本技術(shù)涉及一微型發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著對(duì)清潔能源的需求持續(xù)增加，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電得到了廣泛應(yīng)用，但單一的能源形式存在不穩(wěn)定性和間歇性等問(wèn)題。

2、傳統(tǒng)的風(fēng)光儲(chǔ)組合存在系統(tǒng)不協(xié)調(diào)，不穩(wěn)定，發(fā)電效率不高，大型風(fēng)機(jī)占地面積大，對(duì)環(huán)境要求和影響很大，不適用于分散式風(fēng)力發(fā)電布局。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，本實(shí)用新型一體化微發(fā)電系統(tǒng)包括集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置、太陽(yáng)能光伏板發(fā)電裝置、電池組儲(chǔ)能裝置以及光儲(chǔ)一體機(jī)、能量管理系統(tǒng)組成的智能數(shù)字控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)的微電站穩(wěn)定供電，并最大程度地提高能源利用效率。

2、本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)集風(fēng)式永磁方波發(fā)電機(jī)裝置包括集風(fēng)罩、離合器、扭矩儀、控制器、永磁方波發(fā)電機(jī)架、葉輪、風(fēng)速傳感器；其永磁方波發(fā)電機(jī)在自然風(fēng)的驅(qū)動(dòng)下輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)方波無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)三相繞組發(fā)出不規(guī)則的交流電，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)控制器整流為直流電后輸入至直流母線，直流母線通過(guò)dc/dc變換器將能量輸送至蓄電池，完成蓄電池充電過(guò)程；永磁方波發(fā)電機(jī)葉輪設(shè)置在擴(kuò)散型集風(fēng)罩中；方波永磁發(fā)電機(jī)與控制器之間的發(fā)電機(jī)出線與連接罩內(nèi)部的滑環(huán)相連接入永磁方波發(fā)電機(jī)控制器發(fā)電機(jī)接線端口上，控制器斷路器端口接入電池組；整流器模塊完成電機(jī)側(cè)的pwm整流并進(jìn)行升壓并入直流母線，dc/dc變換器模塊完成直流母線的降壓來(lái)給蓄電池進(jìn)行充電；功率模塊設(shè)有輸入濾波和輸出濾波電路；控制系統(tǒng)上設(shè)有主控芯片、pwm驅(qū)動(dòng)電路、adc模塊、邏輯控制、位置檢測(cè)和485通訊電路；上位機(jī)設(shè)有液晶顯示面板、系統(tǒng)工作狀態(tài)和機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓電流及其功率、工作狀態(tài)和故障代碼；功率模塊一端與永磁方波發(fā)電機(jī)的輸出連接，另一端與電網(wǎng)相連接；本系統(tǒng)永磁方波發(fā)電機(jī)桿上安裝集風(fēng)式永磁方波發(fā)電機(jī)；發(fā)電系統(tǒng)包括永磁方波發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、光儲(chǔ)一體機(jī)、光伏發(fā)電組件、電池組及能量管理系統(tǒng)；風(fēng)力發(fā)電集風(fēng)罩裝置包括集風(fēng)罩、發(fā)電機(jī)、槳葉、支撐臂、連接罩、輪轂、支撐桿；集風(fēng)罩與支撐臂一端相連，支撐臂另一端與連接罩固定；連接罩前端經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)架與永磁方波發(fā)電機(jī)后端蓋固定；連接罩低端回轉(zhuǎn)軸與支撐桿相連；槳葉固定在輪轂上，輪轂與永磁方波發(fā)電機(jī)軸固定。

4、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述集風(fēng)罩采用進(jìn)口收縮段加中間擴(kuò)散段加出口立板氣動(dòng)外形，利用了立板下游生成的負(fù)壓強(qiáng)旋渦，誘導(dǎo)更多的流體進(jìn)入集風(fēng)罩。

5、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述集風(fēng)罩由進(jìn)口收縮段、較短的出口擴(kuò)散段以及出口立板輪緣三部分構(gòu)成。

6、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電部分包括有永磁方波發(fā)電機(jī)、方波無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)、整流器模塊、dc/dc變換器模塊以及蓄電池部分。

7、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)回饋發(fā)電過(guò)程為：永磁方波發(fā)電機(jī)在自然風(fēng)的驅(qū)動(dòng)下輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)方波無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)三相繞組發(fā)出交流電經(jīng)過(guò)整流器整流為直流電后輸入至直流母線，同時(shí)mcu時(shí)刻監(jiān)測(cè)方波電機(jī)和蓄電池側(cè)的電壓電流，進(jìn)行無(wú)位置傳感器控制算法的計(jì)算，根據(jù)檢測(cè)量進(jìn)行計(jì)算輸出pwm調(diào)制波，驅(qū)動(dòng)機(jī)側(cè)整流器和dc/dc變換器中的功率開(kāi)關(guān)管進(jìn)行導(dǎo)通調(diào)制，直流母線通過(guò)dc/dc變換器將能量輸送至蓄電池，完成蓄電池充電過(guò)程。

8、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電站智能數(shù)字控制系統(tǒng)包括功率模塊、控制系統(tǒng)、上位機(jī)、機(jī)械剎車、電壓檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)電路、非換相相電流選擇模塊和無(wú)位置傳感器檢測(cè)模塊，光伏控制模塊、能量管理、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程調(diào)控。

9、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)機(jī)控制器具有單相/三相離網(wǎng)或并網(wǎng)模式。

10、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述微型發(fā)電裝置包括永磁方波發(fā)電機(jī)、槳葉、上光伏組件、下光伏組件、控制箱、桿體；其中永磁方波發(fā)電機(jī)、光伏組件、包括控制箱體都集中固定在永磁方波發(fā)電機(jī)桿體上。

11、所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，所述控制裝置包括開(kāi)關(guān)組件、光儲(chǔ)一體機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、電池組、控制箱體、能量管理系統(tǒng)；光伏組件、永磁方波發(fā)電機(jī)的出線通過(guò)桿體內(nèi)部引入控制箱內(nèi)，控制箱輸出需要的交流電源線送給用戶。

12、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

13、本實(shí)用新型的風(fēng)光儲(chǔ)一體化微型發(fā)電系統(tǒng)包括集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為太陽(yáng)能光伏板發(fā)電裝置、電池組儲(chǔ)能裝置以及光儲(chǔ)一體機(jī)、能量管理系統(tǒng)組成的智能數(shù)字控制行和穩(wěn)定輸出，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和精確調(diào)控，包括對(duì)集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置、太陽(yáng)能發(fā)電裝置和儲(chǔ)系統(tǒng)。集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置能夠提高風(fēng)速1.25倍，實(shí)現(xiàn)高效收集和轉(zhuǎn)化風(fēng)能；太陽(yáng)能發(fā)電裝置用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。儲(chǔ)能裝置用于存儲(chǔ)多余的電能，并在發(fā)電不足時(shí)釋放電能以維持穩(wěn)定供電。智能數(shù)字控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)微電站進(jìn)行高效管理、優(yōu)化運(yùn)能裝置的協(xié)調(diào)控制，以實(shí)現(xiàn)的微電站穩(wěn)定供電，并最大程度地提高能源利用效率。

14、本實(shí)用新型采用智能一體化控制器，整流、泵升泵降、逆變、控制集成一體，不僅可以提高永磁方波發(fā)電機(jī)的風(fēng)速利用范圍，還有效的提高永磁方波發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率，并取消了卸荷器，體積重量減少2/3，故障率低，并減少運(yùn)維費(fèi)用。

技術(shù)特征：

1.一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)的永磁方波發(fā)電機(jī)裝置包括集風(fēng)罩、離合器、扭矩儀、控制器、發(fā)電機(jī)、葉輪、風(fēng)速傳感器；其發(fā)電機(jī)三相繞組發(fā)出交流電后與風(fēng)機(jī)控制器整流為直流電輸入連接至直流母線，直流母線通過(guò)dc/dc變換器將能量輸送接至蓄電池；永磁方波發(fā)電機(jī)葉輪設(shè)置在擴(kuò)散型集風(fēng)罩中；方波永磁發(fā)電機(jī)與控制器之間的發(fā)電機(jī)出線與連接罩內(nèi)部的滑環(huán)相連接入永磁方波發(fā)電機(jī)控制器發(fā)電機(jī)接線端口上，控制器斷路器端口接入電池組；整流器模塊完成電機(jī)側(cè)的pwm整流并進(jìn)行升壓并入直流母線，dc/dc變換器模塊完成直流母線的降壓來(lái)給蓄電池進(jìn)行充電；功率模塊設(shè)有輸入濾波和輸出濾波電路；控制系統(tǒng)上設(shè)有主控芯片、pwm驅(qū)動(dòng)電路、adc模塊、邏輯控制、位置檢測(cè)和485通訊電路；上位機(jī)設(shè)有液晶顯示面板、系統(tǒng)工作狀態(tài)和機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓電流及其功率、工作狀態(tài)和故障代碼；功率模塊一端與永磁方波發(fā)電機(jī)的輸出連接，另一端與電網(wǎng)相連接；本系統(tǒng)永磁方波發(fā)電機(jī)桿上安裝集風(fēng)式永磁方波發(fā)電機(jī)；發(fā)電系統(tǒng)包括永磁方波發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、光儲(chǔ)一體機(jī)、光伏發(fā)電組件、電池組及能量管理系統(tǒng)；風(fēng)力發(fā)電集風(fēng)罩裝置包括集風(fēng)罩?（14）、發(fā)電機(jī)（15）、槳葉（16）、支撐臂（17）、連接罩（18）、輪轂（19）、支撐桿（20）；集風(fēng)罩（14）與支撐臂（17）一端相連，支撐臂（17）另一端與連接罩（18）固定；連接罩（18）前端與永磁方波發(fā)電機(jī)（15）后端蓋固定；連接罩（18）低端回轉(zhuǎn)軸與支撐桿（20）相連；槳葉（16）固定在輪轂（19）上，輪轂（19）與永磁方波發(fā)電機(jī)（15）軸固定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述集風(fēng)罩采用進(jìn)口收縮段加中間擴(kuò)散段加出口立板氣動(dòng)外形。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述集風(fēng)罩由進(jìn)口收縮段、較短的出口擴(kuò)散段以及出口立板輪緣三部分構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電部分包括有永磁方波發(fā)電機(jī)、方波無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)、整流器模塊、dc/dc變換器模塊以及蓄電池部分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)控制器具有單相/三相離網(wǎng)或并網(wǎng)模式。

技術(shù)總結(jié)
一種利用風(fēng)和光發(fā)電并儲(chǔ)電一體的微型發(fā)電系統(tǒng)，涉及一種微型發(fā)電裝置，本技術(shù)包括集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置、太陽(yáng)能光伏板發(fā)電裝置、電池組儲(chǔ)能裝置以及光儲(chǔ)一體機(jī)、能量管理系統(tǒng)組成的智能數(shù)字控制系統(tǒng)。所述發(fā)電系統(tǒng)的永磁方波發(fā)電機(jī)裝置包括集風(fēng)罩、離合器、扭矩儀、控制器、發(fā)電機(jī)、葉輪、風(fēng)速傳感器；直流母線通過(guò)DC/DC變換器將能量輸送接至蓄電池；永磁方波發(fā)電機(jī)葉輪設(shè)置在擴(kuò)散型集風(fēng)罩中；方波永磁發(fā)電機(jī)與控制器之間的發(fā)電機(jī)出線與連接罩內(nèi)部的滑環(huán)相連接入永磁方波發(fā)電機(jī)控制器發(fā)電機(jī)接線端口上，DC/DC變換器模塊完成直流母線的降壓來(lái)給蓄電池進(jìn)行充電；本技術(shù)一體化微發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微電站穩(wěn)定供電，并最大程度地提高能源利用效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李蕭,樸俊民,鮑志民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽(yáng)諾達(dá)動(dòng)力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240726
技術(shù)公布日：2025/5/8