一种高效能风光互补供电系统的制作方法

文档序号:15599013发布日期:2018-10-02 19:57阅读:226来源:国知局

本实用新型涉及一种供电系统,尤其涉及一种高效能风光互补供电系统。



背景技术:

能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础,建立在传统能源,诸如煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系,极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时,带来了严重的环境污染和生态系统破坏,而且随着传统能源的日趋枯竭,世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性,已把可再生、无污染的新能源(太阳能、风能等)的开发利用作为可持续发展的重要内容。

我国太阳能和风能的利用已有一定基础,风光互补发电系统主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统,风力发电机、太阳能电池方阵所发电能储存到蓄电池组,通过多功能逆变器转换为负载供电。风光互补发电系统可应用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区的供电。

但是,现有风光互补发电系统大多存在在蓄电池充满后多余的电能浪费弃用,发电利用率低的问题,而且由于风光互补发电系统对环境的依赖性极高,存在不能连续供电的风险;需要在风能和太阳能充足的情况下尽可能多的转化储存电能,以备用电负载使用,因此在建设在蓄电池方面的投入存在投资规模大,建设成本高的问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种高效能风光互补供电系统。

本实用新型由如下技术方案实施:一种高效能风光互补供电系统,其包括依次电连接的太阳能光伏组件、太阳能自动升降压模块、太阳能理想二极管模块;

依次电连接的风能发电机组、风能自动升降压模块、风能理想二极管模块;

其还包括主用蓄电池组、备用蓄电池组、双电源智能切换模块、用电负载;

所述太阳能理想二极管模块的输出端分别与所述主用蓄电池组和所述备用蓄电池组的充电口电连接,所述风能理想二极管模块的输出端分别与所述主用蓄电池组和所述备用蓄电池组的充电口电连接;

所述主用蓄电池组和所述备用蓄电池组的放电口均与所述双电源智能切换模块的输入端电连接,所述双电源智能切换模块的输出端与所述用电负载电连接。

自动升降压模块具有稳压作用,起到保护作用。

进一步的,其还包括太阳能第一充电模块和太阳能第二充电模块,所述太阳能第一充电模块和所述太阳能第二充电模块的输入端均与所述太阳能理想二极管模块的输出端电连接,所述太阳能第一充电模块的输出端与所述主用蓄电池组的充电口电连接,所述太阳能第二充电模块的输出端与所述备用蓄电池组的充电口电连接。

进一步的,其还包括风能第一充电模块和风能第二充电模块,所述风能第一充电模块和所述风能第二充电模块的输入端均与所述风能理想二极管模块的输出端电连接,所述风能第一充电模块的输出端与所述主用蓄电池组的充电口电连接,所述风能第二充电模块的输出端与所述备用蓄电池组的充电口电连接。

进一步的,其还包括负载自动升降压模块,所述负载自动升降压模块的输入端与所述双电源智能切换模块的输出端电连接,所述双电源智能切换模块的输出端与所述用电负载电连接。

进一步的,所述太阳能第一充电模块和所述太阳能第二充电模块为恒流充电模块。

进一步的,所述风能第一充电模块和所述风能第二充电模块为恒流充电模块。

进一步的,所述主用蓄电池组为充电口和放电口同端口的蓄电池组。

进一步的,所述备用蓄电池组为充电口和放电口不同端口的蓄电池组。

本实用新型的优点:

1、本实用新型将弃用的浮充电能尽可能利用,风光互补发电组件的发电输出利用率高,而且在使用时避免了传统风光互补供电系统中蓄电池频繁充放电的现象,延长了蓄电池的使用寿命,进而大幅降低蓄电池组后期运维和使用成本。

2、本实用新型采用蓄电池组主备用方式工作,尽可能利用主用蓄电池组两端的浮充电压为负载供电,与现有风光互补供电系统相比,同等用电负载情况下,采用较小容量蓄电池组即可满足要求,因此降低了投资成本,也减少了后期的运维费用。

3、本实用新型为解决使用风光互补供电技术浮充电压不稳定导致用电设备不能正常工作的问题,在发电输出低于正常工作电压设定值的时候,自动启用主用蓄电池组实现不间断供电的功能,在风光互补发电和主用锂电池组均无电压输出情况下自动切换备用蓄电池组为负载供电,实现了系统的连续供电。

附图说明:

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,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实用新型的一些实施例,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为本实用新型的系统示意图;

图2为本实用新型的工作流程图。

图中:太阳能光伏组件1,太阳能自动升降压模块2,太阳能理想二极管模块3,风能发电机组4,风能自动升降压模块5,风能理想二极管模块6,太阳能第一恒流充电模块7,太阳能第二恒流充电模块8,风能第一恒流充电模块9,风能第二恒流充电模块10,主用蓄电池组11,备用蓄电池组12,双电源智能切换模块13,负载自动升降压模块14,用电负载15。

具体实施方式:

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

一种高效能风光互补供电系统,包括依次电连接的太阳能光伏组件1、太阳能自动升降压模块2、太阳能理想二极管模块3,和依次电连接的风能发电机组4、风能自动升降压模块5、风能理想二极管模块6;

其还包括太阳能第一恒流充电模块7、太阳能第二恒流充电模块8、风能第一恒流充电模块9和风能第二恒流充电模块10、主用蓄电池组11、备用蓄电池组12、双电源智能切换模块13、负载自动升降压模块14和用电负载15;

主用蓄电池组11为充电口和放电口不同端口的蓄电池组,备用蓄电池组12为充电口和放电口同端口的蓄电池组。

太阳能第一恒流充电模块7和太阳能第二恒流充电模块8的输入端均与太阳能理想二极管模块3的输出端电连接,太阳能第一恒流充电模块7的输出端与主用蓄电池组11的充电口电连接,太阳能第二恒流充电模块8的输出端与备用蓄电池组12的充电口电连接;风能第一恒流充电模块9和风能第二恒流充电模块10的输入端均与风能理想二极管模块6的输出端电连接,风能第一恒流充电模块9的输出端与主用蓄电池组11的充电口电连接,风能第二恒流充电模块10的输出端与备用蓄电池组12的充电口电连接;

主用蓄电池组11和备用蓄电池组12的放电口均与双电源智能切换模块13的输入端电连接,双电源智能切换模块13的输出端与负载自动升降压模块14的输入端电连接,双电源智能切换模块13的输出端与用电负载15电连接。

太阳能自动升降压模块2、风能自动升降压模块5和负载自动升降压模块14均采用广州市浩云安防科技股份有限公司生产的LTC3780自动升降压电源,具有在输入电压低于、高于、等于输出电压时,输出电压维持稳定不变的作用。

太阳能理想二极管模块3和风能理想二极管模块6均采用上海风云电子商务的15A大功率理想二极管,可以提供一个较低损耗的通路,而且在大功率应用中,可以提供一种效率更高的解决方案。输入和输出相当于二极管,检测到输出电压大于输入立刻关闭输出,检测值为毫伏级别,适合充电反灌保护。

太阳能第一恒流充电模块7、太阳能第二恒流充电模块8、风能第一恒流充电模块9、风能第二恒流充电模块10可以采用诚达电子科技的DC-DC自动升降压恒压恒流模块。

双电源智能切换模块13可以采用MX麦可斯生产的智能双电源自动切换控制器。

主用蓄电池组11为充电口和放电口同端口的蓄电池组,选用智宏数码店3串三元12.6V保护板带均衡组成的电池组,充满电后,保护板会自动断开与浮充电压的连接,浮充电压直接给双电源智能切换模块13供电,若发电量充足时,可同时为主用蓄电池组11充电和用电负载15供电。

备用蓄电池组12为充电口和放电口不同端口的蓄电池组,选用绵竹市齐胜电子科技有限公司的型号为QS-B402ANL-25A的8.4V锂电池保护板和三元聚合物电池组成的电池组,具有充满电后自动停止充电的功能。

工作原理:

1、风能发电工作流程

风能发电机组4发出的电压在高于设定电压的情况下,经风能自动升降压模块5达到设定电压,经风能理想二极管模块6进行防电流倒灌处理后,送至风能第一恒流充电模块9和风能第二恒流充电模块10限制电流后,送至主用蓄电池组11和备用蓄电池组12对其进行充电。

2、太阳能发电工作流程

太阳能光伏组件1发出的电压在高于设定电压的情况下,经太阳能自动升降压模块2达到设定电压,经太阳能理想二极管模块3进行防电流倒灌处理后,送至太阳能第一恒流充电模块7和太阳能第二恒流充电模块8限制电流后,送至主用蓄电池组11和备用蓄电池组12对其进行充电,当主用蓄电池组11和备用蓄电池组12电压饱和后,进行浮充。

3、风能发电和太阳能发电切换工作流程

主用蓄电池组11和备用蓄电池组12将输出电压送至双电源智能切换模块13,经该模块进行电压比选,

3.1当主用蓄电池组11和备用蓄电池组12电压均达到负载自动升降压模块14设定电压时,使用主用蓄电池组11进行供电,

3.1.1当主用蓄电池组11饱和时,且浮充电压高于负载自动升降压模块14设定电压时,浮充电压直接给负载自动升降压模块14供电;

3.1.2当主用蓄电池组11饱和时,且浮充电压低于主用蓄电池组11端口的设定电压时,由主用蓄电池组11给负载自动升降压模块14供电,实现该路的不间断供电。

3.2当主用蓄电池组11电压低于负载自动升降压模块14设定电压,且备用蓄电池组12电压高于负载自动升降压模块14设定电压时,使用备用蓄电池组12进行供电,且风能发电和太阳能发电分别通过风能第一恒流充电模块9和太阳能第一恒流充电模块7为主用蓄电池组11供电,若主用蓄电池组11电压恢复正常后,双电源自动切换模块自动切换主用蓄电池组11为负载自动升降压模块14供电。

3.3当主用蓄电池组11和备用蓄电池组12电压均低于负载自动升降压模块14设定电压时,双电源智能切换模块13控制主用蓄电池组11和备用蓄电池组12停止为第三自动升降压模块供电,直到主用蓄电池组11电压恢复正常后,双电源自动切换模块自动切换主用蓄电池组11为负载自动升降压模块14供电。

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。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1