專利名稱：戶用2kW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)光發(fā)電與提水系統(tǒng),特別是涉及一種戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光 互補發(fā)電與提水多用裝置。
背景技術(shù)：
在內(nèi)蒙古草原等許多無電區(qū)的農(nóng)牧民,絕大多數(shù)都選擇在有飲用水的地方居住， 即依水而居。但是在草原—t的大多數(shù)地區(qū)地下水都很深，有時水井的深度超過百米，不論用 人蓄提水，都很困難。農(nóng)牧民當(dāng)然希望能用電泵提水。但因無電網(wǎng),傳統(tǒng)方式的用市電電泵提水是不可 能的，因此就出現(xiàn)了風(fēng)力提水機、風(fēng)力發(fā)電提水機和光伏水泵等專用提水系統(tǒng)。人類很早以前就開始利用風(fēng)力提水，風(fēng)力提水作為風(fēng)能利用的主要方式之一，是 一種簡單、可靠、有效的實用技術(shù)。目前國內(nèi)外利用風(fēng)能提水的裝置大致分為二類一種是由風(fēng)輪直接拖動機械裝置提水的風(fēng)力提水機,另一種是先由風(fēng)輪拖動發(fā)電 機產(chǎn)生電能，再由電動機驅(qū)動水泵提水的風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)；一般風(fēng)力提水機只能提水,不 能發(fā)電，且風(fēng)力提水機揚程較低，無法達到高揚程。風(fēng)力發(fā)電提水機是風(fēng)機先發(fā)電，然后用 電泵提水，所配潛水電泵多數(shù)是三相380V異步電動機。但是風(fēng)力發(fā)電提水機不配蓄電池和 逆變器供電系統(tǒng)。此外,太陽能也是--種安全、潔凈、無污染的綠色能源,在太陽電池問世后，又出現(xiàn) 了光伏水泵，采用太陽能光伏電力提水設(shè)備解決無電地區(qū)的人畜飲水和灌溉問題，也是理 想的方式之一。但目前光電價格偏高，同功率相比,風(fēng)電價格約為光電的1/4-1/3左右。風(fēng)力提水機、風(fēng)力發(fā)電提水機和光伏水泵只能解決用水問題,用戶要解決彩電和 照明等日常用電，則還需另建一套風(fēng)力或風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。顯然價格高,維護量大,農(nóng)牧 民難以接受。另外還有一種風(fēng)力或風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)由于配備了大容量蓄電池和較大功率的 逆變器,所以系統(tǒng)既可以供彩電和照明等日常用電也可以提水,是一種一機兩用系統(tǒng)。但是由于這種系統(tǒng)用逆變器驅(qū)動電泵提水，需要儲存較多電能用于電泵提水,所 以蓄電池要加大容量，造成價格升高；同時逆變器提水時，水泵的功率不能大于逆變器功率 的20%，使用戶的逆變器的功率比只供日常照明和觀看彩電的逆變器的功率要大3 5倍， 造成成本的進一步上升。例如驅(qū)動IkW的潛水電泵，則至少要配4kW的逆變器，然而僅供彩 電和照明等日常使用的逆變器的功率僅需0. 6 IkW?？傊壳笆袌錾系娘L(fēng)力提水機、風(fēng)力發(fā)電提水機和光伏水泵，或是配備了大容量 蓄電池和較大功率的逆變器的風(fēng)力、風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)，由于規(guī)格型號少,價格高，維護量 大,市場難以接受。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，其特征在于，包括智能控制器、風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向 開關(guān)、潛水電泵、水箱、變壓器、整流器、蓄電池組以及逆變器,所述的智能控制器與風(fēng)力發(fā) 電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)以及蓄電池組電連接,所述的換向開關(guān)與潛水電泵電連 接，該潛水電泵與水箱連接，所述的換向幵關(guān)還依次通過變壓器以及整流器與蓄電池組電 連接，所述的蓄電池組與逆變器電連接，所述的智能控制器與風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組 件、換向開關(guān)以及蓄電池組控制連接。所述的風(fēng)力發(fā)電機組為2kW輸出為三相380V的風(fēng)力發(fā)電機組。所述的太陽能電池組件為200Wp的太陽電池組件。所述的潛水電泵為IkW的三相潛水電泵，揚程6m 30m，流量0. 5m3/h-3m3/h。所述的變壓器為2kW的三相變壓器。所述的蓄電池組為DC48V200Ah蓄電池組。所述的逆變器為600W單相逆變器。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過控制器控制,將風(fēng)力發(fā)電提水機和小型風(fēng)光互補發(fā) 電系統(tǒng)科學(xué)的智能化的配成一機兩用的提水與發(fā)電多用系統(tǒng),只用1臺風(fēng)機主要用于提 水，再配少量太陽電池組件和蓄電池以及小功率逆變器,可供彩電和照明等日常使用，實現(xiàn) 了低成本一機兩用，大大降低用戶設(shè)備造價；本多用系統(tǒng)的造價是風(fēng)力發(fā)電提水機加一套 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的60%左右，是配備了大容量蓄電池和較大功率的逆變器的風(fēng)力、風(fēng)光 互補發(fā)電系統(tǒng)造價的70%左右。

圖1為本發(fā)明的原理圖。其中_為電能流 ’—為信息流。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示,戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，包括智能控 制器1、風(fēng)力發(fā)電機組2、太陽能電池組件3、換向開關(guān)4、潛水電泵5、水箱6、變壓器7、整流 器8、蓄電池組9以及逆變器10，所述的智能控制器1與風(fēng)力發(fā)電機組2、太陽能電池組件 3、換向開關(guān)4以及蓄電池組9電連接，所述的換向開關(guān)4與潛水電泵5電連接，該潛水電泵 5與水箱6連接，所述的換向開關(guān)4還依次通過變壓器7以及整流器8與蓄電池組9電連 接，所述的蓄電池組9與逆變器10電連接,所述的智能控制器1與風(fēng)力發(fā)電機組2、太陽能 電池組件3、換向開關(guān)4以及蓄電池組9控制連接。所述的風(fēng)力發(fā)電機組為2kW輸出為三相380V的風(fēng)力發(fā)電機組；所述的太陽能電池 組件為200Wp的太陽電池組件；所述的潛水電泵為IkW的三相潛水電泵，揚程6nH30m,流量 0. 5m3/h-3m7h ；所述的變壓器為2kW的三相變壓器；所述的蓄電池組為DC48V200Ah蓄電池 組；所述的逆變器為600W單相逆變器。系統(tǒng)的功能[0026]本系統(tǒng)是一機兩用的提水與發(fā)電多用系,具有風(fēng)機直接提水和發(fā)電與供日常用電電功能。1、直接提水功能由于本機組發(fā)電機的輸出是380V的變頻三相交流電，因此本機組的發(fā)電機可以 不經(jīng)過中間環(huán)節(jié)直接驅(qū)動三相異步電動機的潛水電泵、離心電泵變頻提水。當(dāng)風(fēng)速較高時，由智能控制器指令換向幵關(guān)(選擇幵關(guān))導(dǎo)通潛水泵提水電路，給 水箱提水，當(dāng)水箱滿了時，水位控制傳感器告知控制器,則由控制器指令換向開關(guān)關(guān)閉提水 電路，開啟充電電路。2、發(fā)電與供電功能在換向幵關(guān)關(guān)閉提水電路，幵啟充電電路時，本風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)出的380V的電流 經(jīng)過三相小功率變壓器將電壓降低到48V后向蓄電池充電。而太陽電池組件則始終直接向 蓄電池充電。這樣風(fēng)機、太陽電池組件和智能化控制器與蓄電池和逆變器就又共同組成獨 立運行的離網(wǎng)型風(fēng)光互補電發(fā)電系統(tǒng)。與其他風(fēng)光互補電發(fā)電系統(tǒng)相同，由逆變器向用戶 輸送50HZ的單相220V交流電，供彩電和照明等日常使用。本風(fēng)力發(fā)電機輸出電壓為三相 380V,與輸出電壓為三相48V風(fēng)力發(fā)電機相比，成本相同。
權(quán)利要求戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，其特征在于，包括智能控制器、風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)、潛水電泵、水箱、變壓器、整流器、蓄電池組以及逆變器，所述的智能控制器與風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)以及蓄電池組電連接，所述的換向開關(guān)與潛水電泵電連接，該潛水電泵與水箱連接，所述的換向開關(guān)還依次通過變壓器以及整流器與蓄電池組電連接，所述的蓄電池組與逆變器電連接，所述的智能控制器與風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)以及蓄電池組控制連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，其 特征在于，所述的風(fēng)力發(fā)電機組為2kW輸出為三相380V的風(fēng)力發(fā)電機組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝 置,其特征在于,所述的太陽能電池組件為200Wp的太陽電池組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，其 特征在于，所述的潛水電泵為lkW的三相潛水電泵，揚程6m-30m，流量0. 5m3/h-3m3/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝 置,其特征在于,所述的變壓器為2kW的三相變壓器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，其 特征在于，所述的蓄電池組為DC48V200Ah蓄電池組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的戶用2KW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝 置,其特征在于,所述的逆變器為600W單相逆變器。
專利摘要戶用2kW風(fēng)機直接提水型風(fēng)光互補發(fā)電與提水多用裝置，包括智能控制器、風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)、潛水電泵、水箱、變壓器、整流器、蓄電池組以及逆變器，所述的智能控制器與風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)以及蓄電池組電連接，所述的換向開關(guān)與潛水電泵電連接，該潛水電泵與水箱連接，所述的換向開關(guān)還依次通過變壓器以及整流器與蓄電池組電連接，所述的蓄電池組與逆變器電連接，所述的智能控制器與風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能電池組件、換向開關(guān)以及蓄電池組控制連接。本實用新型實現(xiàn)了低成本一機兩用，大大降低用戶設(shè)備造價。
文檔編號H02M5/10GK201582057SQ20092027009
公開日2010年9月15日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者賈大江 申請人:上海萬德風(fēng)力發(fā)電股份有限公司