蓄储风力发动供电一体机及其智能调控系统和控制方法与流程

本发明属于风力发电，特别涉及蓄储风力发动供电一体机及其智能调控系统和控制方法。

背景技术：

1、现有的风力发电机等供电系统都是通过电网运输的，这造成了大量的能源浪费。且由于中国疆域广阔，人员分布在各处，对于需要经常搬离住所的用户来说，供电较为困难，无法为单个或多个家庭的小聚集群提供稳定供电需求，即无法为单个或多个家庭的小聚集群提供可移动、可拆装的、智能化风力发电机。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种蓄储风力发动供电一体机及其智能调控系统和控制方法。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、蓄储风力发动供电一体机，包括第一保护壳体，第一保护壳体内安装有发电机，发电机电连接有用于转换和稳定电压、电流的电元件单元，电元件单元电连接有电池组和安全插座，电池组与安全插座电连接；所述发电机的输入轴连接有动力切换组件，动力切换组件连接有拼装传动杆组，拼装传动杆组连接有转向感应器，转向感应器连接有风力采集组件；所述动力切换组件还传动连接有环气压缩组件，环气压缩组件连接有储气调节单元，储气调节单元的另一端连接有涡轮组件，涡轮组件连接于发电机的输入轴上。

4、风力采集组件感应到风力后通过转向感应器、拼装传动杆组将动力传递给动力切换组件，动力切换组件驱动发电机发电。动力切换组件驱动环气压缩组件压缩空气，并储存到储气调节单元，储气调节单元通过涡轮组件驱动发电机发电。

5、动力切换组件中与发电机输入轴的传动连接断开后，动力切换组件仅将动力传输给环气压缩组件。储气调节单元与涡轮组件的通道断开后，气压无法驱动涡轮组件动作。因此，涡轮组件驱动发电机、动力切换组件直接驱动发电机可任一单独或同时进行，可根据电池组的实时电量和储气调节单元的实时压力值调整运行方式。

6、本发明在基于可拆卸、便于牵引移动的基础上，通过设置涡轮组件、动力切换组件、环气压缩组件、储气罐和气压调节器，实现了动态双向可控风力供电和储能一体化，通过感应电池组内电量进行对应控制降低电池组储能量可控化，提高电池组的使用寿命，还通过感应储气罐内气压进行对应处理使其压缩空气量可控化和防止储气罐内气压超过阈值造成机器损坏，降低事故。通过智能控制的动态双向可控风力储能供电一体化，为单个或多个小聚集群提供稳定供电需求。

7、作为本发明的优选方案，所述动力切换组件包括连接于第一保护壳体内的切换箱，切换箱内转动连接有主转杆，主转杆的一端与拼装传动杆组连接，主转杆上连接有主锥齿轮，主锥齿轮与环气压缩组件传动连接；动力切换组件还包括连接于发电机输入轴上的伸缩机构，伸缩机构的另一端连接有切换锥齿轮，切换锥齿轮伸出时与主锥齿轮啮合。风力采集组件通过转向感应器和拼装传动杆组驱动动力切换组件的主转杆转动，主转杆上的主锥齿轮驱动环气压缩组件动作。伸缩机构将切换锥齿轮推出时，切换锥齿轮与主锥齿轮啮合，驱动发电机动作。

8、作为本发明的优选方案，所述伸缩机构包括与发电机的输入轴连接的切换转杆，切换转杆内套设有同步转动的卡接滑杆，切换锥齿轮连接于卡接滑杆上；所述切换箱内还安装有切换气缸，切换气缸的活塞杆上连接有推拉套杆，推拉套杆与卡接滑杆转动连接。

9、切换转杆内壁可设置滑槽，卡接滑杆外壁可设置滑块，滑块设置于滑槽内，则切换转杆与卡接滑杆之间不会相对转动，仅相对直线移动，可通过切换转杆与卡接滑杆传递转动动力。切换气缸将推拉套杆推出时，推拉套杆带动卡接滑杆伸出，卡接滑杆相对于切换转杆直线移动，切换锥齿轮与主锥齿轮啮合。主锥齿轮驱动切换锥齿轮转动，则通过卡接滑杆和切换转杆将转动动力输送至发电机，发电机发电。

10、作为本发明的优选方案，所述转向感应器包括感应壳体，感应壳体内转动连接有相互垂直的传动转杆和从动转杆，传动转杆的一端与风力采集组件连接，传动转杆的另一端连接有传动锥齿轮，从动转杆的一端与拼装传动杆组连接，从动转杆的另一端连接有从动锥齿轮，传动锥齿轮和从动锥齿轮啮合；所述传动转杆上连接有扭矩传感器。风力采集组件驱动传动转杆转动，传动转杆上的传动锥齿轮驱动从动转杆上的从动锥齿轮转动，从动转杆驱动拼装传动杆组动作。扭矩传感器用于感应传动转杆的单位旋转圈数，通过获取的转换系数将传动转杆的单位旋转圈数转换成对应的风力值，

11、作为本发明的优选方案，所述环气压缩组件包括压缩环壳，压缩环壳内转动连接有压缩转杆，压缩转杆的一端连接有压缩锥齿轮，压缩锥齿轮与动力切换组件传动连接，压缩转杆的另一端连接有偏心转轮，偏心转轮的边缘通过凸杆连接有分配轮盘，分配轮盘的边缘转动连接有若干活塞筒，活塞筒上套设有固定筒，固定筒固定于压缩环壳内；所述压缩环壳内设置有汇气斗，若干固定筒与汇气斗连通，汇气斗与储气调节单元连通。动力切换组件驱动压缩锥齿轮转动，压缩锥齿轮带动压缩转杆、偏心转轮转动。偏心转轮转动时，依次推动各活塞筒动作，从而各固定筒内的空气依次被压缩并进入汇气斗，汇气斗的压缩空气进入储气调节单元。

12、作为本发明的优选方案，所述储气调节单元包括储气罐，储气罐与环气压缩组件连通，储气罐连接有充气管路，充气管路上连接有气压调节器、气压传感器和单向节流阀，充气管路的另一端与涡轮组件连接。气压调节器用于调节储气罐的顶部的气压。单向节流阀通过管道与涡轮组件贯通连接，且单向节流阀与涡轮组件的管道上安装有流量传感器。气压传感器用于感应储气罐内气压压力，流量传感器用于感应单向节流阀流到涡轮组件3处的单位流量。

13、蓄储风力发动供电一体机的智能调控系统，包括使用采集单元、数据储存单元、时线分析单元和动态控制单元；

14、使用采集单元：实时采集安全插座的电力输出量和安全插座的外部温度并将其发送给数据储存单元；

15、数据储存单元：接收并储存生成用电标签，再将用电标签进行储存生成待划分数据包；当待划分数据包的数据量达到预设储存量时，则将待划分数据包发送到时线分析单元；

16、时线分析单元：接收到待划分数据包后对其进行解压处理，将待划分数据内的两个按时间相对的数据进行相比并分别得到比值，且将同温度下的比值进行量化平均并获取其标准差后得到温度影响系数；将持续生成的温度影响系数发送到数据储存单元储存并对其进行平均动态刷新生成动态温度系数；

17、动态控制单元：实时采集外部环境温度并通过动态温度系数预扩大储存电量。

18、本发明通过采集安全插座处电力输出量和安全插座的外部温度并储存，再对达到预设储存量的待划分数据包进行解压分析量化生成预扩大储存电量的动态温度系数，再通过动态温度系数的加权保证电量的盈余供给，保证用户的安全稳定的使用机器。

19、蓄储风力发动供电一体机的控制方法，包括以下步骤：

20、风力采集组件感应到风力后通过转向感应器、拼装传动杆组将动力传递给动力切换组件，动力切换组件驱动发电机发电；

21、动力切换组件驱动环气压缩组件压缩空气，并储存到储气调节单元，储气调节单元通过涡轮组件驱动发电机发电；

22、作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：

23、实时获取电池组内储存的实时电量并将其和预设电量阈值进行比较：

24、当实时电量小于等于预设电量阈值的最小值时，则不产生控制信号，机器正常生电；

25、当实时电量大于预设电量阈值的最小值且小于等于预设电量阈值的最大值时，则生成运行信号，运行信号产生后立即控制其他电器元件启动运行；

26、当实时电量大于预设电量阈值的最大值时，则生成空气压缩信号，生成空气压缩信号后立即断开动力切换组件与发电机输入轴的传动连接，仅环气压缩组件运行。

27、作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：

28、采集储气调节单元的实时压力值，将实时压力值与预设压力阈值进行比较：当实时压力值小于等于预设压力阈值的最小值时，则不产生信号，设备正常运行；

29、当实时压力值大于预设压力阈值的最小值且小于设压力阈值的最大值，则生成压缩调控信号；压缩调控信号生成后使储气调节单元内气压处于波动状态，当储气调节单元内气压处于波动状态的低谷时，环气压缩组件内压缩的空气更加容易进入到储气调节单元内；

30、当实时压力值大于预设压力阈值的最大值时，则产生泄压信号，当生成泄压信号后，获取实时电量并与预设电量值进行比较，当实时电量大于预设电量值时，则打开泄压阀；当实时电量小于等于预设电量值时，则打开储气调节单元与涡轮组件之间的通道，直到实时电量达到预设电量值后，则打开泄压阀，保证储气调节单元内的压缩空气在安全阀值内。

31、本发明的有益效果为：

32、1．本发明在基于可拆卸、便于牵引移动的基础上，通过设置涡轮组件、动力切换组件、环气压缩组件、储气罐和气压调节器，实现了动态双向可控风力供电和储能一体化，通过感应电池组内电量进行对应控制降低电池组储能量可控化，提高电池组的使用寿命，还通过感应储气罐内气压进行对应处理使其压缩空气量可控化和防止储气罐内气压超过阈值造成机器损坏，降低事故。通过智能控制的动态双向可控风力储能供电一体化，为单个或多个小聚集群提供稳定供电需求。

33、2．本发明通过采集安全插座处电力输出量和安全插座的外部温度并储存，再对达到预设储存量的待划分数据包进行解压分析量化生成预扩大储存电量的动态温度系数，再通过动态温度系数的加权保证电量的盈余供给，保证用户的安全稳定的使用机器。