CN2896653Y - 水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统 - Google Patents

水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，它包括立杆、立杆上端固定的风力发电机总成、风力发电机总成上端可转动安装的风力采集组件、蓄电池，太阳能电池组件、风光互补逆变控制器；风力采集组件由上、下压板，上、下压板之间固定的法兰盘，通过支臂固定在法兰盘上的数个反射型锥面风叶组成，每个反射型锥面风叶的大端与相邻的反射型锥面风叶的小端相对；太阳能电池组件输出端、风力发电机总成输出端分别由电缆与风光互补逆变控制器连接，风光互补逆变控制器与蓄电池连接。它设有过压、欠压、过载、断路、反接、防雷击、抗强风自校保护电路。1.5级风速即可实现风力发电。用于海岛、农村、牧区等电力欠发达地域。

Description

水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统
技术领域  本实用新型涉及一种利用自然风能与太阳能的发电系统，特别是一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统。
背景技术  现有技术中，风光互补发电系统的风力发电机均为垂直旋转叶片。这种叶片启动性能欠佳，风力一般在4.5级以上才能启动，应用范围受限。不适于在我国广大风力资源较弱的地区推广应用。专利号为02205368.9、授权公告号为CN2528954Y、授权公告日为2003年1月1日的中国实用新型专利公开了一种反射型半球风叶水平旋转的微风发电机，其主要特点是根据风力大小来控制水平旋转的反射型半球风叶开启或闭合，调节风叶受风面。它仅是一种风力发电机。
实用新型内容  本实用新型要解决的技术问题在于提供一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，它以现有的太阳能发电系统为基础，能充分利用大自然提供的太阳能和风力资源，无论晴天、阴雨天、白天、黑夜，全天候实现互补发电，提供可靠的电力能源。
为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，包括立杆，立杆上端固定的风力发电机总成，风力发电机总成上端可转动安装的风力采集组件，蓄电池，其特征在于：它还包括太阳能电池组件、风光互补逆变控制器；风力采集组件由上、下压板，上、下压板之间固定的法兰盘，通过支臂固定在法兰盘上的数个反射型锥面风叶组成，每个反射型锥面风叶的大端与相邻的反射型锥面风叶的小端相对；太阳能电池组件输出端、风力发电机总成输出端分别由电缆与风光互补逆变控制器连接，风光互补逆变控制器与蓄电池连接。
风光互补逆变控制器输出端还与直流负载连接，风光互补逆变控制器输出端还与直流-交流逆变器连接，将直流电变成交流电，供交流负载。
本实用新型可实现风、光互补发电向负载提供电力。太阳能电池组件和风力发电机产生的电能通过风光互补逆变控制器可直接提供给直流负载，或者通过直流-交流逆变器，将直流电转换成交流电提供给交流负载使用。同时富余的能量通过风光互补逆变控制器储存到蓄电池中。
本实用新型主要以风力发电为主，光伏发电作为发电系统的补充手段。风力发电的优势是无论白天、黑夜只要有风即可发电。本实用新型的反射型锥面风叶在微弱风力作用下即可带动法兰盘转动，且能够提供较大功率的能量。试验证明1.5级风速即可实现风力发电。光伏发电仅在白天光照条件下。阳光照射在太阳能电池板上，电池板上的单晶硅吸收光子的能量后产生电能。夜晚没有光照的情况下，负载的供电完全由风机或存储在蓄电池的能量供给。在遇到连续阴雨天气时，电池板所能吸收的光能很少，向负载供电也主要由风机和蓄电池负责。
为保护系统，风光互补逆变控制器设有过压、欠压等自动控制元件，当蓄电池的能量低于预先设定的电压值时，控制器就会切断负载供电处于保护状态。等系统恢复发电，且蓄电池充电到预先设定的电压值时，控制器会自动开启负载，系统恢复正常工作。
本实用新型可用于海岛、农村、牧区，偏僻地区以及其它电力输送不到或电力欠发达的地域。
附图说明  图1是本实用新型的示意图，
图2是风力采集组件的结构示意图，
图3是风力发电机总成的主视图，
图4是风力采集组件与风力发电机总成的结构关系示意图，
图5是本实用新型电路方框图。
图中：1-控制箱，2-太阳能电池组件，3-反射型锥面风叶，4-支臂，5-上压板，6-下压板，7-法兰盘，8-传动箱，9-主轴，10-轴承架，11-上轴承，12-下轴承，13-传动齿轮，14-电机，15-电机齿轮，16-电机固定架，17-电缆固定架，18-立杆，19-基座，20-拉绳，21-蓄电池，22-电缆，23-直流-交流逆变器，24-风光互补逆变控制器，25-固定螺栓，26-连接螺栓，27-电机轴。
具体实施方式  如图1所示：一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，包括立杆18、立杆18上端固定的风力发电机总成，风力发电机总成上端可转动安装的风力采集组件，蓄电池21，太阳能电池组件2，风光互补逆变控制器24，立杆18由设在其周围的三根拉绳20拉紧固定，立杆18下端固定在底座19；参见图2与图4：风力采集组件由上压板5、下压板6，上压板5、下压板6之间固定的法兰盘7，通过支臂4固定在法兰盘7上的五个反射型锥面风叶3组成，每个反射型锥面风叶3的大端与相邻的反射型锥面风叶3的小端相对；太阳能电池组件2输出端、风力发电机总成输出端分别由电缆22与风光互补逆变控制器24连接，风光互补逆变控制器24与蓄电池21连接。
如图3与图4所示：风力发电机总成主要由主轴9、上轴承11、下轴承12、轴承架10、传动齿轮13、电机齿轮15、电机14组成；下压板6与轴承架10由固定螺栓25固定连接并可转动安装在主轴9上端，主轴9上安装的上轴承11与下轴承12分别安装于轴承架10的上、下端，轴承架10与传动齿轮13由连接螺栓26固定连接并可转动安装在主轴9，传动齿轮13与电机齿轮15齿接，电机齿轮15固定在电机14的电机轴27上，电机固定架16固定在主轴9下部，电机14与电缆固定架17都固定装在电机固定架16上，传动箱8将风力发电机总成封闭；在风力作用下，反射型锥面风叶3旋转使风力采集组件整体旋转，带动了轴承架10的转动，固定于轴承架10上的传动齿轮13由轴承架10带动与轴承架10同步转动，传动齿轮13的转动通过一定的转速比传递给电机齿轮15更高速的转动，从而带动电机轴27转动，完成机械能向电能的转换。
如图5所示：风光互补逆变控制器24输出端还与直流负载连接，风光互补逆变控制器24输出端还与直流-交流逆变器23连接，参见图1：风光互补逆变控制器24、蓄电池21、直流-交流逆变器23，都装入控制箱1。
风光互补逆变控制器24的逆变主电路采用双极性正弦波脉宽调制芯片和全桥电路，并设有过压、欠压、过载、断路、反接、防雷击、抗强风自校保护电路，这些都是使用现有技术，不再详述。

Claims (4)

1、一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，包括立杆，立杆上端固定的风力发电机总成，风力发电机总成上端可转动安装的风力采集组件，蓄电池，其特征在于：它还包括太阳能电池组件(2)、风光互补逆变控制器(24)；所述风力采集组件由上压板(5)、下压板(6)，所述上压板(5)、下压板(6)之间固定的法兰盘(7)，通过支臂(4)固定在所述法兰盘(7)上的数个反射型锥面风叶(3)组成，每个所述反射型锥面风叶(3)的大端与相邻的所述反射型锥面风叶(3)的小端相对；所述太阳能电池组件(2)输出端、所述风力发电机总成输出端分别由电缆(22)与所述风光互补逆变控制器(24)连接，所述风光互补逆变控制器(24)与所述蓄电池(21)连接。
2、如权利要求1所述的一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，其特征在于：所述风力发电机总成主要由主轴(9)、上轴承(11)、下轴承(12)、轴承架(10)、传动齿轮(13)、电机齿轮(15)、电机(14)组成；所述下压板(6)与所述轴承架(10)由固定螺栓(25)固定连接并可转动安装在所述主轴(9)上端，所述主轴(9)上安装的所述上轴承(11)与所述下轴承(12)分别安装于所述轴承架(10)的上、下端，所述轴承架(10)与所述传动齿轮(13)由连接螺栓(26)固定连接并可转动安装在所述主轴(9)，所述传动齿轮(13)与所述电机齿轮(15)齿接，所述电机齿轮(15)固定在所述电机(14)的电机轴(27)上，电机固定架(16)固定在所述主轴(9)下部，所述电机(14)与电缆固定架(17)都固定装在所述电机固定架(16)上，传动箱(8)将所述风力发电机总成封闭。
3、如权利要求1或2所述的一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，其特征在于：所述风光互补逆变控制器(24)输出端还与直流-交流逆变器(23)连接，所述风光互补逆变控制器(24)、所述蓄电池(21)、所述直流-交流逆变器(23)都装入控制箱(1)。
4、如权利要求1所述的一种水平旋转锥面反射型风叶微风、太阳能风光互补发电系统，其特征在于：所述风光互补逆变控制器(24)的逆变主电路采用双极性正弦波脉宽调制芯片和全桥电路，并设有过压、欠压、过载、断路、反接、防雷击、抗强风自校自动保护电路。
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