一种风能与光能互补的发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种风能与光能互补的发电系统，包括光伏阵列单元、风力发电单元、控制系统电路、蓄电池、逆变器和负载，光伏阵列单元和风力发电单元分别连接到控制系统电路的输入端，控制系统电路的输出端连接蓄电池的充电端，蓄电池的供电端连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接负载。有益效果是能够同时转化风能和太阳能，通过统一的控制系统电路将能量存储于蓄电池，实现稳定的功能，而且太阳能电池板的转化效率高，能源利用率高。
【专利说明】
一种风能与光能互补的发电系统
技术领域
[0001]本实用新型属于风光互补的新能源领域，尤其是涉及一种风能与光能互补的发电系统。
【背景技术】
[0002]独立的风力发电装置在无风天气下无法提供电能的连续供应，而太阳能发电装置在夜晚以及阴雨天等气候条件下无法保证电能的连续供应。采用风光互补发电技术后，可以有效解决单一发电不连续问题，保证基本稳定的供电。我国属季风气候区，一般冬季风大，太阳辐射强度小;夏季风小，太阳辐射强度大。同时大部分地区正午太阳光强的时候一般没有风，而在夜间没有太阳光照的时候风力则相对较强。风和光在时间上的互补性使得风光互补发电技术在保障供电连续性上有重大意义，风光互补发电系统具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种风能与光能互补的发电系统，能够同时转化风能和太阳能，通过统一的控制系统电路将能量存储于蓄电池，实现稳定的功能，而且太阳能电池板的转化效率高，能源利用率高。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]—种风能与光能互补的发电系统，包括用于将太阳能转换成低压直流电的光伏阵列单元、用于将风力机械能转化成低压交流电的风力发电单元、用作升降电压的直流斩波电路的控制系统电路、用于将风电或光电储存并稳定供电的蓄电池、用于将直流电转换为交流电的逆变器和利用电能进行工作的负载，所述光伏阵列单元和所述风力发电单元分别连接到所述控制系统电路的输入端，所述控制系统电路的输出端连接所述蓄电池的充电端，所述蓄电池的供电端连接所述逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接所述负载。
[0006]所述控制系统电路包括不可控整流桥、整流滤波部、第一直流变换开关Q1、第二直流变换开关Q2、第三直流变换开关Q3、第四直流变换开关Q4、第一电感L1、第二电感L2、第一变换续流二极管D1、第二变换续流二极管D2、第三变换反关断二极管D3和第四变换反关断二极管D4，所述第一直流变换开关Ql、所述第一电感LI和所述第三变换反关断二极管D3依次串接组成第一变换通路，所述第三直流变换开关Q3、所述第二电感L2和所述第四变换反关断二极管D4依次串接组成第二变换通路，所述第一变换通路和所述第二变换通路并联后串接在所述不可控整流桥的输出端与所述蓄电池的正极之间，所述第二直流变换开关Q2的一端连接在所述第一电感LI和所述第三变换反关断二极管D3之间，所述第二直流变换开关Q2的另一端连接在所述蓄电池的负极上，所述第四直流变换开关Q4的一端连接在所述第二电感L2和所述第四变换反关断二极管D4之间，所述第四直流变换开关Q4的另一端连接在所述蓄电池的负极上，所述第一直流变换开关Ql通过所述第一变换续流二极管Dl连接到所述蓄电池的负极，所述第三直流变换开关Q3通过所述第二变换续流二极管D2连接到所述蓄电池的负极，所述整流滤波部串接在所述第一变换通路的输入端和所述蓄电池的负极。
[0007]进一步的，所述整流滤波部包括串联的第一整流滤波电容El和第二整流滤波电容E2o
[0008]进一步的，所述第一直流变换开关Ql、所述第二直流变换开关Q2、所述第三直流变换开关Q3和所述第四直流变换开关Q4上都并接有吸收单元，所述吸收单元包括吸收电阻、吸收二极管和吸收电容，所述吸收电阻和所述吸收二极管并接后与所述吸收电容串接。
[0009]进一步的，所述光伏阵列单元包括串联的太阳能电池板，所述太阳能电池板的表面设置有金字塔型高透光绒面钢化玻璃，所述太阳能电池板的边框封装有高机械强度阳极氧化铝边框。
[0010]相对于现有技术，本实用新型所述的风能与光能互补的发电系统具有以下优势:
[0011]本实用新型通过串联的太阳能电池板组成光伏阵列单元，将太阳能转换成低压直流电，而且太阳能电池板的表面设置有金字塔型高透光绒面钢化玻璃，边框封装有高机械强度阳极氧化铝边框，能够有效增强太阳能的转化效率，提高能源的利用率，风力发电单元将风力机械能转化成低压交流电，光伏阵列单元和风力发电单元通过统一相同的控制系统电路进行升降电压，将转化的电流进行整流滤波，通过直流变换开关控制流向，将电能充入蓄电池，实现直流斩波电路的作用，蓄电池将风电或光电储存并稳定的供电，起到能量调节和平衡负载两大作用，逆变器把蓄电池储存的直流电转换为交流电，保证交流负载的正常使用，而且本实用新型的蓄电池和逆变器能够通用，简化结构，工作高效，系统发电量较高，造价较低，运行维护成本低。
【附图说明】
[0012]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0013]图1为本实用新型实施例的功能结构示意图；
[0014]图2为本实用新型实施例的控制系统电路结构示意图。
[0015]附图标记说明:
[0016]1-光伏阵列单元;2-风力发电单元;3-控制系统电路;31-不可控整流桥;32-整流滤波部;33-吸收单元;4-蓄电池;5-逆变器;6-负载。
【具体实施方式】
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0019]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0020]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0021]如图1所示，一种风能与光能互补的发电系统，包括用于将太阳能转换成低压直流电的光伏阵列单元1、用于将风力机械能转化成低压交流电的风力发电单元2、用作升降电压的直流斩波电路的控制系统电路3、用于将风电或光电储存并稳定供电的蓄电池4、用于将直流电转换为交流电的逆变器5和利用电能进行工作的负载6，所述光伏阵列单元I和所述风力发电单元2分别连接到所述控制系统电路3的输入端，所述控制系统电路3的输出端连接所述蓄电池4的充电端，所述蓄电池4的供电端连接所述逆变器5的输入端，所述逆变器5的输出端连接所述负载6。
[0022]如图2所示，所述控制系统电路3包括不可控整流桥31、整流滤波部32、第一直流变换开关Ql、第二直流变换开关Q2、第三直流变换开关Q3、第四直流变换开关Q4、第一电感L1、第二电感L2、第一变换续流二极管D1、第二变换续流二极管D2、第三变换反关断二极管D3和第四变换反关断二极管D4，所述第一直流变换开关Q1、所述第一电感LI和所述第三变换反关断二极管D3依次串接组成第一变换通路，所述第三直流变换开关Q3、所述第二电感L2和所述第四变换反关断二极管D4依次串接组成第二变换通路，所述第一变换通路和所述第二变换通路并联后串接在所述不可控整流桥31的输出端与所述蓄电池4的正极之间，所述第二直流变换开关Q2的一端连接在所述第一电感LI和所述第三变换反关断二极管D3之间，所述第二直流变换开关Q2的另一端连接在所述蓄电池4的负极上，所述第四直流变换开关Q4的一端连接在所述第二电感L2和所述第四变换反关断二极管D4之间，所述第四直流变换开关Q4的另一端连接在所述蓄电池4的负极上，所述第一直流变换开关Ql通过所述第一变换续流二极管Dl连接到所述蓄电池4的负极，所述第三直流变换开关Q3通过所述第二变换续流二极管D2连接到所述蓄电池4的负极，所述整流滤波部32串接在所述第一变换通路的输入端和所述蓄电池4的负极。
[0023]所述整流滤波部32包括串联的第一整流滤波电容El和第二整流滤波电容E2。
[0024]所述第一直流变换开关Ql、所述第二直流变换开关Q2、所述第三直流变换开关Q3和所述第四直流变换开关Q4上都并接有吸收单元33，所述吸收单元33包括吸收电阻、吸收二极管和吸收电容，所述吸收电阻和所述吸收二极管并接后与所述吸收电容串接。
[0025]所述光伏阵列单元I包括串联的太阳能电池板，所述太阳能电池板的表面设置有金字塔型高透光绒面钢化玻璃，所述太阳能电池板的边框封装有高机械强度阳极氧化铝边框。
[0026]本实例的工作过程:光伏阵列单元I通过串联的太阳能电池板，将太阳能转化成低压直流电，风力发电单元2将风力机械能转化成低压交流电，光伏阵列单元I和风力发电单元2分别将转化的光电和风电传输到控制系统电路3的输入端，通过控制系统电路3进行电压升降，并将电能存储到蓄电池4内，逆变器5将直流电转换为交流电，供负载6进行工作使用。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风能与光能互补的发电系统，其特征在于:包括用于将太阳能转换成低压直流电的光伏阵列单元、用于将风力机械能转化成低压交流电的风力发电单元、用作升降电压的直流斩波电路的控制系统电路、用于将风电或光电储存并稳定供电的蓄电池、用于将直流电转换为交流电的逆变器和利用电能进行工作的负载，所述光伏阵列单元和所述风力发电单元分别连接到所述控制系统电路的输入端，所述控制系统电路的输出端连接所述蓄电池的充电端，所述蓄电池的供电端连接所述逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接所述负载； 所述控制系统电路包括不可控整流桥、整流滤波部、第一直流变换开关(Ql)、第二直流变换开关(Q2)、第三直流变换开关(Q3)、第四直流变换开关(Q4)、第一电感(LI)、第二电感(L2)、第一变换续流二极管(Dl)、第二变换续流二极管(D2)、第三变换反关断二极管(D3)和第四变换反关断二极管(D4)，所述第一直流变换开关(Q1)、所述第一电感(LI)和所述第三变换反关断二极管(D3)依次串接组成第一变换通路，所述第三直流变换开关(Q3)、所述第二电感(L2)和所述第四变换反关断二极管(D4)依次串接组成第二变换通路，所述第一变换通路和所述第二变换通路并联后串接在所述不可控整流桥的输出端与所述蓄电池的正极之间，所述第二直流变换开关(Q2)的一端连接在所述第一电感(LI)和所述第三变换反关断二极管(D3)之间，所述第二直流变换开关(Q2)的另一端连接在所述蓄电池的负极上，所述第四直流变换开关(Q4)的一端连接在所述第二电感(L2)和所述第四变换反关断二极管(D4)之间，所述第四直流变换开关(Q4)的另一端连接在所述蓄电池的负极上，所述第一直流变换开关(Ql)通过所述第一变换续流二极管(Dl)连接到所述蓄电池的负极，所述第三直流变换开关(Q3)通过所述第二变换续流二极管(D2)连接到所述蓄电池的负极，所述整流滤波部串接在所述第一变换通路的输入端和所述蓄电池的负极。2.根据权利要求1所述的风能与光能互补的发电系统，其特征在于:所述整流滤波部包括串联的第一整流滤波电容(EI)和第二整流滤波电容(E2)。3.根据权利要求1所述的风能与光能互补的发电系统，其特征在于:所述第一直流变换开关(Ql)、所述第二直流变换开关(Q2)、所述第三直流变换开关(Q3)和所述第四直流变换开关(Q4)上都并接有吸收单元，所述吸收单元包括吸收电阻、吸收二极管和吸收电容，所述吸收电阻和所述吸收二极管并接后与所述吸收电容串接。4.根据权利要求1所述的风能与光能互补的发电系统，其特征在于:所述光伏阵列单元包括串联的太阳能电池板，所述太阳能电池板的表面设置有金字塔型高透光绒面钢化玻璃，所述太阳能电池板的边框封装有高机械强度阳极氧化铝边框。
【文档编号】H02J7/35GK205544342SQ201521041571
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月14日
【发明人】王怀东, 杨健, 何腾, 陈璐, 王健
【申请人】中国机房设施工程有限公司