專利名稱：一種新型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型專利涉及一種新型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種太陽能風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)和封裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
能源是社會(huì)發(fā)展和任內(nèi)生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，在過去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大的推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展。但是人類在使用化石燃料的同時(shí)，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。近年來，世界各國(guó)逐漸認(rèn)識(shí)到能源對(duì)人類的重要性，更認(rèn)識(shí)到常規(guī)能源利用過程中對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，各國(guó)紛紛開始根據(jù)國(guó)情，治理和緩解已經(jīng)惡化的環(huán)境，并把可再生、無污染的新能源的開發(fā)利用作為可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)是利用風(fēng)能和太陽能資源的互補(bǔ)性，具有較高性價(jià)比的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，近年來，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)和風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈已廣泛應(yīng)用于人們的生活領(lǐng)域中，本發(fā)明介紹一種新型的風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)，利用柔性電池片的可彎曲性能，將柔性太陽能電池片粘貼在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片表面或直接制作成葉片，和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備融為一體，無需單獨(dú)提供太陽能支架。相對(duì)于傳統(tǒng)的風(fēng)光互補(bǔ)型發(fā)電裝置，這種發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形美觀，安裝便捷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明型專利提供了一種新型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)，利用太陽電池片和風(fēng)機(jī)葉片基材封裝成太陽能風(fēng)機(jī)葉片，利用風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏系統(tǒng)互補(bǔ)發(fā)電，通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器為用電設(shè)備提供電能，并將多余的電能儲(chǔ)存于蓄能電池。本新型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)包括以下部分組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能；光伏太陽能電池片，包括非晶硅在內(nèi)的無機(jī)柔性太陽能，有機(jī)柔性太陽能以及其他種類的柔性太陽能，以便可彎曲附著在風(fēng)機(jī)葉片上，同時(shí)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；蓄能電池，用于存儲(chǔ)太陽能電池片產(chǎn)生的電能；風(fēng)電互補(bǔ)控制器，控制光伏電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)蓄能電池的充電，以及蓄能電池對(duì)負(fù)載的放電，起到保護(hù)蓄能電池的作用；逆變器，將蓄能電池內(nèi)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入電網(wǎng)或提供交流電器使用；直流穩(wěn)壓模塊，將蓄能電池輸出電壓轉(zhuǎn)換為直流電器的工作電壓；支桿部分，用于安裝和固定系統(tǒng)。優(yōu)選的，太陽能電池片為易彎曲的柔性太陽能電池片，可方便的附著在風(fēng)機(jī)的葉片上，通過粘合劑同葉片基材被制作成太陽能風(fēng)機(jī)葉片；優(yōu)選的，由于葉片表面的對(duì)光角度不同，造成同一電池片上不同單元模塊發(fā)電功率不一，為了提高太陽能的發(fā)電效率，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片不同對(duì)光角度的區(qū)域進(jìn)行分割，并通過隔離二極管串聯(lián)在每個(gè)電池片的正極，并聯(lián)這些模塊通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器為蓄能電池蓄能。
優(yōu)選的，所述太陽能電池片應(yīng)封裝在光照強(qiáng)度相對(duì)較強(qiáng)的一面。優(yōu)選的，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏系統(tǒng)通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接蓄能電池，將風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存在蓄能電池內(nèi)。優(yōu)選的，所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器將風(fēng)力發(fā)點(diǎn)輸出的交流電和太陽能電池片輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為蓄能電池可吸收的電能，并監(jiān)控蓄電電池的充電和放電，保護(hù)蓄能電池。優(yōu)選的，蓄能電池內(nèi)的電能應(yīng)經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換為交流220V并入電網(wǎng)或通過穩(wěn)壓部件為直流電器供電。風(fēng)力資源的不均勻性給蓄能帶來很大的難度，太陽能相對(duì)風(fēng)能來說比較有均勻性，因此在系統(tǒng)中引入太陽能發(fā)電極大了減輕了蓄能的難度，降低了蓄能電池在系統(tǒng)中的成本。本發(fā)明提供一種新型的太陽能風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)方案，在不影響風(fēng)力發(fā)電的同時(shí)，將太陽能發(fā)電融合其中，發(fā)電功率更高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形美觀。具體實(shí)施方案見附圖3。


圖1是本發(fā)明型專利的功能示意圖，圖2是本發(fā)明型專利的一種應(yīng)用舉例，圖3是本發(fā)明型專利的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式考慮垂直型的風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電葉片較寬闊，受光面積大，因此這種新型的風(fēng)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在垂直型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中較合適，圖2是一種垂直型的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，柔性太陽能電池片被制作成如圖形狀，以更好的吸收風(fēng)能，柔性太陽能電池片可以吸收偏離電池片垂直方向70°的太陽光線，因此柔性太陽能電池片的受光面安裝時(shí)應(yīng)保持朝上，以便于同時(shí)更好的吸收太陽能。由于太陽能電池片為發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉，需要隨線圈保持運(yùn)轉(zhuǎn)，而蓄能電池為固定不動(dòng)的，因此太陽能電池片的正負(fù)極需要通過兩片電刷來想蓄能電池傳輸電流。當(dāng)在有風(fēng)的陰天或夜晚，只有風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作，系統(tǒng)的電能完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供和蓄能電池提供；在無風(fēng)的晴天，系統(tǒng)的電能由太陽能電池片提供；當(dāng)發(fā)電設(shè)備和太陽能電池片同時(shí)工作時(shí)，通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器，太陽能電池片和風(fēng)機(jī)共同向蓄能電池蓄能。圖2風(fēng)機(jī)的裝機(jī)功率為300W，風(fēng)機(jī)直徑為lm，高度為1. 2m，太陽能電池片的有效覆蓋面積約為1. 2m2，整個(gè)系統(tǒng)有多個(gè)電池片單元模塊并聯(lián)而成，由于背光的電池片工作性能弱，當(dāng)背光電池片電壓低于系統(tǒng)充電電壓時(shí)，此塊單片相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載，為了避免這種情況，每個(gè)電池片的正極串聯(lián)二極管隔離，如圖3所示由于太陽能電池片為環(huán)形，因此能被太陽關(guān)照射的部分始終為總面積的一半左右，本案中選用模塊轉(zhuǎn)換效率為7%的CIGS薄膜電池片，則太陽能電池片的有效功率為42W。若當(dāng)?shù)氐奶柟庹杖站鶗r(shí)間為5小時(shí)，風(fēng)力日均量為1. 5小時(shí)，則風(fēng)力年發(fā)電量為164. 25KW*h，太陽能發(fā)電量為
權(quán)利要求
1.一種新型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能的風(fēng)機(jī)葉片(1)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)O)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器(3)、蓄能電池G)、逆變器(5)以及支桿部分組成，風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)和太陽能的風(fēng)機(jī)葉片(1)輸出的電能通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器(3)為蓄能電池(4)充電。
2.一種太陽能的風(fēng)機(jī)葉片，主體結(jié)構(gòu)包括風(fēng)板和柔性太陽能電池片。太陽能電池片和風(fēng)板被封裝為一體。
3.一種新型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于利用柔性電池片制作成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片，將風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電融和一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)和光伏電池(1)可單獨(dú)或同時(shí)為蓄能電池蓄能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于風(fēng)電互補(bǔ)控制器(3)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)⑵和光伏電池⑴的輸出電能轉(zhuǎn)換為蓄能電池⑷可吸收的電能并控制其對(duì)蓄能電池的充電和放電，保護(hù)蓄能電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于太陽能風(fēng)機(jī)葉片不僅可以吸收風(fēng)能，同時(shí)可通過封裝在葉片的太陽能電池片裝換太陽能并利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于由于葉片表面的對(duì)光角度不同，造成同一電池片上不同單元模塊發(fā)電功率不一，為了提高太陽能的發(fā)電效率，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片不同對(duì)光角度的區(qū)域進(jìn)行分割，并通過隔離二極管串聯(lián)在每個(gè)電池片的正極，并聯(lián)這些模塊通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器為蓄能電池蓄能。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于在設(shè)計(jì)和制作中，太陽能電池片應(yīng)封裝在光照強(qiáng)度相對(duì)較強(qiáng)的一面。
全文摘要
一種新型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種新型的太陽能的風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及風(fēng)光一體化融和技術(shù)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、蓄能電池以及支桿組成，太陽能的風(fēng)機(jī)葉片包括太陽能電池片以及基板材料。所述太陽能電池片為柔性太陽能電池片，可同風(fēng)力發(fā)電葉片的基材封裝在一起，被制作成各類風(fēng)力發(fā)電葉片，和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備融為一體，無需單獨(dú)提供太陽能支架。相對(duì)于傳統(tǒng)的風(fēng)光互補(bǔ)型發(fā)電裝置，這種發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形美觀小巧，安裝便捷?？蓮V泛用于各種交通工具，工廠，農(nóng)村，城市住宅小區(qū)，高層建筑等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102562465SQ20101061050
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者桂裕鵬, 邱旭東 申請(qǐng)人:蘇州柔印光電科技有限公司