專利名稱：風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其是涉及一種具有多種發(fā)電方式的風力、光能、 柴油互補發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的消耗逐年增加，常規(guī)能源面臨日益枯竭的境地，迫切需要一些清潔、無污染、可再生的能源。[0003]風力發(fā)電和太陽能發(fā)電近年來發(fā)展較快，但是各自都有較大的局限性。風力發(fā)電需要一定的風速，太陽能發(fā)電則需要較好的光照條件，兩種能源均存在不穩(wěn)定性，單獨使用都會有很長的無法發(fā)電的真空期。[0004]中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2010年05月09日公開了授權(quán)公告號為 CN201474871U的專利文獻，名稱為風力發(fā)電機，它包括發(fā)電機、輸入軸、輸出軸、風葉，輸入軸與風葉相連接，輸出軸與發(fā)電機相連接，風葉通過變速箱與發(fā)電機相連。當遇到無風或風速較小的情況，風力發(fā)電機就難以正常發(fā)電，影響供電。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的較清潔、無污染的發(fā)電方式有較大局限性的技術(shù)問題，提供一種發(fā)電方式多樣化、可以適應(yīng)不同的環(huán)境條件的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)。[0006]本實用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種風力、 光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電部分、負載控制部分，還包括系統(tǒng)控制部分，發(fā)電部分包括風力發(fā)電機、風力發(fā)電控制器、太陽能電池組件、太陽能發(fā)電控制器、柴油發(fā)電機和柴油發(fā)電控制器，風力發(fā)電機通過風力發(fā)電控制器連接系統(tǒng)控制部分，太陽能電池組件通過太陽能發(fā)電控制器連接系統(tǒng)控制部分，柴油發(fā)電機通過柴油發(fā)電控制器連接系統(tǒng)控制部分， 負載控制部分與系統(tǒng)控制部分連接。風力發(fā)電機可以將風能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池組件可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，柴油發(fā)電機將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。風能和光能都為清潔能源。系統(tǒng)控制部分通過各控制器控制風力發(fā)電機、柴油發(fā)電機和太陽能電池組件的啟動和停止。 當風力足夠的情況下，風力發(fā)電機啟動；當太陽光照條件較好的情況下，啟動太陽能電池組件；當風力條件和光照條件都不好的情況下，啟動柴油機發(fā)電，保證供電不受影響，并且最大限度降低污染。負載控制部分負責向用電器提供穩(wěn)定的電能。[0007]作為優(yōu)選，風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)還包括蓄電池組，蓄電池組與系統(tǒng)控制部分連接。當風力發(fā)電機和太陽能電池組件的輸出超過供電需求時，將多余的電能存入蓄電池組中。當供電不足時將蓄電池中的電能輸出，保障供給，并減少柴油發(fā)電機的運行時間，降低污染，減少燃料消耗。[0008]作為優(yōu)選，蓄電池組件包括直流控制中心和蓄電池，蓄電池通過直流控制中心與系統(tǒng)控制部分連接，蓄電池有若干個。直流控制中心控制蓄電池進行充電或者放電。[0009]作為優(yōu)選，負載控制部分包括直流負載控制部分和交流負載控制部分。直流負載控制部分和交流負載控制部分在系統(tǒng)控制部分的控制下分別對電能進行DC/DC變換和DC/ AC變換，并調(diào)整到合適的電壓值，滿足不同的用電需求。作為優(yōu)選，太陽能發(fā)電控制器包括太陽跟蹤控制模塊，太陽能電池組件包括變向電機和太陽能電池板，變向電機與太陽跟蹤控制模塊電連接，太陽能電池板與變向電機連接。通過變向電機可以改變太陽能電池板的方向，使其盡量正對太陽光直射的方向，達到最大的發(fā)電效率。作為優(yōu)選，風力發(fā)電機包括變速箱，風力發(fā)電機的風葉通過變速箱連接發(fā)電機，變速箱與風力發(fā)電控制器連接。在風力發(fā)電控制器的控制下，變速箱可以改變風葉與發(fā)電機之間的傳動比，實現(xiàn)對風能的高效轉(zhuǎn)化。本實用新型帶來的有益效果是，發(fā)電方式多樣化，可應(yīng)用范圍廣，可以在確保供電正常的情況下減少污染和非可再生能源的消耗，可以滿足不同的用電需求，具有較高的轉(zhuǎn)化效率。

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、系統(tǒng)控制部分，2、風力發(fā)電機，3、風力發(fā)電控制器，4、太陽能電池組件，5、 太陽能發(fā)電控制器，6、柴油發(fā)電機，7、柴油發(fā)電控制器，8、交流負載控制部分，9、交流負載， 10、直流負載控制部分，11、直流負載，12、蓄電池組。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例本實施例的一種風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電部分、負載控制部分和系統(tǒng)控制部分1，發(fā)電部分包括風力發(fā)電機2、風力發(fā)電控制器3、太陽能電池組件4、 太陽能發(fā)電控制器5、柴油發(fā)電機6、柴油發(fā)電控制器7和蓄電池組12。風力發(fā)電機2通過風力發(fā)電控制器3連接系統(tǒng)控制部分1，太陽能電池組件4通過太陽能發(fā)電控制器5連接系統(tǒng)控制部分1，柴油發(fā)電機6通過柴油發(fā)電控制器7連接系統(tǒng)控制部分1。負載控制部分包括分別與系統(tǒng)控制部分1連接的交流負載控制部分8和直流負載控制部分10。蓄電池組 12與系統(tǒng)控制部分1連接。太陽能發(fā)電控制器5包括太陽跟蹤控制模塊，太陽能電池組件4包括變向電機和太陽能電池板，變向電機與太陽跟蹤控制模塊電連接，太陽能電池板與變向電機連接。通過變向電機可以改變太陽能電池板的方向，使其盡量正對太陽光直射的方向，達到最大的發(fā)電效率。風力發(fā)電機2包括變速箱，風力發(fā)電機的風葉通過變速箱連接發(fā)電機，變速箱與風力發(fā)電控制器3連接。在風力發(fā)電控制器3的控制下，變速箱可以改變風葉與發(fā)電機之間的傳動比，實現(xiàn)對風能的高效轉(zhuǎn)化。風力發(fā)電控制器3主要控制風力發(fā)電機2的啟停和運行，采用模糊控制、自適應(yīng)控制和神經(jīng)元控制等方法，控制風力發(fā)電機2處于最佳的運行狀態(tài)。柴油機發(fā)電控制器7主要控制柴油發(fā)電機6的啟動、停止和保護系統(tǒng)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能及時停機報警，確保柴油發(fā)電機6的安全運行。[0020]系統(tǒng)控制部分1，主要是對三種不同發(fā)電系統(tǒng)進行有效的匹配，確保系統(tǒng)處于最佳的工作狀態(tài)。本實施例的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)會優(yōu)先啟用風能和太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)，并控制風能和太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流進行整流或轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生符合負載或蓄電池要求的電流，進行供電或充電。晴天有風的情況下，風能發(fā)電和太陽能發(fā)電同時工作，優(yōu)先對外供電，有多余電能的情況下，進行蓄電池充電；晴天無風情況下，太陽能發(fā)電系統(tǒng)獨立工作，在確保正常供電的情況下，多余進行蓄電池充電；陰雨天氣有風和夜間有風的情況下，風能發(fā)電機獨立工作，在確保正常供電的情況下，多余進行蓄電池充電。無日照、無風的情況下，蓄電池有電情況下，蓄電池對負載供電；特殊情況下，即風能發(fā)電機和太陽能發(fā)電都不能工作且蓄電池電量不足的情況下，則啟動柴油發(fā)電機，優(yōu)先對外供電，不進行蓄電池充電。[0021]蓄電池組件12，主要由直流控制中心和若干個蓄電池組成。直流控制中心使用風力發(fā)電機2和太陽能電池組件4產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換的直流電對蓄電池進行充電，通過恒壓充電法，階段充電、快速充電等不同的充電策略，保證蓄電池處于最佳的充放狀態(tài)，并及時供電給負載，確保電池的安全和使用壽命。[0022]直流負載控制部分10與直流負載11連接，交流負載控制部分8與交流負載9連接。負載控制部分將發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能進行DC/DC變換或DC/AC變換，確保供電復(fù)合負載的要求。[0023]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。[0024]盡管本文較多地使用了發(fā)電機、控制部分、控制器等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電部分、負載控制部分，其特征在于，還包括系統(tǒng)控制部分，所述發(fā)電部分包括風力發(fā)電機、風力發(fā)電控制器、太陽能電池組件、太陽能發(fā)電控制器、柴油發(fā)電機和柴油發(fā)電控制器，所述風力發(fā)電機通過所述風力發(fā)電控制器連接所述系統(tǒng)控制部分，所述太陽能電池組件通過所述太陽能發(fā)電控制器連接所述系統(tǒng)控制部分，所述柴油發(fā)電機通過所述柴油發(fā)電控制器連接所述系統(tǒng)控制部分，所述負載控制部分與所述系統(tǒng)控制部分連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括蓄電池組件，所述蓄電池組件與所述系統(tǒng)控制部分連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組件包括直流控制中心和蓄電池，所述蓄電池通過所述直流控制中心與所述系統(tǒng)控制部分連接，所述蓄電池有若干個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述負載控制部分包括直流負載控制部分和交流負載控制部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能發(fā)電控制器包括太陽跟蹤控制模塊，所述太陽能電池組件包括變向電機和太陽能電池板，所述變向電機與所述太陽跟蹤控制模塊電連接，所述太陽能電池板與所述變向電機連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風力發(fā)電機包括變速箱，所述風力發(fā)電機的風葉通過所述變速箱連接發(fā)電機，所述變速箱與所述風力發(fā)電控制器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種風力、光能、柴油互補發(fā)電系統(tǒng)，旨在提供一種發(fā)電方式多樣化的發(fā)電系統(tǒng)。它包括發(fā)電部分、負載控制部分和系統(tǒng)控制部分，發(fā)電部分包括風力發(fā)電機、太陽能電池組件、柴油發(fā)電機和三個發(fā)電控制器，風力發(fā)電機、柴油發(fā)電機和太陽能電池組件分別通過各自的控制器連接系統(tǒng)控制部分，負載控制部分與系統(tǒng)控制部分連接。系統(tǒng)控制部分通過各控制器控制風力發(fā)電機、柴油發(fā)電機和太陽能電池組件的啟動和停止。當風力條件好時，風力發(fā)電機啟動；當太陽光照條件好時，啟動太陽能電池組件；其余情況下啟動柴油機發(fā)電，保證供電不受影響，并且最大限度降低污染。本實用新型適用于有較好日照條件和風能資源豐富的環(huán)境。
文檔編號H02J7/35GK202260597SQ20112035961
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者孫保庫, 孫兆棟, 張海春, 范會生, 郁小芬, 陸阿定 申請人:浙江省海洋開發(fā)研究院