定轴。该发电机43通过整流器44与控制方舱10内的蓄电池12连接；固定轴与发电机43的驱动轴连接。工作时，该液压升降杆42将折叠式叶片41和发电机43由供能方舱20的顶部升至空中以使折叠式叶片41展开并发电，发电机43送出的电力经过整流器44整流后输送至蓄电池12。本实施例中的折叠式叶片41结构可以采用常规的折叠式风力发电机结构，只需要和能够控制升降高度的液压杆配合即可。收起后的风扇能够减少占用空间，方便运输。
[0033]进一步地，为保护太阳能发电单元，如图2、3所示，在本发明的一个实施例中，该供能方舱20的四周内侧壁处设置有安装槽21，太阳能发电单元30安装在安装槽21内，安装槽21的结构可以是直接在供能方舱20的侧壁处形成的一个上端开口的盒体。供能方舱20内安装有驱动各太阳能发电单元30由各安装槽21内向供能方舱20的顶部伸出并展开的驱动装置(图中未示出)。工作时，该太阳能发电单元30在驱动装置的驱动下由安装槽21内向供能方舱20的顶部伸出，并在太阳能发电单元30完全伸出安装槽21后各太阳能发电单元30分别向对应一侧的外侧翻转以接收阳光。具体的太阳能发电单元发电单元与安装槽21之间可以采用齿轮和齿条配合传动的结构，通过齿轮的转动带动太阳能发电单元由安装槽内伸出，再利用设置在供能方舱上的液压杆实现太阳能发电单元30的旋转和角度调整。在其它的实施例中也可以采用人工的方式直接将各太阳能发电单元由安装槽内拉出并调整成接收阳光的状态。
[0034]进一步地，该供能方舱的顶板的下方同样可以设置太阳能发电单元30(图中未示出)，在供能方舱使用时，先将顶板打开，再将顶板下方的太阳能发电单元直接移动或翻转到一侧，使该太阳能发电单元位于供能方舱的上方，以避免影响侧壁处的太阳能发电单元板和风力发电单元的升降。当上述工作完成后再进行风力发电单元的展开和四周侧壁处太阳能发电单元的展开。通过本实施例可以进一步提高供能方舱20对自然资源的利用效率。
[0035]进一步地，如图3所示，为充分利用阳光，该太阳能发电单元30可以包括直接收集阳光而进行发电的太阳能光伏电板31和进行集热而加热水的太阳能集热器32。该太阳能集热器32通过水管与控制方舱10内的蓄水箱12连接，以减少蓄水箱12的用电量，同时最大限度的利用自然能源。
[0036]进一步地，如图5所示，为提高用电效率和管理方便，在本发明的一个实施例中，该控制单元11可以包括检测蓄电池12充电速度的充电速度检测模块，和检测蓄电池12荷电状态的状态检测模块，和检测当前蓄电池12连接的用电设备用电量的输出电量检测模块，和调整蓄电池12输入输出电压的稳压控制模块，以及检测热水箱13当前温度的温度检测模块。工作时，控制单元11根据状态检测模块的信息控制蓄电池12的电量接收和输出，并根据温度检测模块的信息调控蓄水箱13的水温。
[0037]在其它实施例中可采用如图6所示控制方法，以对当前蓄电池12和蓄水箱13进行控制。在蓄电池12电量充满Vl时停止发电单元的工作，或将发电单元的电力转送至其它用电设备处。当蓄电池12存储的电量小于某个预定值V2时(如30%)，对外发出提示信息。
[0038]针对蓄水箱13来说，同样可以设定一个最高预定值Tl (如70°C )和最低预定值T2(如40°C )，当达到该最高预定值Tl时停止对蓄水箱13内的水进行加热，当低于该最低预定值T2时开始对其内的水进行加热。进一步地，在加热水时还可以考虑当前蓄电池的电量，可以设定仅在蓄电池的电量不低于V3(如45%)时才启动电加热器。控制单元11可以根据外界条件自行采用电加热器14还是直接利用太阳能集热器32进行加热。
[0039]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种野外营区能源供给系统，包括: 供能方舱，用于利用自然能源提供电力；在所述供能方舱的四周内侧壁处安装有可伸出所述供能方舱外的太阳能发电单元，在所述供能方舱内部安装有处于未展开状态且可伸出所述供能方舱外的风力发电单元； 控制方舱，用于控制所述供能方舱并提供电力和热水输出；包括接收所述供能方舱输送的电力的蓄电池和用于蓄水的蓄水箱，以及控制各设备工作状态的控制单元； 其中，所述太阳能发电单元和所述风力发电单元可由所述供能方舱内伸出并展开以进行太阳能和风力发电；所述控制方舱接收所述供能方舱的电力并进行蓄电和/或对蓄水箱加热，同时对外部用电设备提供电力输出和/或提供热水；所述控制方舱同时连接多个所述供能方舱。
2.根据权利要求1所述的野外营区能源供给系统，其中，所述未展开状态的风力发电单元包括折叠式叶片、液压升降杆、整流器和发电机；所述折叠式叶片与所述发电机固定后安装在所述液压升降杆的顶端，所述发电机通过所述整流器与所述控制方舱内的所述蓄电池连接； 工作时，所述液压升降杆将所述折叠式叶片由所述供能方舱的顶部升至空中以使所述折叠式叶片展开并发电，所述发电机送出的电力经过所述整流器整流后输送至所述蓄电池。
3.根据权利要求2所述的野外营区能源供给系统，其中，所述供能方舱的四周内侧壁处设置有安装槽，所述太阳能发电单元安装在所述安装槽内，所述供能方舱内安装有驱动所述太阳能发电单元由所述安装槽内向所述供能方舱的顶部伸出并展开的驱动装置； 工作时，所述太阳能发电单元在所述驱动装置的驱动下由所述安装槽内向所述供能方舱的顶部伸出，并在所述太阳能发电单元完全伸出所述安装槽后各所述太阳能发电单元分别向对应一侧的外侧翻转以接收阳光。
4.根据权利要求1所述的野外营区能源供给系统，其中，所述太阳能发电单元包括将光能转化为电能的太阳能光伏电板和将光能转化为热能的太阳能集热器；所述太阳能集热器通过水管与所述控制方舱内的所述蓄水箱连接。
5.根据权利要求1所述的野外营区能源供给系统，其中，所述蓄水箱内安装有电加热器，所述电加热器直接与所述蓄电池连接。
6.根据权利要求1所述的野外营区能源供给系统，其中，所述控制单元包括检测所述蓄电池充电速度的充电速度检测模块，检测所述蓄电池荷电状态的状态检测模块，检测当前所述蓄电池连接的用电设备用电量的输出电量检测模块，调整所述蓄电池输入输出电压的稳压控制模块，以及检测所述热水箱当前温度的温度检测模块； 控制单元根据所述状态检测模块的信息控制所述蓄电池的电量接收和输出，并根据所述温度检测模块的信息调控所述蓄水箱的水温。
【专利摘要】本发明提供了一种野外营区能源供给系统，包括：供能方舱和控制方舱，该供能方舱包括在四周内侧壁处安装的可伸出所述供能方舱外的太阳能发电单元，和处于未展开状态且可伸出所述供能方舱外的风力发电单元；该控制方舱用于控制所述供能方舱并提供电力和热水输出；包括接收所述供能方舱输送的电力的蓄电池和用于加热的蓄水箱，以及控制各设备工作状态的控制单元。本发明的控制系统可实时检测风、光发电速度以及蓄电池的荷电状态，在蓄电池满电时可自动停止发电；同时监测蓄水箱水温和太阳能集热器工作效率，判断蓄水箱升温速度并自动启动电加热辅助升温。通过将发电设备模块化提高了运输和使用上的效率。
【IPC分类】H02S10-12, H02S40-44
【公开号】CN104682832
【申请号】CN201410690954
【发明人】王福贵, 程龙, 刘进立, 夏琳, 张金岩
【申请人】王福贵
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年11月27日