专利名称：户用2kW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及风光发电与提水系统,特别是涉及一种户用2KW风机直接提水型风光 互补发电与提水多用装置。
背景技术：
在内蒙古草原等许多无电区的农牧民,绝大多数都选择在有饮用水的地方居住， 即依水而居。但是在草原—t的大多数地区地下水都很深，有时水井的深度超过百米，不论用 人蓄提水，都很困难。农牧民当然希望能用电泵提水。但因无电网,传统方式的用市电电泵提水是不可 能的，因此就出现了风力提水机、风力发电提水机和光伏水泵等专用提水系统。人类很早以前就开始利用风力提水，风力提水作为风能利用的主要方式之一，是 一种简单、可靠、有效的实用技术。目前国内外利用风能提水的装置大致分为二类一种是由风轮直接拖动机械装置提水的风力提水机,另一种是先由风轮拖动发电 机产生电能，再由电动机驱动水泵提水的风力发电提水系统；一般风力提水机只能提水,不 能发电，且风力提水机扬程较低，无法达到高扬程。风力发电提水机是风机先发电，然后用 电泵提水，所配潜水电泵多数是三相380V异步电动机。但是风力发电提水机不配蓄电池和 逆变器供电系统。此外,太阳能也是--种安全、洁净、无污染的绿色能源,在太阳电池问世后，又出现 了光伏水泵，采用太阳能光伏电力提水设备解决无电地区的人畜饮水和灌溉问题，也是理 想的方式之一。但目前光电价格偏高，同功率相比,风电价格约为光电的1/4-1/3左右。风力提水机、风力发电提水机和光伏水泵只能解决用水问题,用户要解决彩电和 照明等日常用电，则还需另建一套风力或风光互补发电系统。显然价格高,维护量大,农牧 民难以接受。另外还有一种风力或风光互补发电系统由于配备了大容量蓄电池和较大功率的 逆变器,所以系统既可以供彩电和照明等日常用电也可以提水,是一种一机两用系统。但是由于这种系统用逆变器驱动电泵提水，需要储存较多电能用于电泵提水,所 以蓄电池要加大容量，造成价格升高；同时逆变器提水时，水泵的功率不能大于逆变器功率 的20%，使用户的逆变器的功率比只供日常照明和观看彩电的逆变器的功率要大3 5倍， 造成成本的进一步上升。例如驱动IkW的潜水电泵，则至少要配4kW的逆变器，然而仅供彩 电和照明等日常使用的逆变器的功率仅需0. 6 IkW。总之目前市场上的风力提水机、风力发电提水机和光伏水泵，或是配备了大容量 蓄电池和较大功率的逆变器的风力、风光互补发电系统，由于规格型号少,价格高，维护量 大,市场难以接受。
发明内容本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，其特征在于，包括智能控制器、风力发电机组、太阳能电池组件、换向 开关、潜水电泵、水箱、变压器、整流器、蓄电池组以及逆变器,所述的智能控制器与风力发 电机组、太阳能电池组件、换向开关以及蓄电池组电连接,所述的换向开关与潜水电泵电连 接，该潜水电泵与水箱连接，所述的换向幵关还依次通过变压器以及整流器与蓄电池组电 连接，所述的蓄电池组与逆变器电连接，所述的智能控制器与风力发电机组、太阳能电池组 件、换向开关以及蓄电池组控制连接。所述的风力发电机组为2kW输出为三相380V的风力发电机组。所述的太阳能电池组件为200Wp的太阳电池组件。所述的潜水电泵为IkW的三相潜水电泵，扬程6m 30m，流量0. 5m3/h-3m3/h。所述的变压器为2kW的三相变压器。所述的蓄电池组为DC48V200Ah蓄电池组。所述的逆变器为600W单相逆变器。与现有技术相比,本发明通过控制器控制,将风力发电提水机和小型风光互补发 电系统科学的智能化的配成一机两用的提水与发电多用系统,只用1台风机主要用于提 水，再配少量太阳电池组件和蓄电池以及小功率逆变器,可供彩电和照明等日常使用，实现 了低成本一机两用，大大降低用户设备造价；本多用系统的造价是风力发电提水机加一套 风光互补发电系统的60%左右，是配备了大容量蓄电池和较大功率的逆变器的风力、风光 互补发电系统造价的70%左右。
图1为本发明的原理图。其中_为电能流 ’—为信息流。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示,户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，包括智能控 制器1、风力发电机组2、太阳能电池组件3、换向开关4、潜水电泵5、水箱6、变压器7、整流 器8、蓄电池组9以及逆变器10，所述的智能控制器1与风力发电机组2、太阳能电池组件 3、换向开关4以及蓄电池组9电连接，所述的换向开关4与潜水电泵5电连接，该潜水电泵 5与水箱6连接，所述的换向开关4还依次通过变压器7以及整流器8与蓄电池组9电连 接，所述的蓄电池组9与逆变器10电连接,所述的智能控制器1与风力发电机组2、太阳能 电池组件3、换向开关4以及蓄电池组9控制连接。所述的风力发电机组为2kW输出为三相380V的风力发电机组；所述的太阳能电池 组件为200Wp的太阳电池组件；所述的潜水电泵为IkW的三相潜水电泵，扬程6nH30m,流量 0. 5m3/h-3m7h ；所述的变压器为2kW的三相变压器；所述的蓄电池组为DC48V200Ah蓄电池 组；所述的逆变器为600W单相逆变器。系统的功能[0026]本系统是一机两用的提水与发电多用系,具有风机直接提水和发电与供日常用电电功能。1、直接提水功能由于本机组发电机的输出是380V的变频三相交流电，因此本机组的发电机可以 不经过中间环节直接驱动三相异步电动机的潜水电泵、离心电泵变频提水。当风速较高时，由智能控制器指令换向幵关(选择幵关)导通潜水泵提水电路，给 水箱提水，当水箱满了时，水位控制传感器告知控制器,则由控制器指令换向开关关闭提水 电路，开启充电电路。2、发电与供电功能在换向幵关关闭提水电路，幵启充电电路时，本风力发电机组发出的380V的电流 经过三相小功率变压器将电压降低到48V后向蓄电池充电。而太阳电池组件则始终直接向 蓄电池充电。这样风机、太阳电池组件和智能化控制器与蓄电池和逆变器就又共同组成独 立运行的离网型风光互补电发电系统。与其他风光互补电发电系统相同，由逆变器向用户 输送50HZ的单相220V交流电，供彩电和照明等日常使用。本风力发电机输出电压为三相 380V,与输出电压为三相48V风力发电机相比，成本相同。
权利要求户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，其特征在于，包括智能控制器、风力发电机组、太阳能电池组件、换向开关、潜水电泵、水箱、变压器、整流器、蓄电池组以及逆变器，所述的智能控制器与风力发电机组、太阳能电池组件、换向开关以及蓄电池组电连接，所述的换向开关与潜水电泵电连接，该潜水电泵与水箱连接，所述的换向开关还依次通过变压器以及整流器与蓄电池组电连接，所述的蓄电池组与逆变器电连接，所述的智能控制器与风力发电机组、太阳能电池组件、换向开关以及蓄电池组控制连接。
2.根据权利要求1所述的户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，其 特征在于，所述的风力发电机组为2kW输出为三相380V的风力发电机组。
3.根据权利要求1或2所述的户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装 置,其特征在于,所述的太阳能电池组件为200Wp的太阳电池组件。
4.根据权利要求3所述的户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，其 特征在于，所述的潜水电泵为lkW的三相潜水电泵，扬程6m-30m，流量0. 5m3/h-3m3/h。
5.根据权利要求1或4所述的户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装 置,其特征在于,所述的变压器为2kW的三相变压器。
6.根据权利要求5所述的户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，其 特征在于，所述的蓄电池组为DC48V200Ah蓄电池组。
7.根据权利要求1或6所述的户用2KW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装 置,其特征在于,所述的逆变器为600W单相逆变器。
专利摘要户用2kW风机直接提水型风光互补发电与提水多用装置，包括智能控制器、风力发电机组、太阳能电池组件、换向开关、潜水电泵、水箱、变压器、整流器、蓄电池组以及逆变器，所述的智能控制器与风力发电机组、太阳能电池组件、换向开关以及蓄电池组电连接，所述的换向开关与潜水电泵电连接，该潜水电泵与水箱连接，所述的换向开关还依次通过变压器以及整流器与蓄电池组电连接，所述的蓄电池组与逆变器电连接，所述的智能控制器与风力发电机组、太阳能电池组件、换向开关以及蓄电池组控制连接。本实用新型实现了低成本一机两用，大大降低用户设备造价。
文档编号H02M5/10GK201582057SQ20092027009
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者贾大江 申请人:上海万德风力发电股份有限公司