CN2038559U - 风电—光电互补装置 - Google Patents
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Abstract
风电—光电互补装置属于一种新能源发电装置。常规的风力、太阳能发电装置均为单独使用,本实用新型的特征在于,它是将上述两类发电装置结合为一体,共用一台通用控制器,并在控制部分增设了两个保证互补作用的阻塞二极管。本***与单独使用的风力、太阳能发电装置相比,有效地提高了太阳能和风能的利用率,缩短了蓄电池的充电周期,提高了蓄电池的寿命,扩大了应用区域,与同样功率的太阳能发电装置相比较,单位功率成本降低了40%。
Description
风电-光电互补装置属于一种新能源发电装置。它适用于常规电网覆盖不到、而又具有太阳能和风力资源的边远地区。用它可提供照明、通讯等生活用电及生产用电,也可并网运行。目前风力、太阳能发电装置均为单独使用,其中风力发电装置是由螺旋浆、发电机、发电机调速装置、尾翼、塔架及控制器等部件组成。而太阳能发电装置则是由光电池板、支架及控制器等部件组成。这两类发电装置的应用因地区、季节和天气的变化受到不同程度的限制。尤其是太阳光电池成本甚高,因此单独进行光电、风电的推广和应用局限性很大。
本实用新型的目的在于提供一种风电-光电互补装置,使之既能利用风力资源发电,同时又能利用太阳能资源发电。
本实用新型的原理如图1所示,整个装置的结构如图2所示,整个装置的控制线路图如图3、图4所示。该装置特征在于它是将风力发电装置和太阳能发电装置组合为一体,即将光电池板用支架固定在风力发电装置的塔架上,或者将光电池板单独设置;组合成一体的整个装置共用一个通用的充电控制器(即一般发电装置通用的充电控制器,以下简称控制器。)控制器的输入端增设了两个阻塞二极管D11、D12,控制器的输出端设置储能蓄电池。其中风力发电装置送出的电流经D11输出。太阳能发电装置送出的电流经D12输出,D11与D12的负极连接后接到控制器的输入端、即图3、图4中的A点上。控制器的输出端设置了储能蓄电池,储能蓄电池的正极与控制器的输出端B点相连接。储能蓄电池的负极与整个装置及控制器C点相连接。
参见图2,本实用新型主要由以下几部份构成:第一部份是风力发电部份,它是由螺旋浆6、发电机7、发电机调速装置8、尾翼9、塔架10、拉绳11及其它零部件组成;第二部份是太阳能发电部份,它是由光电池板12、支架13及其它零部件组成;第三部份是控制部份,它是由通用的充电控制器、阻塞二极管、等部件组成;第四部份是储能蓄电池。上述两个阻塞二极管是专为保证风能、太阳能的互补作用而设置的,该管子既可防止储能蓄电池向上述两个发电装置反向充电,又可防止风力和太阳能发电装置输出电流互相倒灌。
上述第三部份的控制线路图见图3、图4。图4是将型号为HD14093BP的CMOS双输入四与非门集成块(以下称为U1)分解画出的内部连接线路图。这种通用的标准充电控制器是由下述电路构成:其中R1、R2、C1组成输入检测电路;D4、D5、D6、R5、R6、C2组成输出检测电路;BG1、BG2、D1、D2、R3、R4组成第一稳压电路;BG3、BG4组成晶体管开关,用于控制继电器JZ1的关断;D9为继电器保护管,D8为发光二极管,C3为滤波电容,R10为分压电阻,R9D7、C5组成第二稳压电路;C4、R3组成微分电路;U1中的脚1′、2′、3′和4′、5′、6′两个与非门组成RS触发器,8′、9′、10′及11′、12′13′各作一个非门使用。脚7′连接控制器的D点,脚14′与R8、R9、D7的负极、C5的一端相连接这一点在(+5V)时,经第二稳压电路稳压输出。整个控制过程如下,当风力和太阳能发电装置分别通过D11和D13从控制器输入端输入电流时,R2、C1上的电压逐渐上升到“1”(即高)电平值,使得与非门脚11′由“1”→“0”,此时触发器翻转。此时3′脚为高电平,BG3BG4导通,D8发亮,继电器JZ1吸合,触点a、b接通,断开触点c、b整个互补装置直接给储能蓄电池充电(即直 充)。随着电压的上升,输出检测电路使得8′、9′脚逐渐上升达到“1”电平时,与非门10′脚变为“0”,RS触发器复位。此时3′脚为“0”,BG3、BG4截止,D3熄灭,继电器JZ1断电,触点c、b接通,触点a、b断开,整个互补装置经稳压电路R3、BG1、BG2、D3同时给负载和蓄电池充电(即浮充)。
该装置的使用有效地提高了太阳能和风能的利用率,缩短了蓄电池的充电周期,提高了蓄电池的寿命,减少了用户对蓄电池的配备量,扩大了应用区域,降低了使用成本,经测试证明,一台风电-光电互补装置比同功率的一台太阳能发电装置单位功率成本降低了40%,本装置尤其适用于需连续供电的场合。
附图说明:
图1:风电-光电互补装置原理示意图
1、风力发电装置; 2、太阳能发电装置;
3、控制器; 4、蓄电池; 5、负载;
D11、D12为阻塞二极管。
图2:风电-光电互补装置结构示意图,其中14为控制器台架;
15为控制房。
图3:风电-光电互补装置控制线路图。R7限流电阻;D10普通二极管。
图4:将CMOS双输入四与非门集成块分解后的风电-光电互补装置控制线路图。
实施例:
本实用新型的总体连接如图二所示。其中螺旋浆采用三叶片,螺旋浆按克拉克-Y型翼制造,采用偏心调速,偏心距为20毫米,发电机采用100W直流永磁发电机;太阳能电池方阵(即光电池板)由峰值功率38瓦的两块组件并联组成;储能蓄电池由型号为GN-100的12V隔镍蓄电池组成;其它部件为通用部件。整个***的控制线路按图3连线,控制器为通用的充电控制器,其它元件均为通用件。
Claims (1)
1、风电-光电互补装置属于一种新能源装置,通常的风力、太阳能发电装置均为单独设置使用,其中风力发电装置是由螺旋浆、发电机、发电机调速装置、尾翼、塔架、控制器及其它零部件组成;其中太阳能发电装置是由光电池板、支架、控制器及其它零部件组成;本实用新型的特征在于:
a、它是把上述两类发电装置合为一体,即将光电池板用支架固定在风力发电装置的塔架上,或将其单独设置,整个装置共用一个通用的充电控制器(以下简称控制器);
b、该控制器的输入端增设了两个阻塞二极管D11、D12,风力发电装置送出电流经D11输出,太阳能发电装置送出电流经D12输出,D11、D12的负极与控制器的输入端A点相连接;控制器的输出端设置了储能蓄电池,储能蓄电池的负极与整个装置及控制器的C点相连接,储能蓄电池的正极与控制器的输出端B点相连接。
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