專利名稱：一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及可再生能源轉(zhuǎn)換及利用技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，利用可再生能源發(fā)電的系統(tǒng)有多種，如風(fēng)力、太陽能光伏、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物能等，但風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電是本世紀(jì)發(fā)展最快的技術(shù)。通常，可以根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌淖匀粭l件，選擇使用風(fēng)力或太陽能光伏發(fā)電裝置。太陽能發(fā)電在有陽光的條件下進行發(fā)電，而風(fēng)力發(fā)電也只有在風(fēng)力達到一定速度的條件下發(fā)電，所以，這兩種發(fā)電裝置都有停止發(fā)電工作的情況發(fā)生。由于在我國大部分地區(qū)，既有良好的太陽能發(fā)電的自然條件，也有良好的風(fēng)力發(fā)·電的條件，目前還不能很好的利用這兩種自然條件下的發(fā)電系統(tǒng)，使得現(xiàn)有良好的自然條件不能很好的利用。在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在功能單一、可靠性低和使用不方便等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，以實現(xiàn)兼容性好、可靠性高和使用方便的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，包括控制電路，與所述控制電路的風(fēng)機輸入端連接的風(fēng)力發(fā)電機，與所述控制電路的太陽能輸入端連接的太陽能電池板，與所述控制電路的電池輸入端連接的蓄電池組，以及與所述控制電路的負載輸出端連接的直流負載。進一步地，以上所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，還包括DC/AC模塊和交流負載，所述交流負載通過DC/AC模塊與所述控制電路的負載輸出端連接。進一步地，所述控制電路，包括充放電控制模塊，以及分別與所述充放電控制模塊連接的光伏輸入模塊、風(fēng)機輸入模塊、風(fēng)能轉(zhuǎn)換單元、光伏轉(zhuǎn)換單元、電源模塊和負載模塊；所述風(fēng)力發(fā)電機與風(fēng)機輸入模塊連接，太陽能電池板與光伏輸入模塊連接，蓄電池組與電源模塊連接，直流負載和/或DC/AC模塊與負載模塊連接。進一步地，所述控制電路，還包括與所述充放電控制模塊連接的時間設(shè)置模塊。進一步地，所述電源模塊，包括與所述充放電控制模塊連接的電能儲存模塊，以及至少用于顯示電池虧電、電池充滿和電池正常的電池狀態(tài)顯示模塊；所述蓄電池組、電池狀態(tài)顯示模塊和電能儲存模塊，依次連接。進一步地，所述負載模塊，包括與所述充放電控制模塊連接的逆變穩(wěn)壓控制器，以及與所述逆變穩(wěn)壓控制器連接的多個負載連接端；所述直流負載和DC/AC模塊，分別與相應(yīng)的負載連接端連接。[0013]進一步地，所述風(fēng)力發(fā)電機，包括磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。本實用新型各實施例的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，由于包括控制電路，與控制電路的風(fēng)機輸入端連接的風(fēng)力發(fā)電機，與控制電路的太陽能輸入端連接的太陽能電池板，與控制電路的電池輸入端連接的蓄電池組，以及與控制電路的負載輸出端連接的直流負載；可以既利用太陽能、又利用風(fēng)能進行發(fā)電，以有效提高能源利用效率和供電可靠性；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中功能單一、可靠性低和使用不方便的缺陷，以實現(xiàn)兼容性好、可靠性高和使用方便的優(yōu)點。本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖I為本實用新型太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置的工作原理示意圖；圖2為本實用新型太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置中控制電路的工作原理示意圖。結(jié)合附圖，本實用新型實施例中附圖標(biāo)記如下I-磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機；2_控制電路；3_太陽能電池板；4_蓄電池組；5_直流負載；6-DC/AC模塊；7_交流負載。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。根據(jù)本實用新型實施例，如圖I和圖2所示，提供了一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置。如圖I所示，本實施例的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，包括控制電路(如控制電路2)，與控制電路的風(fēng)機輸入端(如風(fēng)機輸入端口 A、風(fēng)機輸入端口 B和風(fēng)機輸入端口 C)連接的風(fēng)力發(fā)電機，與控制電路的太陽能輸入端連接的太陽能電池板(如太陽能電池板3)，與控制電路的電池輸入端連接的蓄電池組(如蓄電池組4)，以及與控制電路的負載輸出端連接的直流負載(如直流負載5);還包括DC/AC模塊(如DC/AC模塊6)和交流負載(如交流負載7)，交流負載通過直流/交流轉(zhuǎn)換模塊(即DC/AC模塊)與控制電路的負載輸出端連接。該風(fēng)力發(fā)電機，可以包括磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(如磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機I)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。例如，風(fēng)力發(fā)電機分別與風(fēng)機輸入端口 A、風(fēng)機輸入端口 B、風(fēng)機輸入端口 C連接；太陽能負極端口、太陽能正極端口分別連接到太陽能電池板；負載負極端口、負載正極端口分別連接到負載電源(如直流負載和交流負載)；蓄電池組正極端口、蓄電池組負極端口分別連接到蓄電池組。如圖2所示，上述控制電路，包括充放電控制模塊，以及分別與充放電控制模塊連接的光伏輸入模塊、風(fēng)機輸入模塊、風(fēng)能轉(zhuǎn)換單元、光伏轉(zhuǎn)換單元、電源模塊和負載模塊；風(fēng)力發(fā)電機與風(fēng)機輸入模塊連接，太陽能電池板與光伏輸入模塊連接，蓄電池組與電源模塊連接，直流負載和/或DC/AC模塊與負載模塊連接；還包括與充放電控制模塊連接的時間設(shè)置模塊。這里充放電控制模塊、時間設(shè)置模塊、電能儲存模塊、逆變穩(wěn)壓控制模塊，均為可拆式拼裝的模塊。具體地，上述電源模塊，包括與充放電控制模塊連接的電能儲存模塊，以及至少用于顯示電池虧電、電池充滿和電池正常的電池狀態(tài)顯示模塊；蓄電池組、電池狀態(tài)顯示模塊和電能儲存模塊，依次連接。負載模塊，包括與充放電控制模塊連接的逆變穩(wěn)壓控制器，以及與逆變穩(wěn)壓控制器連接的多個負載連接端；直流負載和DC/AC模塊，分別與相應(yīng)的負載連接端連接。上述實施例的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，可以完成電池充放電、組件保護、數(shù)據(jù)處理、傳輸、時間控制的任務(wù)的控制電路；太陽能板輸出一路通過控制電路連接 信號和充電放電信號反饋回控制電路；控制電路與太陽能電池板的輸入端連接，磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機的輸入端與控制電路連接在一起，所述控制電路和直流負載連接，控制電路通過DC/AC轉(zhuǎn)換器和交流負載連接。通過充放電控制模塊，對整個裝置進行充放電檢測，并通過電能儲存模塊進行補充，并采用逆變穩(wěn)壓控制模塊進行穩(wěn)壓控制，從而使整個裝置對太陽能風(fēng)能互補充放電路實現(xiàn)充放電控制，并保證互補充放電的穩(wěn)定性，即不過補，也不會造成欠補，使補充放電系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并方便調(diào)節(jié)。具有效率高、可靠高、各種保護功能齊全，攜帶、使用方便等特點。在上述實施例的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置中，太陽電池板輸出一路通過控制電路連接到蓄電池組，磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機的輸出通過控制電路連接到蓄電池組，對控制電路供電；蓄電池組的電壓信號和充電放電信號反饋回控制電路。為了保證磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機在有強風(fēng)出現(xiàn)時得到保護，在磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機上方還有機械保護剎車系統(tǒng)，到風(fēng)力過高時，由控制電路發(fā)出風(fēng)機過壓信號，對磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機實行自動保護。蓄電池組是磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板的蓄能裝置，蓄電池組的蓄能容量大小由負載決定。太陽能電池板和磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機通過控制電路連接到蓄電池組。蓄電池組的電壓信號和充電，放電、虧電電流信號送到控制電路。該太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，可以為直流負載提供電源，通過逆變穩(wěn)壓控制器也可以給交流負載提供電力；能夠?qū)崿F(xiàn)既可利用太陽能、也可利用風(fēng)力發(fā)電，有效提高能源利用效率和供電可靠的控制電路。上述實施例的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，采用先進的控制電路進行優(yōu)化設(shè)計，是專門為太陽能風(fēng)能互補充路燈設(shè)計的，集風(fēng)能、太陽能控制于一體的智能型充放電控制裝置。充分利用風(fēng)能和光能資源發(fā)電，可減少采用單一能源可能造成的電力供應(yīng)不足或不平衡的情況。具有光控+時控精確定時控制功能，能精確控制負載開啟與關(guān)閉時間(可選);該太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，不僅能夠高效率地轉(zhuǎn)化太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機所發(fā)出的電能對蓄電池組進行充電，而且還提供了強大的控制功能；可以克服現(xiàn)有技術(shù)中效率低、成本高、抗沖擊能力低、可靠性差、不耐用、攜帶笨重等缺陷，以實現(xiàn)效率高、成本低、抗沖擊能力強、可靠性好、堅實耐用，攜帶方便的優(yōu)點，充分利用太陽能達到節(jié)能的目的。使用該太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，可控制太陽能和風(fēng)能向蓄電池組充電及直流電向逆變器放電過程，有防反接、欠壓保護，過壓保護，限充電電流、過載保護等功能。上述實施例的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，還具有如下優(yōu)點⑴控制電路主要是白天實現(xiàn)太陽能電池板、磁懸浮式風(fēng)力發(fā)電機分別對蓄電池組充電的控制；當(dāng)夜晚或陰天陽光不足時，蓄電池組放電，以保證負載不停電。同時具有時控功能，能夠在白天夜間自動切換；⑵若電能高于蓄電池組電壓，則可開啟充電；若低于蓄電池組電壓，則不能開啟充電，否則蓄電池組電流會反向流向太陽能電池板而造成電量損耗；⑶當(dāng)放電電流過大時，控制裝置會自動切斷負載輸出，以保護控制裝置不被燒壞。切斷負載輸出后，控制裝置要能夠自動檢測負載功率，當(dāng)負載功率降低到額定功率以下時，控制器又可自動開啟負載； ⑷當(dāng)負載發(fā)生短路時，控制器要具有自我保護能力，同時能檢測出短路狀態(tài)并給予報警提示；當(dāng)短路解除時能夠自動恢復(fù)正常功能。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，包括控制電路，與所述控制電路的風(fēng)機輸入端連接的風(fēng)力發(fā)電機，與所述控制電路的太陽能輸入端連接的太陽能電池板，與所述控制電路的電池輸入端連接的蓄電池組，以及與所述控制電路的負載輸出端連接的直流負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，還包括DC/AC模塊和交流負載，所述交流負載通過DC/AC模塊與所述控制電路的負載輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，所述控制電路，包括充放電控制模塊，以及分別與所述充放電控制模塊連接的光伏輸入模塊、風(fēng)機輸入模塊、風(fēng)能轉(zhuǎn)換單元、光伏轉(zhuǎn)換單元、電源模塊和負載模塊；所述風(fēng)力發(fā)電機與風(fēng)機輸入模塊連接，太陽能電池板與光伏輸入模塊連接，蓄電池組與電源模塊連接，直流負載和/或DC/AC模塊與負載模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，所述控制電路，還包括與所述充放電控制模塊連接的時間設(shè)置模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，所述電源模塊，包括與所述充放電控制模塊連接的電能儲存模塊，以及至少用于顯示電池虧電、電池充滿和電池正常的電池狀態(tài)顯示模塊；所述蓄電池組、電池狀態(tài)顯示模塊和電能儲存模塊，依次連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，所述負載模塊，包括與所述充放電控制模塊連接的逆變穩(wěn)壓控制器，以及與所述逆變穩(wěn)壓控制器連接的多個負載連接端；所述直流負載和DC/AC模塊，分別與相應(yīng)的負載連接端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機，包括磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，包括控制電路，與所述控制電路的風(fēng)機輸入端連接的風(fēng)力發(fā)電機，與所述控制電路的太陽能輸入端連接的太陽能電池板，與所述控制電路的電池輸入端連接的蓄電池組，以及與所述控制電路的負載輸出端連接的直流負載。本實用新型所述太陽能和風(fēng)能互補的充放電控制裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中功能單一、可靠性低和使用不方便等缺陷，以實現(xiàn)兼容性好、可靠性高和使用方便的優(yōu)點。
文檔編號H02J7/14GK202721485SQ20122043063
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者戴偉, 郭亮, 陳芳, 何艷榮, 李保鵬 申請人:新疆希望電子有限公司