一种光伏与氢能并联应急储能供电装置的制作方法

本发明涉及光伏与氢能储能供电，特别涉及一种光伏与氢能并联应急储能供电装置。

背景技术：

1、现如今，光伏储能与氢能并联应急供电装置是一种全新的绿色能源供应系统，它结合了太阳能光伏发电技术、储能技术和氢能技术，可以为用户提供可靠的应急备用电源。通过太阳能电池组将日光转化为电能，并将其存储于电池组中，以满足用户在夜间或天气恶劣时的用电需求；同时，当储能电池组不能满足用电需求时，氢能技术可以通过水电解反应将水转化为氢气，并将其存储于氢气储罐中。甚至在紧急情况下，氢气可以被用作燃料电池的燃料，产生电能，并为用户提供可靠的备用电源，非常适合诸如自然灾害、电力抢修、大型事故等场合所使用。然而，太阳能板造成装置笨重，占用装置的表面，且不便于装置的移动，氢气罐笨重也存在不易携带问题；对此，公告号：cn115085351b公布的一种光伏储能与氢能并联应急供电装置，包括装置外壳，所述装置外壳的外部至少设置有四个电推杆，装置外壳的底部设置有电子水平仪，所述电子水平仪和每个电推杆与控制系统电连接，装置外壳的上方设置有太阳能组件，装置外壳的内部设置有调节组件、氢能组件、蓄电池，所述太阳能组件利用太阳进行发电，所述氢能组件利用氢气燃烧进行发电，所述调节组件对太阳能组件进行调整，所述蓄电池对太阳能组件以及氢能组件发出电能进行存储。

2、上述现有技术，目标在于解决便携性和清洁性问题，但在使用过程中，不可避免仍存在以下问题：首先，整体结构线路规划尚待优化，部分构件的接线状态需调整。其次，第二电机和第一电机通电分别控制集光支架的水平角度以及竖直角度调整，两者控制为独立的两套控制系统，导致需要两套电气控制系统，不仅结构更为复杂，同时也增加了设备开发的成本，亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光伏与氢能并联应急储能供电装置，其构造紧凑合理，在实现基础的发电及蓄电功能的同时，实现了管路布局的最优化操作目的。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种光伏与氢能并联应急储能供电装置，其特征在于，包括太阳能组件、dc-dc变换器、储能蓄电池、dc-ac逆变器、电解水组件、气体存储组件以及发电组件；

4、所述太阳能组件通过整流器产生两电路，一电路接在电解水组件上，用于提供电解水组件电解所需的电能；

5、电解水组件通过气体存储组件与发电组件连接，发电组件的排水管与电解水组件的回水口连接，电解产生的氢气和氧气进入气体存储组件中，氢气和氧气在发电组件内燃烧产生电能；

6、发电组件通过整流器与太阳能组件另一电路并联接在dc-dc变换器上，太阳能组件为电解水组件提供所需的电能时，还可以直接将电能传输至dc-dc变换器，发电组件产生的电能也传输至dc-dc变换器；

7、dc-dc变换器与dc-ac逆变器连接，而dc-dc变换器与储能蓄电池连接，经过电压改变、直流－交流转换后电能传输至储能蓄电池中储能，用于后续供电。

8、优选的，太阳能组件包括太阳能光伏板、支撑框、水平旋转部件、竖直角度调整部件以及升降驱动部件，太阳能光伏板嵌入支撑框内，支撑框与竖直角度调整部件连接，竖直角度调整部件与水平旋转部件连接。

9、优选的，竖直角度调整部件包括前杆、横梁、t型杆、弧形套、转筒和推杆，前杆的一端与支撑框一侧通过销轴活动连接，前杆的另一端与横梁的一端焊接；

10、所述横梁的截面为u型结构，转筒置于横梁内，且转筒与横梁间形成回转轴线平行横梁长度方向的轴承配合，推杆的一端穿入转筒内与转筒内腔形成螺纹连接，推杆的另一端与t型杆的端口水平铰接，t型杆的剩余两头卡在弧形套内并与弧形套水平铰接，弧形套焊接在支撑框的另一侧上；动力源驱动转筒旋转从而改变前杆的位置，进而调节支撑框在竖直方向的角度。

11、优选的，水平旋转部件包括旋转盘、托板、旋转主轴、支柱和轴支撑架，旋转盘与托板之间形成轴线铅垂的回转配合；支柱的两端分别连接横梁和旋转盘，用于对横梁提供支撑；旋转主轴的顶端依序穿过旋转盘、托板和横梁后，最终与转筒间形成蜗轮蜗杆传动副；

12、轴支撑架固定在横梁上，用于与转筒间形成轴承配合。

13、优选的，升降驱动部件包括升降气缸、连板、轴套、推环、连杆部、锁定弧板、构成所述动力源的减速电机、下锁定套和上锁定套，升降气缸安装在旋转盘上，升降气缸的伸缩杆与连板的一端连接，连板的另一端布置推环，推环同轴套设在旋转主轴外；

14、所述轴套同轴布置在旋转主轴外壁处且两者彼此固定，旋转主轴的底端与托板下方的减速电机的动力轴通过联轴器相接；下锁定套和上锁定套均同心套设在轴套外且与轴套无接触；所述下锁定套与旋转盘彼此同轴固接，上锁定套穿过横梁后与转筒间形成所述蜗轮蜗杆传动副，

15、连杆部和锁定弧板等间距的沿旋转主轴的周向分布；所述连杆部包括第一前连杆、第二前连杆和后连杆，第一前连杆和第二前连杆的外端通过同一水平向布置的销轴与锁定弧板的底端活动连接，第一前连杆的外端与推环水平铰接，第二前连杆的另一端水平铰接在轴套的一端，后连杆的两端分别与锁定弧板和轴套间水平铰接；

16、所述下锁定套的内径大于上锁定套的外径，锁定弧板长度方向平行两锁定套轴线，且位置位于两锁定套之间区域处；

17、在升降气缸的驱动作用下，当推环向上移动时，推动全部锁定弧板同步向外扩展，直至锁定弧板的外壁与下锁定套的内壁接触，此时旋转主轴通过下锁定套带动旋转盘转动，调整太阳能光伏板水平旋转角度；

18、推环向下移动时，推动全部锁定弧板同步内缩，锁定弧板的外壁与下锁定套的内壁脱离，直至锁定弧板的内壁与上锁定套的外壁接触，此时旋转主轴通过上锁定套旋转带动转筒旋转，从而控制推杆的伸长量，以便调整太阳能光伏板竖直旋转角度。

19、优选的，电解水组件包括电解罐、阳极片、阴极片、隔膜、电解液流入管、氧气收集管、氢气收集管以及隔离片，隔离片分隔电解罐的内部为多个电解室，而每个电解室又被隔膜分隔形成氢气室和氧气室，阳极片和阴极片分别置于氢气室和氧气室内，而若干阳极片和阴极片通过导线接在太阳能光伏板上；

20、所述电解液流入管上的若干副管对应插入每个电解室内，而氧气收集管上的副管与每个氧气室连通，氢气收集管上的副管与每个氢气室连通。

21、优选的，气体存储组件包括氢气存储罐、氧气存储罐、氢气排放管以及氧气排放管，氢气收集管接入氢气存储罐内，而氢气存储罐与氢气排放管连接，氧气存储罐与氧气收集管和氧气排放管连接，氢气排放管及氧气排放管上均设置电磁阀。

22、优选的，发电组件包括燃氢气轮机和发电机，氢气排放管以及氧气排放管接入燃氢气轮机，燃氢气轮机与发电机之间轴连接；发电机的电线接在dc-dc变换器上，用于供电。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1、本发明提出的一种光伏与氢能并联应急储能供电装置，太阳能组件产生的电能能通过dc-dc变换器改变电压后传输至dc-ac逆变器，也可以将电能传输至电解水组件，将水电解后形成氢气和氧气，对氢气燃烧产生电能，也能够将电能传输至dc-dc变换器，经过dc-ac逆变器，进行直流－交流转换后被储能蓄电池存储。白天发生应急情况下，通过太阳能组件产生的电能可以直接存储在储能蓄电池中，通过储能蓄电池向外供电，而太阳能组件多余的电能可向电解水组件供电，产生的氢气被存放起来，在夜间太阳能消失后，储能蓄电池向外应急供电，而氢气不断燃烧也向储能蓄电池内充电，实现应急的长续航的目标，并确保了整体管路的优化布局效果。

25、2、本设备采用一台电机以及气缸来实现太阳能光伏板的角度调整，以电机的一个轴旋转可以实现水平以及竖直方向的角度调整，实现的功能更加简化，紧凑度更高，为最终的设备小型化提供了基础保证。