对狭窄，能够对经过的气流起到加速作用，提高风压使集风轮收集到的风能更强。

具体的，集风轮受气流带动转动时，风能转化为机械能，集风轮与发电机构的输入端传动连接，将机械能转化为电能。发电机构的输出端连接设备的电路结构，智能电池单元也与上述电路结构电连接，从而将转化而成的电能收集储存。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，所述集风轮包括：叶片32，所述叶片32为螺旋形，相邻所述叶片32之间形成螺旋形进风间隙。

螺旋形的进风间隙能够增大进风间隙的长度，并且增加了风能够进入进风间隙的角度，使集风轮更易被带动转动，风能更易收集。

具体的，本实施例中，进风间隙为螺旋形，可以理解为进风间隙在长度方向的空间内为螺旋曲线。作为可替换的实施方式，进风间隙为直线形或折线形。作为另一种可替换的实施方式，叶片32的形状也可以是除螺旋形外的其他形状。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，所述光能机构2 包括：太阳能光伏电池板21，所述太阳能光伏电池板21具有至少一个太阳能接收表面，所述太阳能光伏电池板21倾斜的安装在所述机架1的顶部。

太阳能光伏电池板21安装在机架1顶部，能够有效避免发电装置本身的部件对太阳能光伏电池板21形成遮挡。进一步的，倾斜设置的太阳能光伏电池板21，能够有效增大太阳能接收表面的面积，提高太阳能的收集量，提高发电效率。

作为可替换的实施方式，太阳能光伏电池板21具有多个倾斜角度不同的太阳能光伏电池板21。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，所述机架1包括：立柱13，所述立柱13有若干个，若干个所述立柱13围成适于容纳所述风能机构3的集风空间；基座31，设于所述集风空间内，所述集风轮转动连接在所述基座31上。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，所述机架1还包括：电池柜，所述立柱13支撑在所述电池柜和所述光能机构2之间，所述电池柜包括抽屉12，所述抽屉12可抽拉的设置在所述电池柜上，所述电池组件4 设于所述抽屉12内，所述智能电池单元通过快速接头与所述抽屉12柜电连接。

其中，电池柜采用抽拉式滑轨结构，拿取铁锂电池方便，也可配合可移动便携式电池箱使用，电池容量可根据不同的使用场景灵活配置，最高可达到250Ah。智能电池分别通过快速接头接入，简化了安装，即插即用，将换取的铁锂电池快速补充到位。铁锂电池可放置在－20℃～+60℃环境下，皆可稳定工作运行，其耐寒、抗高温特性，成功的为极端环境下供电保障提供强有力的支撑。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，还包括：定位模块，设于所述机架1上，所述定位模块包括GPS；电池信息模块，设于所述机架1上，用于收取所述电池的数量信息、电池的充电信息、电池的温度信息；控制器，设于所述机架1上，所述控制器与所述定位模块、所述电池信息模块通信连接。

通过AI智能运维系统管理平台，搭载GPS运输定位，实现对发电系统配置信息、电池信息、调度信息、告警信息等模块的可视化，以及调度实施的可视、可控、可管。

其中，本实施例的移动风光能源发电装置，不同模块对应安装在机架1上的部位设有传感器元件，能够在安装后进行自检，防止安装失误。

实施例2

本实施例提供一种风光发电系统，包括：若干移动风光能源发电装置；终端设备，与所述控制器通信连接。

终端设备可以包括移动终端，和终端主机。工作人员能够实时获取多个移动风光能源发电装置的位置和工作信息。并结合当地气象情况，调动移动风光能源发电装置移动至最优位置进行能源转化发电。该系统集风能、太阳能及智能控制系统为一体，采用直接接入模式，所需设备较少，系统简洁可靠，能量转换效率较高，比传统经逆变器供电方式效率提高20％左右。

实施例3

本实施例提供一种基于实施例2的风光发电系统的发电管理方法，包括：

在系统启动时以及系统运行时获取所述移动风光能源发电装置的运行工作参数，所述运行工作参数包括以下一种或多种：

移动风光能源发电装置的位置信息、移动风光能源发电装置所在地的天气信息、每个移动风光能源发电装置的电池组件4工作参数、太阳能光伏电池板21的工作信息；

在获取所述运行工作参数后，将所述数据信息发送给云端平台；

所述云端平台结合所述工作参数，控制所述移动风光能源发电装置移动至第一位置，并控制所述能源转化模块工作。

在智能电池单元接入系统后获取电池组件4工作参数，所述电池组件4工作参数包括以下的一种或多种：

智能电池单元的数量信息、智能电池单元充电量、智能电池单元的充电时间、智能电池单元的编号信息、智能电池单元的充电次数信息、智能电池单元温度；

在获取所述电池组件4工作参数后，分析电池性能，预测智能电池单元剩余充放电次数，根据电池衰减程度识别落后电池进行更换。

本方案通过电池调度算法：对GIS位置和距离分析，电池健康程度，可用电池数量等综合运算得出的最优选择电池健康程度算法。电池隐患分析：通过电池日常放电数据及实时数据，分析电池性能，识别落后电池。电池健康状态管理：支持自动检测电池的健康状态，电池剩余充放次数，电池衰减等综合运算，并报告健康度。

通过控制单元扫码远程调试，智能运维平台实时监控评估预警，全生命周期扫码跟踪溯源管理。

进一步的，本方法搭在高精度气象预警系统，系统自带降雨量、风速风向、雨雪传感器等硬件设备，对气象环境做实时记录，结合机器学习历史气象数据、气象卫星云图、现场环境数据等信息，做出半小时内精准预警。本方法还能依托气象信息，和动风光能源发电装置上的光传感器对光源追踪，针对双面组件，大数据深度学习，自主追踪光源，对大量历史运行数据的学习，结合气象条件，地表情况，散射光的反射程度等数据，利用AI深度学习，最终优化最适合的追踪曲线，实现发电效率的最大化。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种移动风光能源发电装置，其特征在于，包括：

机架(1)，包括移动组件，所述机架(1)具有移动状态，以及静止状态；

能源转化模块，至少包括光能机构(2)和风能机构(3)，所述光能机构适于将太阳能转化为电能，所述风能机构适于将风能转化为电能，所述能源转化模块设于所述机架(1)上，所述光能机构设于所述风能机构(3)上方；

电池组件(4)，包括若干智能电池单元，所述智能电池单元与所述能源转化模块电连接。

2.根据权利要求1所述的移动风光能源发电装置，其特征在于，所述风能机构(3)包括集风轮，所述集风轮转动连接在所述机架(1)内，所述机架(1)上设有若干开口，任意两开口之间形成供气流通过的通道，所述集风轮的至少一部分位于所述气流流动的路径上。

3.根据权利要求2所述的移动风光能源发电装置，其特征在于，所述集风轮包括：

叶片(32)，所述叶片为螺旋形，相邻所述叶片之间形成螺旋形进风间隙。

4.根据权利要求2所述的移动风光能源发电装置，其特征在于，所述光能机构(2)包括：

太阳能光伏电池板(21)，所述太阳能光伏电池板(21)具有至少一个太阳能接收表面，所述太阳能光伏电池板(21)倾斜的安装在所述机架(1)的顶部。

5.根据权利要求2所述的移动风光能源发电装置，其特征在于，所述机架(1)包括：

立柱(13)，所述立柱(13)有若干个，若干个所述立柱(13)围成适于容纳所述风能机构(3)的集风空间；

基座(31)，设于所述集风空间内，所述集风轮转动连接在所述基座(31)上。

6.根据权利要求5所述的移动风光能源发电装置，其特征在于，所述机架(1)还包括：

电池柜，所述立柱(13)支撑在所述电池柜和所述光能机构之间，所述电池柜包括抽屉(12)，所述抽屉(12)可抽拉的设置在所述电池柜上，所述电池组件(4)设于所述抽屉(12)内，所述智能电池单元通过快速接头与所述抽屉柜电连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的移动风光能源发电装置，其特征在于，还包括：

定位模块，设于所述机架(1)上，所述定位模块包括GPS；

电池信息模块，设于所述机架(1)上，用于收取所述电池的数量信息、电池的充电信息、电池的温度信息；

控制器，设于所述机架(1)上，所述控制器与所述定位模块、所述电池信息模块通信连接。

8.一种风光发电系统，其特征在于：包括：

若干权利要求7的移动风光能源发电装置；

终端设备，与所述控制器通信连接。

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