一种太阳能和风能实现互补分布式的发电系统的制作方法

本实用新型涉及一种发电装置，具体地说是一种太阳能和风能实现互补分布式的发电系统，属于发电装置领域。

背景技术：

能源是现代社会和经济发展的动力，是人类生命存在和繁衍的生命线。传统化石能源的逐步耗竭，使能源危机已逐步逼近。中国21世纪的能源工业将是能源资源利用与环境保护可持续发展的改造型新工业，因此，合理调整能源结构，大力开发可再生能源和其它新能源，走多元化洁净能源发展道路，是我国社会可持续发展的必由之路。传统的清洁能源发电主要有风力发电、太阳能发电和水利发电，但是上述方式均有利弊，因而稳定性能较差，发电效果不理想失。名称为“风光互补发电系统”申请号为“CN201320419703.9”的中国实用新型专利公开了一种风光互补发电系统，包括直流负载、交流负载、风力发电系统和太阳能发电系统，所述风力发电系统包括依次连接的风力机、永磁同步发电机、整流器、1#DC/DC变换器以及蓄电池，1#DC/DC变换器连接有1#控制器，所述太阳能发电系统包括依次连接的太阳能电池阵列、光伏发电控制器和蓄电池，所述风力发电系统和太阳能发电系统中的蓄电池为同一蓄电池，直流负载与蓄电池直接连接，交流负载与蓄电池之间通过逆变器连接。然而，该系统功率密度较低，结构复杂，成本高，使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，设计了一种太阳能和风能实现互补分布式的发电系统，提高了风光互补发电装置的功率密度，最大限度的应用太阳能和风力发电的能源，发电效果好，结构简单可靠，大幅降低了成本，提高了利用效率，使用寿命长。

本实用新型的技术方案为：

一种太阳能和风能实现互补分布式的发电系统，包括风力发电机、太阳能光伏板、蓄电池以及逆变器，所述的风力发电机和太阳能光伏板均与蓄电池相连，所述蓄电池通过逆变器与电网相连；所述的风力发电机、太阳能光伏板和蓄电池均与控制器相连，所述控制器采用集中式控制方式，统筹各路采集的数据，集中控制各路充放电，提高控制器的效率；所述风力发电机包括塔架、机头和连接在所述机头上的扇叶，所述机头设置在所述塔架上；所述扇叶将风能转换成动能，所述机头将动能转换成电能；所述太阳能电池组件嵌在所述的扇叶和塔架的表面，进一步提高了风光互补发电装置的功率密度，最大限度的应用太阳能和风力发电的能源。

进一步地，所述风力发电机包括依次连接的风力机、永磁同步发电机、整流器、DC/DC变换器，所述DC/DC变换器与所述蓄电池电连接，所述DC/DC变换器连接所述控制器。

进一步地，所述整流器为采用二极管整流器或晶闸管整流器。

控制器可以直接为直流LED灯具供电，蓄电池所储存的直流电通过逆变器后转化为交流电，为各种交流用电设备供电。安装时，将风力发电机和太阳能电池板安装在建筑物的最高处，且太阳能电池板设置在朝阳的方向，其他元件则安装在合适的室内即可。整个系统的工作原理和现有的风光互补发电系统一样。

进一步地，所述DC/DC变换器采用升降压式DC/DC转换电路，利用电压扰动法实现最大功率点跟踪，使太阳能光伏电池始终保持最大功率输出。

进一步地，所述风力发电机的扇叶旁安装有LED发光体，从而能在远距离随时观察扇叶的工作情况，大幅度方便了检修。

进一步地，所述蓄电池为铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池设有并列的两组，采用双储能系统，使得充放电能同时进行。

进一步地，所述逆变器采取无工频隔离变压器硬件拓扑结构，非对称H6桥式电路，谐振软开关技术，变步长的扰动观察法较快跟踪系统的最大功率点，以及智能监控技术，提高了逆变器效率。

进一步地，所述风力发电机设有发电机定子与转子，所述风力发电机的顶部设有支撑框架，所述支撑框架的中心铰接有转轴，所述转轴与所述风力发电机的转子传动相连；所述转轴的上下两端均固设有圆形转盘，两个所述圆形转盘之间固设有扇叶，所述扇叶沿着所述圆形转盘的半径方向均匀设置，设有3个，相邻两个所述扇叶的夹角为120°角。其中，所述扇叶用轻型工程塑料浇注而成，两侧边缘做成圆柱形，使结构更加牢固，提高了工作效率。所述扇叶的表面还镶嵌有太阳能电池板，增加了光能的利用。

进一步地，所述逆变器设有机箱，所述机箱的底盖下端固定设置有散热鳍片，所述散热鳍片的外形为上宽下窄的等腰梯形结构，散热效果好，且表面设有若干豁口，提高了散热效果；所述机箱的顶盖上端设有若干散热翅片，所述翅片为平板结构，并设有若干通孔，提高了散热效果，所述翅片与所述机箱的连接处设有连接部，所述连接部为上窄下宽的等腰梯形结构，提高了传热效率；所述翅片还包括导热层，所述导热层设于所述翅片的表面；所述机箱的中间位置横穿有散热管，所述散热管为碳纳米管，散热效果更佳，所述散热管为相互平行的直型空心管。

本实用新型为风力发电和太阳能发电组合在一起的综合发电系统，可以有效的提高整个系统发电的稳定性。

本实用新型的优点在于：综合利用风力发电和太阳能发电，有效地提高了整个系统发电的稳定性，发电效果好，结构简单可靠，大幅降低了成本，提高了利用效率，使用寿命长。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例逆变器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例风力发电机的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，一种太阳能和风能实现互补分布式的发电系统，包括风力发电机、太阳能光伏板、蓄电池以及逆变器，所述的风力发电机和太阳能光伏板均与蓄电池相连，所述蓄电池通过逆变器与电网相连；所述的风力发电机、太阳能光伏板和蓄电池均与控制器相连，所述控制器采用集中式控制方式，统筹各路采集的数据，集中控制各路充放电，提高控制器的效率；所述风力发电机包括塔架、机头和连接在所述机头上的扇叶，所述机头设置在所述塔架上；所述扇叶将风能转换成动能，所述机头将动能转换成电能；所述太阳能电池组件嵌在所述的扇叶和塔架的表面，进一步提高了风光互补发电装置的功率密度，最大限度的应用太阳能和风力发电的能源。

所述风力发电机包括依次连接的风力机、永磁同步发电机、整流器、DC/DC变换器，所述DC/DC变换器与所述蓄电池电连接，所述DC/DC变换器连接所述控制器。其中，所述风力发电机设有发电机定子与转子，所述风力发电机的顶部设有支撑框架12，所述支撑框架12的中心铰接有转轴13，所述转轴13与所述风力发电机的转子传动相连；所述转轴13的上下两端均固设有圆形转盘14，两个所述圆形转盘14之间固设有扇叶15，所述扇叶15沿着所述圆形转盘14的半径方向均匀设置，设有3个，相邻两个所述扇叶的夹角为120°角。其中，所述扇叶15用轻型工程塑料浇注而成，两侧边缘做成圆柱形，使结构更加牢固，提高了工作效率。所述扇叶15的表面还镶嵌有太阳能电池板，增加了光能的利用。

所述整流器为采用二极管整流器或晶闸管整流器。

控制器可以直接为直流LED灯具供电，蓄电池所储存的直流电通过逆变器后转化为交流电，为各种交流用电设备供电。安装时，将风力发电机和太阳能电池板安装在建筑物的最高处，且太阳能电池板设置在朝阳的方向，其他元件则安装在合适的室内即可。整个系统的工作原理和现有的风光互补发电系统一样。

所述DC/DC变换器采用升降压式DC/DC转换电路，利用电压扰动法实现最大功率点跟踪，使太阳能光伏电池始终保持最大功率输出。

所述风力发电机的扇叶旁安装有LED发光体，从而能在远距离随时观察扇叶的工作情况，大幅度方便了检修。

所述蓄电池为铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池设有并列的两组，采用双储能系统，使得充放电能同时进行。

所述逆变器采取无工频隔离变压器硬件拓扑结构，非对称H6桥式电路，谐振软开关技术，变步长的扰动观察法较快跟踪系统的最大功率点，以及智能监控技术，提高了逆变器效率。

所述逆变器设有机箱1，所述机箱1的底盖下端固定设置有散热鳍片2，所述散热鳍片2的外形为上宽下窄的等腰梯形结构，散热效果好，且表面设有若干豁口，提高了散热效果；所述机箱的顶盖上端设有若干散热翅片3，所述翅片为平板结构，并设有若干通孔，提高了散热效果，所述翅片3与所述机箱的连接处设有连接部4，所述连接部4为上窄下宽的等腰梯形结构，提高了传热效率；所述翅片还包括导热层，所述导热层设于所述翅片的表面；所述机箱的中间位置横穿有散热管5，所述散热管5为碳纳米管，散热效果更佳，所述散热管为相互平行的直型空心管。

另外，所述散热管将机箱内部分隔为电感腔和电子PCB腔两部分，所述电感腔内固定设置有电感；所述电子PCB腔内对应机箱的底盖上端面处固定设置有功率板，且功率板一侧设置有温度转接板和直流滤波板，另一侧设置有辅助开关电源板，所述的电子PCB腔内水平设置有一个隔板，隔板上设置有主板和交流滤波板，主板与交流滤波板的上端面设置有显示面板，该显示面板套装在机箱顶盖上。

所述风力发电机设有发电机定子与转子，所述风力发电机的顶部设有支撑框架，所述支撑框架的中心铰接有转轴，所述转轴与所述风力发电机的转子传动相连；所述转轴的上下两端均固设有圆形转盘，两个所述圆形转盘之间固设有若干扇叶，所述扇叶沿着所述圆形转盘的半径方向均匀设置。使用时，风力集中流向圆形转盘的扇叶，促使扇叶快速转动直接带动风力发电机转子旋转发电，可以全方位利用风力；同时，圆形转盘得到风能压力，经支点轴承调节使整体机械被撬动产生联动共振，并增值扩能全部发力至圆形转盘，后传入转子，间接为转子增力，发出电能，提高了发电效率，增加了风能利用率。