CN2038559U

CN2038559U - 风电—光电互补装置

Info

Publication number: CN2038559U
Application number: CN88202956U
Authority: CN
Inventors: 董天午; 庞大文; 李继辉
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-05-31

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、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。