多能源互补发电系统的制作方法

本发明属于新能源技术领域，更具体地说，是涉及一种多能源互补发电系统。

背景技术：

太阳能光热发电系统根据集热、蓄热的能量匹配关系可以在给定的光照辐射下，在一定负荷范围内实现稳定的功率输出效果，即输出功率可调控。但是太阳能光热发电系统的成本相对较高，在一定程度上制约了它的产业化发展。与太阳能光热发电系统不同，太阳能光伏发电系统利用太阳能电池将太阳光直接转化成电能，不需要或只需要很少的转动设备，这使得光伏发电系统比光热发电系统要相对简单，但在没有太阳光时则无法继续发电。

根据光热发电技术和光伏发电技术的原理，光伏发电技术与光热发电技术具有互补特性，随着科学技术的不断发展，将不同形式的可再生能源混合起来进行互补开发，充分发掘不同可再生能源技术的优点，相互补充不同技术的缺陷，使整体可再生能源系统更加稳定和强大，这已经成为一条可行的具有较大价值的新能源发展思路。在实际应用中，还可以将风力发电系统与上述光热发电系统和/或光伏发电系统组成互补发电系统来更大程度地提高输出功率。

在多能源互补发电系统中，可以是风力发电和光热发电，可以是风力发电和光伏发电，可以是风力发电、光热发电和光伏发电，还可以是光热发电和光伏发电，当然还可以是其他类型的发电方式。

对于光热发电来讲，集热元件可以是太阳能集热板，可以是太阳能集热管，可以是不带接线盒的太阳能电池板，也可以是带有接线盒的太阳能电池板，通过其吸收的全部热量或部分热量来蓄热发电；对于光伏发电来讲，集热元件是太阳能电池板。

在多能源互补发电系统中，光热发电和/或光伏发电可以称为太阳能发电单元，太阳能发电单元中的集热元件在实际应用中，为了更好地吸收太阳光，长期地暴露在外界，在遭遇恶劣天气时容易造成机械损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多能源互补发电系统，旨在解决在多能源互补发电系统中，光热发电和/或光伏发电可以称为太阳能发电单元，太阳能发电单元中的集热元件在实际应用中，为了更好地吸收太阳光，长期地暴露在外界，在遭遇恶劣天气时容易造成机械损伤的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种多能源互补发电系统，包括太阳能发电单元，所述太阳能发电单元包括：安装支座；集热元件，设于所述安装支座；以及遮挡组件，设于所述安装支座，用以遮挡所述集热元件；其中，所述遮挡组件包括：驱动电机，设于所述安装支座；调节丝杆，与所述驱动电机连接，且位于所述集热元件的上方；移动螺母，套设于所述调节丝杆；以及折叠伸缩板，一端与所述安装支座连接，另一端与所述移动螺母连接，在所述驱动电机的作用下，能够遮挡所述集热元件。

在一种可能的实现方式中，所述遮挡组件还包括：限位件，架设于所述安装支座，且开设有朝向所述集热元件的限位滑槽；以及限位滑块，与所述移动螺母连接，且与所述限位滑槽滑动配合。

在一种可能的实现方式中，所述遮挡组件还包括：平衡件，架设于所述安装支座，且开设有朝向所述集热元件的平衡滑槽；以及平衡滑块，与所述折叠伸缩板连接，且与所述平衡滑槽滑动配合。

在一种可能的实现方式中，所述安装支座包括：边框，围设于所述集热元件的周向轮廓；支撑架，与所述边框连接，设有所述驱动电机，且连接有所述折叠伸缩板；以及基础架，与所述边框连接，且与所述支撑架分别位于所述边框相对的两侧，用以承载所述边框、所述支撑架和所述集热元件。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能发电单元还包括除灰组件，所述除灰组件包括：电动伸缩杆，设于所述安装支座，且其伸缩端位于所述集热元件的上方；夹持件，设于所述电动伸缩杆的伸缩端；以及擦拭棉，夹紧于所述夹持件，且紧挨所述集热元件。

在一种可能的实现方式中，所述夹持件包括：吊装条，设于所述电动伸缩杆的伸缩端，且所述吊装条的长度方向与所述电动伸缩杆的伸缩方向垂直；以及多个弹性夹，沿所述吊装条的长度方向间隔设置，且夹紧有所述擦拭棉。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能发电单元还包括与所述安装支座转动连接的遮挡罩，所述遮挡罩至少部分地围设于所述集热元件。

在一种可能的实现方式中，所述遮挡罩具有背离所述集热元件的导流槽，以及与所述导流槽连通的排泄口。

在一种可能的实现方式中，所述多能源互补发电系统还包括电流控制单元和风力发电单元，所述风力发电单元包括：风力发电机；以及风力发电控制器，与所述风力发电机相连，且与所述电流控制单元相连；所述太阳能发电单元还包括：太阳能发电控制器，与所述集热元件相连，且与所述电流控制单元相连。

在一种可能的实现方式中，所述多能源互补发电系统还包括与所述风力发电控制器、所述太阳能发电控制器均相连的app客户端，且所述app客户端用以监控统计发电总量和用电总量，用以控制用电负载的启停，还用以控制所述驱动电机的启停

本发明提供的多能源互补发电系统至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本发明提供的多能源互补发电系统，安装支座用于安装设置集热元件和遮挡组件，在遮挡组件中，驱动电机能够驱动调节丝杆旋转，调节丝杆能够带动移动螺母平移，进而移动螺母能够带动折叠伸缩板将集热元件遮挡，从而实现遮挡集热元件的效果，防止在遭遇恶劣天气时容易受环境影响而造成机械损伤的问题，通过驱动电机的正转和反转，能够及时地根据天气情况遮挡或裸露集热元件，减少集热元件的损伤和成本损失，提高集热元件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的多能源互补发电系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例中平衡件与平衡滑块的安装示意图；

图3为本发明一实施例中夹持件的结构示意图；

图4为本发明一实施例中遮挡罩的局部示意图；

图5为本发明一实施例中多能源互补发电系统的发电用电示意图；

图6为本发明另一实施例中多能源互补发电系统的发电用电示意图；

图7为本发明一实施例中多能源互补发电系统的安装示意图；

图8为图7所示多能源互补发电系统中app客户端的示意图。

图中：

1、多能源互补发电系统100、太阳能发电单元110、安装支座

111、边框112、支撑架113、基础架

120、集热元件130、遮挡组件131、驱动电机

132、调节丝杆133、移动螺母134、折叠伸缩板

135、限位件136、限位滑槽137、限位滑块

138、平衡件139、平衡滑块140、除灰组件

141、电动伸缩杆142、夹持件143、擦拭棉

144、吊装条145、弹性夹150、遮挡罩

151、导流槽152、排泄口160、太阳能发电控制器

170、蓄热元件180、orc系统200、电流控制单元

210、直流控制中心220、蓄电池组230、dc/ac逆变器

300、风力发电单元310、风力发电机320、风力发电控制器

400、app客户端2、用电负载

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“相连”，根据对应的应用场景，可以理解为有线电连接，有线通信连接，无线电连接、无线通信连接、机械构件连接和空间连通等。app客户端，例如台式机、膝上型计算机、pda、mid及智能手机等，app客户端与其所控制的终端上安装有通过网络与服务器实现数据交互的应用程序。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图8，现对本发明实施例提供的多能源互补发电系统1进行说明。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种多能源互补发电系统1，包括太阳能发电单元100,，太阳能发电单元100包括：安装支座110；集热元件120，设于安装支座110；以及遮挡组件130，设于安装支座110，用以遮挡集热元件120；其中，遮挡组件130包括：驱动电机131，设于安装支座110；调节丝杆132，与驱动电机131连接，且位于集热元件120的上方；移动螺母133，套设于调节丝杆132；以及折叠伸缩板134，一端与安装支座110连接，另一端与移动螺母133连接，在驱动电机131的作用下，能够遮挡集热元件120。

需要说明的是，本发明实施例所提供的多能源互补发电系统1至少包括太阳能发电单元100，太阳能发电单元100可以是光热发电，可以是光伏发电，也可以是光热发电和光伏发电。另外，本发明实施例所提供的多能源互补系统可以应用于教学实验、研究实验和居民实际用电等场景中。

具体而言，安装支座110可以通过焊接、螺纹连接、插接等方式固定于目标位置，用于固定集热元件120。对于光热发电来讲，集热元件120可以是太阳能集热板，可以是太阳能集热管，可以是不带接线盒的太阳能电池板，也可以是带有接线盒的太阳能电池板，通过其吸收的全部热量或部分热量来蓄热发电；对于光伏发电来讲，集热元件120是太阳能电池板。

在遮挡组件130中，驱动电机131可以直接固定在安装支座110上，也可以通过固定板、普通固定座或减震固定座等固定在安装支座110上。调节丝杆132由驱动电机131驱动旋转，且与集热元件120的上方具有一定距离，移动螺母133与折叠伸缩板134连接，折叠伸缩板134与安装支座110连接，当调节丝杆132旋转时，移动螺母133沿调节丝杆132带动折叠伸缩板134做直线运动，根据设定驱动电机131的正转或反转，来确定折叠伸缩板134遮挡或裸露集热元件120。折叠伸缩板134可以是多个依次铰接的长条板，通过折叠可以实现在移动方向上的伸缩，还可以是带有伸缩特性的柔性板，通过拉伸或压缩实现在移动方向上的伸缩，并不局限于此。

可以理解的是，调节丝杆132及移动螺母133可以对应地设有一组或多组，且可以置于集热元件120的上方，也可以偏离于集热元件120，只要能够带动折叠伸缩板134在集热元件120的上方移动即可。

本发明实施例提供的多能源互补发电系统1至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本发明实施例提供的多能源互补发电系统1，安装支座110用于安装设置集热元件120和遮挡组件130，在遮挡组件130中，驱动电机131能够驱动调节丝杆132旋转，调节丝杆132能够带动移动螺母133平移，进而移动螺母133能够带动折叠伸缩板134将集热元件120遮挡，从而实现遮挡集热元件120的效果，防止在遭遇恶劣天气时容易受环境影响而造成机械损伤的问题，通过驱动电机131的正转和反转，能够及时地根据天气情况遮挡或裸露集热元件120，减少集热元件120的损伤和成本损失，提高集热元件120的使用寿命。

为了防止移动螺母133伴随调节丝杆132旋转，请参阅图1，在一些可能的实施例中，遮挡组件130还包括：限位件135，架设于安装支座110，且开设有朝向集热元件120的限位滑槽136；以及限位滑块137，与移动螺母133连接，且与限位滑槽136滑动配合。本实施例中，限位件135可以是杆状、板状等规则或不规则形状，以尽可能地减少对集热元件120的覆盖面积为基础，两端可以通过焊接、螺纹连接等方式固定在安装支座110，或者，可以在安装支座110上设置相对的一对孔槽结构，将限位件135的两端分别容置在一对孔槽结构中，并不局限于此。

在限位件135朝向集热元件120的一侧开设有限位滑槽136，限位滑槽136的延伸方向与调节丝杆132的延伸方向相同。限位滑块137可以采用焊接的方式连接于移动螺母133，也可以与移动螺母133一体形成。限位滑块137与限位滑槽136的形状相互匹配，具体可以是矩形槽、t型槽等规则或不规则形状，可以避免移动螺母133在调节丝杆132旋转时的随动偏转，也为移动螺母133沿调节丝杆132的移动起到了导向和限位作用，防止在移动过程中出现偏移情况，保证折叠伸缩板134遮挡的可靠性和全面性。

为了防止折叠伸缩板134重量太重而下降至接触集热元件120，请参阅图2，在一些可能的实施例中，遮挡组件130还包括：平衡件138，架设于安装支座110，且开设有朝向集热元件120的平衡滑槽；以及平衡滑块139，与折叠伸缩板134连接，且与平衡滑槽滑动配合。可以理解的是，平衡件138和平衡滑块139可以对应地设有一组或多组，以实现能够均衡地吊起折叠伸缩板134，防止折叠伸缩板134偏向集热元件120而刮伤、压伤集热元件120。

本实施例中，平衡件138可以是杆状、板状等规则或不规则形状，以尽可能地减少对集热元件120的覆盖面积为基础，两端可以通过焊接、螺纹连接等方式固定在安装支座110，或者，可以在安装支座110上设置相对的一对孔槽结构，将平衡件138的两端分别容置在一对孔槽结构中，并不局限于此。

在平衡件138朝向集热元件120的一侧开设有平衡滑槽，平衡滑槽的延伸方向与调节丝杆132的延伸方向相同。平衡滑块139可以采用焊接、一体形成等方式连接于折叠伸缩板134，同时，平衡滑块139可以与移动螺母133连接，也可以不与移动螺母133连接。平衡滑块139与平衡滑槽的形状相互匹配，具体可以是矩形槽、t型槽等规则或不规则形状。当移动螺母133带动折叠伸缩板134移动时，平衡滑块139联动地沿着平衡滑槽移动，能够使折叠伸缩板134受力更加均衡，也避免了折叠伸缩板134偏向集热元件120。

对于安装支座110的具体组成不做限制，下面举例说明。

请参阅图1，在一些可能的实施例中，安装支座110包括：边框111，围设于集热元件120的周向轮廓；支撑架112，与边框111连接，设有驱动电机131，且连接有折叠伸缩板134；以及基础架113，与边框111连接，且与支撑架112分别位于边框111相对的两侧，用以承载边框111、支撑架112和集热元件120。本实施例中，边框111可以采用防锈材质，边框111的形状与集热元件120相匹配，能够绕集热元件120一圈设置，对集热元件120起到保护、防损伤的作用。

支撑架112可以包括两个独立设于边框111相对两个边的支撑板或支撑块等，通过焊接、螺纹连接等方式与边框111连接在一起。以支撑架112包括两个支撑板为例，驱动电机131可以直接固定在其中一个支撑板相对于集热元件120的外侧，也可以通过固定板、普通固定座或减震固定座等固定在支撑板的外侧；限位件135和平衡件138可以直接固定在支撑板的上表面，也可以通过设置孔槽结构的方式设置在支撑板的高度范围内。

基础架113可以采用防锈材质，也可以在基础架113的表面镀设一层厚度均匀的防锈蚀镀层，能够承载边框111、支撑架112和集热元件120等结构，便于安装至目标位置。

可以理解的是，在其他可能的实施例中，安装支座110也可以不包括基础架113，直接通过边框111固定在目标位置。

由于集热元件120长期暴露在外界环境中，其表面容易沉积灰尘杂物等而影响集热元件120的功能，为此，请参阅图1，在一些可能的实施例中，太阳能发电单元100还包括除灰组件140，除灰组件140包括：电动伸缩杆141，设于安装支座110，且其伸缩端位于集热元件120的上方；夹持件142，设于电动伸缩杆141的伸缩端；以及擦拭棉143，夹紧于夹持件142，且紧挨集热元件120。

本实施例中，电动伸缩杆141、夹持件142和擦拭棉143可以对应地设有一组或多组，以实现能够覆盖更大的擦拭面积的效果。电动伸缩杆141具体可以设于安装支座110的支撑板，通过自身的伸缩动作，能够带动夹持件142及擦拭棉143往复运动，对集热元件120的表面进行擦拭。擦拭棉143采用防火高密材料，避免对集热元件120产生不良影响。

请参阅图3，在其中一个实施例中，夹持件142包括：吊装条144，设于电动伸缩杆141的伸缩端，且吊装条144的长度方向与电动伸缩杆141的伸缩方向垂直；以及多个弹性夹145，沿吊装条144的长度方向间隔设置，且夹紧有擦拭棉143。具体而言，吊装条144的长度方向垂直于电动伸缩杆141的伸缩方向，能够增大单次擦拭面积。多个弹性件可以共同夹持同一长条状的擦拭棉143，也可以分别夹持短条状的擦拭棉143，以增大单次擦拭面积。弹性夹145的按压端通过焊接或螺纹连接等方式固定于吊装条144，通过按压弹性夹145可以便于更换擦拭棉143。

当然，在其他可能的实施例中，擦拭棉143可以直接固定于吊装条144，通过更换吊装条144来更换擦拭棉143。此外，在其他可能的实施例中，擦拭棉143也可以直接固定于电动伸缩杆141的伸缩端。

为了起到防雨挡尘的作用，请参阅图4，在一些可能的实施例中，太阳能发电单元100还包括与安装支座110转动连接的遮挡罩150，遮挡罩150至少部分地围设于集热元件120。可以理解的是，遮挡罩150可以是固定形状的，也可以是折叠形状的。当天气正常时，遮挡罩150围设在集热元件120的周向轮廓，且低于集热元件120的高度，对吸收太阳光没有遮挡影响；当天气恶劣时，遮挡罩150围设在集热元件120的周向轮廓，且高于集热元件120的高度。

本实施例中，遮挡罩150具体可以转动连接于安装支座110的支撑板，具体可以由电机驱动旋转，也可以由人工进行旋转。当遮挡罩150旋转至目标位置时，可以利用其自身转轴的旋转紧密性实现定位，可以利用电动压片实现定位，也可以利用插接杆实现定位，防止发生偏转。

请参阅图4，在其中一个实施例中，遮挡罩150具有背离集热元件120的导流槽151，以及与导流槽151连通的排泄口152。本实施例中，遮挡罩150在其周向边缘折弯设置形成导流槽151，能够对流到遮挡罩150的雨水进行及时地引导，并通过排泄口152将雨水排出，避免雨水聚集在遮挡罩150而损伤集热元件120。

为了提高发电互补性能，请参阅图5至图7，在一些可能的实施例中，多能源互补发电系统1还包括电流控制单元200和风力发电单元300，风力发电单元300包括：风力发电机310；以及风力发电控制器320，与风力发电机310相连，且与电流控制单元200相连。太阳能发电单元100还包括：太阳能发电控制器160，与集热元件120相连，且与电流控制单元200相连。

具体而言，电流控制单元200采用电连接或通信连接，用于控制太阳能发电单元100和风力发电单元300的电能分配情况。如图5和图6所示，电流控制单元200可以包括与风力发电控制器320和太阳能发电控制器160均相连的直流控制中心210，与直流控制中心210相连的蓄电池组220，以及与直流控制中心210相连的dc/ac逆变器230。其中，蓄电池组220用于存储所产生的电能。dc/ac逆变器230是把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220v,50hz的正弦波)的转换器，由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，用于与风扇、冰箱、热水器等交流用电负载2相连。直流控制中心210还可以直接与收音机、手电筒等直流用电负载2相连。

请参阅图5，在其中一个实施例中，太阳能发电单元100采用光热发电的方式进行发电，此时，太阳能发电单元100还包括连接于集热元件120的蓄热元件170，以及与蓄热元件170连接的orc系统180(organicrankinecycle，简称orc，有机朗肯循环系统)，orc系统180包括蒸发器、泵体、冷凝器、膨胀机和发电机组成，蓄热元件170与蒸发器连接，冷凝器在泵体的作用下循环向蒸发器内提供冷却水，蒸发器接受蓄热元件170提供的热量使冷却水气化，对膨胀机供能，与膨胀机连接的发电机随之发电，从而实现光热发电。

请参阅图6，在其中一个实施例中，太阳能发电单元100采用光伏发电的方式进行发电，此时，集热元件120为太阳能电池板，太阳能电池板与太阳能发电控制器160电连接。

将风力发电单元300与太阳能发电单元100组成互补发电系统能够更大程度地提高输出功率，但在协调运行的过程中，无法有效地实现发电端和用电端的结合控制。

为此，请参阅图7和图8，在一些可能的实施例中，多能源互补发电系统1还包括与风力发电控制器320、太阳能发电控制器160均相连的app客户端400，且app客户端400用以监控统计发电总量和用电总量，用以控制用电负载2的启停，还用以控制驱动电机131的启停。当然，app客户端400还可以用以控制电动伸缩杆141和遮挡罩150的启停。

app客户端400装有控制风力发电控制器320、太阳能发电控制器160、用电负载2和驱动电机131、电动伸缩杆141等的软件，具体可以是手机、平板、电脑等，用户能够通过登录app客户端400，统计风力发电总量、太阳能发电总量和用电总量，能够控制冰箱、风扇、电脑、热水器等用电负载2的启停，也能够在天气恶劣时，控制驱动电机131的启停，使折叠伸缩板134对集热元件120进行遮挡，还能够在集热元件120沉积杂尘较多时，控制电动伸缩杆141的启停，使擦拭棉143对集热元件120进行清扫，从而实现整个发电系统的自动化监控，实现有效地监测和保护，实现数据共享，联网计量和操作，有效地将发电端和用电端进行结合，实现统一的控制。

以上所述实施例中所提到的各部分可以进行自由组合或删减以构建成不同的实施例，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。