本發明涉及新能源技術領域,特別是涉及一種風光互補發電監控系統。
背景技術:
目前,隨著全球人口和經濟規模的不斷增長,能源使用帶來的環境問題及其誘因不斷地為人們所認識,不止是煙霧、光化學煙霧和酸雨等的危害,大氣中二氧化碳(CO2)濃度升高帶來的全球氣候變化也已被確認為不爭的事實。在此背景下,“碳足跡”“低碳經濟”“低碳技術”“低碳發展”“低碳生活方式”“低碳社會”“低碳城市”“低碳世界”等一系列新概念、新政策應運而生。而能源與經濟以至價值觀實行大變革的結果,可能將為逐步邁向生態文明走出一條新路,即:擯棄20世紀的傳統增長模式,直接應用新世紀的創新技術與創新機制,通過低碳經濟模式與低碳生活方式,實現社會可持續發展。
其中,風光互補供電系統是將太陽能和風能轉化為電能的裝置,由于采用了風力發電和太陽能發電互補(風光互補)的技術,有效地解決單一風力發電或太陽能發電設備發電不連續的問題,在無風或陰雨等氣候條件下能夠保證穩定可靠的供電效果。該系統提供了無空氣污染、無噪音、不產生廢棄物,是一種自然、清潔的能源,符合了國家當前正在推廣的低碳經濟模式和資源節約型環境友好型的社會發展需求。目前風光互補發電技術發展非常迅猛,并得到了廣泛的應用。
尤其是對通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境下,更適用于風光互補發電技術的推廣普及。
然而,由于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區和海島等位置處于偏遠地區,不利于技術人員進行實地的監控操作,因此,在這些地區上安裝的風光互補發電系統依然存在監控效果較差的問題。
技術實現要素:
基于此,有必要提供一種監控效果較好的風光互補發電監控系統。
一種風光互補發電監控系統,包括:
風力發電裝置、光伏發電裝置、風光互補控制器、蓄電池組、用電設備、運行狀態數據采集模塊、無線模塊、后臺服務器、智能移動終端、控制模塊及保護模塊;
所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置分別與所述風光互補控制器電性連接,所述風光互補控制器還與所述蓄電池組電性連接,所述風光互補控制器用于將所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置產生的電能通入至所述蓄電池組,以對所述蓄電池組進行充電,所述用電設備與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于向所述用電設備供電,所述運行狀態數據采集模塊分別與所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備電性連接,用于采集所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備的實時運行狀態數據,所述無線模塊與所述運行狀態數據采集模塊電性連接,所述無線模塊用于將所述實時運行狀態數據通過網絡發送至所述后臺服務器,所述后臺服務器用于對所述實時運行狀態數據進行處理后得到的實時處理數據通過網絡發送至所述智能移動終端,所述智能移動終端用于向所述后臺服務器發送控制指令,所述后臺服務器還用于將所述控制指令通過網絡發送至所述無線模塊,所述控制模塊分別與所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備電性連接,所述控制模塊用于接收并響應所述控制指令,以控制所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備;
所述保護模塊包括保護控制單元及遮擋罩組件,所述保護控制單元分別與所述控制模塊及所述遮擋罩組件電性連接,所述控制模塊用于向所述保護控制單元發送保護控制信號,所述保護控制單元用于接收并響應所述保護控制信號,以控制所述遮擋罩組件遮擋或露置所述光伏發電裝置。
在其中一個實施例中,所述遮擋罩組件包括支架、電機及罩體,所述電機設置于所述支架上,且所述支架鄰近所述光伏發電裝置設置,所述罩體與所述電機的旋轉軸連接,所述電機與所述保護控制單元電性連接,所述保護控制單元用于控制所述電機轉動,以控制所述罩體遮擋或露置所述光伏發電裝置。
在其中一個實施例中,所述電機為步進電機。
在其中一個實施例中,所述罩體具有長方體狀結構。
在其中一個實施例中,所述電機與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于給所述電機供電。
上述風光互補發電監控系統通過設置風力發電裝置、光伏發電裝置、風光互補控制器、蓄電池組、用電設備、運行狀態數據采集模塊、無線模塊、后臺服務器、智能移動終端及控制模塊,實現了互聯網技術用于進行監控操作,能夠在云端實現遠程控制的效果,尤其適用于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境,監控效果較好。
附圖說明
圖1為本發明一實施方式的風光互補發電監控系統的功能模塊示意圖;
圖2為本發明另一實施方式的風光互補發電監控系統的功能模塊示意圖;
圖3為本發明一實施方式的圖像采集模塊的功能模塊示意圖;
圖4為本發明一實施方式的報警模塊的功能模塊示意圖;
圖5為本發明一實施方式的保護模塊的功能模塊示意圖;
圖6為本發明一實施方式的登錄驗證模塊的功能模塊示意圖;
圖7為本發明一實施方式的鳥類驅趕模塊的功能模塊示意圖;
圖8為本發明一實施方式的風力發電裝置的結構示意圖;
圖9為圖8所示的風力發電裝置的另一角度的結構示意圖;
圖10為圖8所示的風力發電裝置的另一角度的結構示意圖;
圖11為圖8所示的風力發電裝置的分解結構示意圖;
圖12為本發明一實施方式的光伏發電裝置的結構示意圖;
圖13為圖12所示的光伏發電裝置的另一角度的結構示意圖。
具體實施方式
為了便于理解本發明,下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是,本發明可以以許多不同的形式來實現,并不限于本文所描述的實施方式。相反地,提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。
需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的,不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
例如一種風光互補發電監控系統,包括:風力發電裝置、光伏發電裝置、風光互補控制器、蓄電池組、用電設備、運行狀態數據采集模塊、無線模塊、后臺服務器、智能移動終端、控制模塊及保護模塊;所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置分別與所述風光互補控制器電性連接,所述風光互補控制器還與所述蓄電池組電性連接,所述風光互補控制器用于將所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置產生的電能通入至所述蓄電池組,以對所述蓄電池組進行充電,所述用電設備與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于向所述用電設備供電,所述運行狀態數據采集模塊分別與所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備電性連接,用于采集所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備的實時運行狀態數據,所述無線模塊與所述運行狀態數據采集模塊電性連接,所述無線模塊用于將所述實時運行狀態數據通過網絡發送至所述后臺服務器,所述后臺服務器用于對所述實時運行狀態數據進行處理后得到的實時處理數據通過網絡發送至所述智能移動終端,所述智能移動終端用于向所述后臺服務器發送控制指令,所述后臺服務器還用于將所述控制指令通過網絡發送至所述無線模塊,所述控制模塊分別與所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備電性連接,所述控制模塊用于接收并響應所述控制指令,以控制所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備;所述保護模塊包括保護控制單元及遮擋罩組件,所述保護控制單元分別與所述控制模塊及所述遮擋罩組件電性連接,所述控制模塊用于向所述保護控制單元發送保護控制信號,所述保護控制單元用于接收并響應所述保護控制信號,以控制所述遮擋罩組件遮擋或露置所述光伏發電裝置。
又一個例子是,請參閱圖1,風光互補發電監控系統包括:風力發電裝置、光伏發電裝置、風光互補控制器、蓄電池組、用電設備、運行狀態數據采集模塊、無線模塊、后臺服務器、智能移動終端及控制模塊。
請參閱圖1,所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置分別與所述風光互補控制器電性連接,所述風力發電裝置能夠利用風能產生電能,所述光伏發電裝置能夠利用太陽能產生電能。所述風光互補控制器還與所述蓄電池組電性連接,所述風光互補控制器用于將所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置產生的電能通入至所述蓄電池組,以對所述蓄電池組進行充電,這樣,通過所述風光互補控制器能夠更安全更平穩地將所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置分別產生的電能充入至所述蓄電池組中,用于實現儲存電能的效果。例如,所述蓄電池組包括多個順序連接的蓄電池,所述蓄電池的規格和數量根據所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置的發電情況靈活選擇。
例如,太陽能和風能以互補形式通過風光互補控制器向蓄電池組智能化充電,逆變器將蓄電池直流轉化為穩定的交流輸出。根據晝夜互補、季節互補等特性充分利用綠色能源。
請參閱圖1,所述用電設備與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于向所述用電設備供電,這樣,通過所述蓄電池組對所述用電設備進行供電,能夠使所述用電設備進行正常的工作。例如,所述用電設備根據所述風光互補發電監控系統的使用環境而異,例如,在通信基站中,所述用電設備包括基站天線等用電設置,所述蓄電池組用于對所述基站天線進行供電,用于確保所述基站天線能夠正常發出無線信號,又如,在邊防哨所、邊遠牧區及海島中,所述用電設備主要包括家用電器,如電燈和電視等,所述蓄電池組用于對電燈和電視等進行供電,用于確保在邊防哨所、邊遠牧區及海島中的住戶維持日常的生活。
請參閱圖1,所述運行狀態數據采集模塊分別與所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備電性連接,用于采集所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備的實時運行狀態數據,通過收集所述實時運行狀態數據,能夠更好地監控述所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備的工作情況,更利于控制所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備進行保持正常的工作狀態。例如,所述實時運行狀態數據包括實時電壓數據、實時電流數據和實時表面溫度數據等實時運行狀態數據,當然,所述實時運行狀態數據還可以根據實際情況進行靈活的選取,用于更好地監控所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備的工作狀態。在此以所述蓄電池組為例對所述實時運行狀態數據進行說明,例如,所述運行狀態數據采集模塊采集的所述蓄電池組的實時運行狀態數據包括實時充電電壓數據、實時充電電流數據、實時充電量數據和實時表面溫度數據,這樣,所述運行狀態數據采集模塊通過采集所述蓄電池組的這些實時運行狀態數據,能夠更好地監控所述蓄電池組的工作情況,以便于操作人員做出后續的調整。
請參閱圖1,所述無線模塊與所述運行狀態數據采集模塊電性連接,所述無線模塊用于將所述實時運行狀態數據通過網絡發送至所述后臺服務器,所述后臺服務器用于對所述實時運行狀態數據進行處理后得到的實時處理數據通過網絡發送至所述智能移動終端,所述智能移動終端用于向所述后臺服務器發送控制指令,所述后臺服務器還用于將所述控制指令通過網絡發送至所述無線模塊。所述控制模塊分別與所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備電性連接,所述控制模塊用于接收并響應所述控制指令,以控制所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備。
通過無線模塊能夠將所述實時運行狀態數據通過網絡發送至所述后臺服務器,再通過后臺服務器對這些數據進行處理后,再將實時處理數據發送給智能移動終端,請參閱圖2,用戶通過所述智能移動終端用于向所述后臺服務器發送控制指令,所述后臺服務器用于將所述控制指令通過網絡發送至所述無線模塊,所述無線模塊將所述控制指令送至所述控制模塊,所述控制模塊用于接收并響應所述控制指令,能夠更好地控制所述風力發電裝置、所述光伏發電裝置、所述風光互補控制器、所述蓄電池組和所述用電設備的工作,如此,通過采用互聯網技術用于進行監控操作,能夠在云端實現遠程控制的效果,尤其適用于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境下,監控效果較好。
在此以所述蓄電池組為例對上述監控過程進行說明,例如,所述運行狀態數據采集模塊采集的所述蓄電池組的實時運行狀態數據包括實時充電電壓數據、實時充電電流數據、實時充電量數據和實時表面溫度數據,接著,所述運行狀態數據采集模塊將所述蓄電池組的實時運行狀態數據發送至所述無線模塊,接著,所述無線模塊通過網絡將所述蓄電池組的實時運行狀態數據發送至所述后臺服務器中,接著,所述后臺服務器對所述蓄電池組的實時運行狀態數據進行處理,如計算所述蓄電池組的實時表面溫度、實時充電電壓、實時充電電流和實時充電量的關系,得到如需要減少實時充電電壓和需要提高實時充電電流等實時處理數據,接著,所述后臺服務器將這些實時處理數據發送至智能移動終端中,如,通過APP實現在人機交互界面中顯示如需要減少實時充電電壓和需要提高實時充電電流等選項,接著,用戶通過智能移動終端,如智能手機向所述后臺服務器發送控制指令,如需要減少多少實時充電電壓和是否停止充電等控制指令,所述后臺服務器將所述控制指令通過網絡發送至所述無線模塊,接著,所述無線模塊將所述控制指令發送至所述控制模塊,接著,所述控制模塊響應所述控制指令,對所述蓄電池組執行如停止充電操作和減少充電電壓操作等操作。
上述風光互補發電監控系統通過設置風力發電裝置、光伏發電裝置、風光互補控制器、蓄電池組、用電設備、運行狀態數據采集模塊、無線模塊、后臺服務器、智能移動終端及控制模塊,實現了互聯網技術用于進行監控操作,能夠在云端實現遠程控制的效果,尤其適用于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境,監控效果較好。
為了進一步提高對所述風光互補發電監控系統的監控效果,以更好地了解所述風光互補發電監控系統的運行情況,例如,請參閱圖3,所述風光互補發電監控系統還包括圖像采集模塊,所述圖像采集模塊包括攝像單元、照明單元和照明控制單元,所述攝像單元與所述無線模塊電性連接,所述無線模塊還用于將所述攝像單元采集的圖像數據通過網絡發送至所述后臺服務器,所述后臺服務器還用于將所述圖像數據發送至所述智能移動終端;所述照明控制單元與所述照明單元電性連接,用于控制所述照明單元執行照明操作,這樣,通過攝像單元能夠更好地采集所述風光互補發電監控系統運行時的圖片,如,采集所述風力發電裝置和所述光伏發電裝置運行時的圖像,能夠進一步監控所述風光互補發電監控系統,以更好地了解所述風光互補發電監控系統的運行情況;此外,通過設置照明單元和照明控制單元能夠在晚上或者光線較昏暗的環境下進行照明,更利于圖像采集操作的進行。
例如,所述照明單元包括LED燈組和驅動電源模組,所述蓄電池組、所述驅動電源模組與所述LED燈組順序電性連接,所述照明控制單元與所述驅動電源模組電性連接,用于控制所述LED燈組執行照明操作;又如,所述LED燈組包括多個依次電性連接的LED燈泡;又如,所述圖像采集模塊還包括光線強度識別模塊,所述光線強度識別模塊與所述照明控制單元電性連接,用于向所述照明控制單元發送光線強度信號,所述照明控制單元用于響應所述光線強度信號,并控制所述照明單元;又如,所述攝像單元與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于給所述攝像單元供電;又如,所述攝像單元為DVR攝像機。
為了進一步提高對所述風光互補發電監控系統的監控效果,例如,請參閱圖4,所述風光互補發電監控系統還包括報警模塊,所述報警模塊包括熱紅外人體感應器、報警控制單元和聲光報警單元,所述熱紅外人體感應器、所述報警控制單元與所述聲光報警單元順序電性連接,所述熱紅外人體感應器用于向所述報警控制單元發送人體紅外識別信號,所述報警控制單元用于響應所述紅外識別信號,并控制所述聲光報警單元執行報警操作,這樣,所述熱紅外人體感應器能夠識別靠近所述風光互補發電監控系統的人員,并通過所述報警控制單元控制所述聲光報警單元發出聲音和光線的警報信號,以警示靠近所述風光互補發電監控系統的人員,用于進一步提高對所述風光互補發電監控系統的監控效果。
例如,所述聲光報警單元為聲光報警器;又如,所述報警模塊還包括錄音播放單元,所述錄音播放單元與所述報警控制單元電性連接,所述報警控制單元用于響應所述紅外識別信號,并控制所述錄音播放單元執行錄音播放操作;又如,所述聲光報警單元與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于給所述聲光報警單元供電;又如,所述蓄電池組還設置有逆變器,所述蓄電池組通過所述逆變器與所述用電設備電性連接。
為了更好地保護所述光伏發電裝置,例如,請參閱圖5,所述風光互補發電監控系統還包括保護模塊,所述保護模塊包括保護控制單元及遮擋罩組件,所述保護控制單元分別與所述控制模塊及所述遮擋罩組件電性連接,所述控制模塊用于向所述保護控制單元發送保護控制信號,所述保護控制單元用于接收并響應所述保護控制信號,以控制所述遮擋罩組件遮擋或露置所述光伏發電裝置,當在冰雹等極端惡劣情況下,用戶可以在所述智能移動終端向所述后臺服務器發送控制指令,所述后臺服務器通過網絡發送至所述無線模塊,接著,所述無線模塊將所述控制指令發送至所述控制模塊,所述控制模塊接收并響應所述控制指令,用于向所述保護控制單元發送保護控制信號,以控制所述遮擋罩組件遮擋所述光伏發電裝置,起到保護所述光伏發電裝置的作用,當所述光伏發電裝置處于良好的工作狀態時,可以再控制所述遮擋罩組件露置所述光伏發電裝置,以實現正常的發電工作。
例如,所述遮擋罩組件包括支架、電機及罩體,所述電機設置于所述支架上,且所述支架鄰近所述光伏發電裝置設置,所述罩體與所述電機的旋轉軸連接,所述電機與所述保護控制單元電性連接,所述保護控制單元用于控制所述電機轉動,以控制所述罩體遮擋或露置所述光伏發電裝置;又如,所述電機為步進電機;又如,所述罩體具有長方體結構;又如,所述電機與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于給所述電機供電。
為了減少對所述智能移動終端的惡意操作,例如,請參閱圖6,所述風光互補發電監控系統還包括登錄驗證模塊,所述登錄驗證模塊包括密鑰驗證單元及記錄單元,所述密鑰驗證單元用于在驗證所述智能移動終端發送的密鑰通過時,則允許所述智能移動終端向所述后臺服務器發送控制指令,所述記錄單元用于記錄所述智能移動終端向所述后臺服務器發送的各所述控制指令,這樣,只有在輸入的密鑰正確時,才能夠讓所述智能移動終端發出所述控制指令,用于減少對所述智能移動終端的惡意操作,此外,通過對記錄所述智能移動終端向所述后臺服務器發送的各所述控制指令,能夠更好地查詢是哪一臺智能移動端發送的控制指令,以明確后續的責任。
例如,所述登錄驗證模塊還包括存儲單元,所述存儲單元用于將所述智能移動終端進行編號,并對應存儲每一所述編號的所述智能移動終端發送的所述指控指令;又如,所述智能移動終端包括平板電腦、智能手機和筆記本電腦中的至少一種;又如,所述智能移動終端為智能手機。
為了減少鳥類靠近所述風力發電裝置或所述光伏發電裝置,例如,請參閱圖7,所述風光互補發電監控系統還包括鳥類驅趕模塊,所述鳥類驅趕模塊包括測距雷達、驅趕控制單元及發聲驅鳥單元,所述測距雷達、所述驅趕控制單元與發聲驅鳥單元順序電性連接,所述測距雷達用于向所述驅趕控制單元發送驅鳥控制信號,所述驅趕控制單元接收并響應所述驅鳥控制信號,用于控制所述發聲驅鳥單元執行發聲操作,所述測距雷達能夠測量出鳥類距離所述風力發電裝置或所述光伏發電裝置的距離,當鳥類與所述風力發電裝置或所述光伏發電裝置的距離達到閾值時,所述驅趕控制單元則控制所述發聲驅鳥單元發出能夠驅趕鳥類的聲音,以實現減少鳥類靠近所述風力發電裝置或所述光伏發電裝置的效果。
例如,所述測距雷達與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于給所述測距雷達供電;又如,所述發聲驅鳥單元與所述蓄電池組電性連接,所述蓄電池組用于給所述發聲驅鳥單元供電;又如,所述發聲驅鳥單元鄰近所述風力發電裝置設置;又如,所述發聲驅鳥單元鄰近所述光伏發電裝置設置。
例如,一實施方式中,所述風光互補發電監控系統包括:風力發電裝置、光伏發電裝置、風光互補控制器、蓄電池組、用電設備、運行狀態數據采集模塊、無線模塊、后臺服務器、智能移動終端、控制模塊、圖像采集模塊、報警模塊、保護模塊、登錄驗證模塊及鳥類驅趕模塊。
例如,一實施方式中,所述風光互補發電監控系統,包括:智能互補發電系統,太陽能和風能以互補形式通過控制器向蓄電池智能化充電,逆變器將蓄電池直流轉化為穩定的交流輸出;根據晝夜互補、季節互補等特性充分利用綠色能源。智能化控制技術系統:通過現代通訊與信息技術、計算機網路技術、風光發電技術、逆變技術和智能控制技術提高產品應用和體驗系統。監控及保護系統,系統在運行過程中監控系統實時監測風光互補發電系統的運行狀況,在異常工作條件下可實時保護系統的穩定性和可靠性。大數據云應用系統,風光互補發電系統的運行狀態,通過互聯網可以實現對發電系統的實時監控,對發電狀況的數據進行采集和處理,在云端實現系統數據整合分析。遠程監控系統上設有操作和顯示的人機交互界面可供檢修和用戶看實時或歷史運行信息等,風光互補遠程監控系統信息通訊技術,將異常情況通過互聯網時時發送給使用者手機中,讓使用者更直關和清楚產品的運行狀態;利用云控制技術操作;如遠程開機和關機、遠程定位、遠程監控、遠程系統更新等。傳統的風光互補發電系統設備,維護難、無人值守、無智能監控及大數據的應用。所述風光互補發電監控系統具備了傳統的互補控制技術,增加了移動互聯網技術的應用,實現小型風力發電系統的操作智能掌上化,智能監控、適時跟蹤,數據采集,遠程故障診斷,報警,遠程維護等,填補了國內小型風力發電系統的技術空白。應用范圍:基于移動互聯網的風光互補遠程監控系統,是針對通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區、無電戶地區及海島,在遠離大電網,處于無電狀態、人煙稀少,用電負荷低且交通不便的情況下,利用本地區充裕的風能、太陽能建設的一種經濟實用性發電站。
可以理解,由于上述風光互補發電監控系統適用于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境,基于互聯網遠程監控的情況下,由于技術人員較難實地進行維護檢修,因此,有必要提高所述風力發電裝置的整體結構穩定性,能夠抗擊更強的外力沖擊,如,抗擊臺風等沖擊。
為了提高所述風力發電裝置的整體結構穩定性,例如,請參閱圖8,風力發電裝置10包括:安裝座100、安裝柱200、支撐組件300、第一轉子組件400、第二轉子組件500及風力發電機組(圖未示),安裝柱200分別與安裝座100及支撐組件300連接,第一轉子組件400及第二轉子組件500均設置于支撐組件300上,所述風力發電機組分別與第一轉子組件400及第二轉子組件500連接。
請參閱圖8,安裝柱200第一端設置于安裝座100上,所述安裝座用于對所述安裝柱起到支撐固定作用。
請一并參閱圖8及圖9,支撐組件300包括連接頭310、第一導風弧板320、第二導風弧板330、第一承重件340、第二承重件350、過渡板360及固定桿370,連接頭310的中部位置處與安裝柱200的第二端連接,連接頭310的兩端分別與第一導風弧板320及第二導風弧板300連接,這樣,利用連接頭310分別固定第一導風弧板320及第二導風弧板300,能夠進一步提高機械強度。例如,所述安裝柱具有圓柱狀結構,所述第一導風弧板及所述第二導風弧板以所述安裝柱的中心軸心呈軸對稱分布。
請參閱圖8,第一導風弧板320遠離連接頭310的一側面設置有第一導風面321,通過所述第一導風面能夠更好地在所述第一導風弧板內形成產生聚風效果,從而能夠提高第一轉子組件400的轉動效率,提高風能利用率。第二導風弧板330遠離連接頭310的一側面設置有第二導風面331,通過所述第二導風面能夠更好地在所述第二導風弧板內形成產生聚風效果,從而能夠提高第二轉子組件400的轉動效率,提高風能利用率。例如,所述第一導風面及所述第二導風面具有相同的弧面效果。
請參閱圖8,第一導風弧板320上開設有第一過風孔322,第二導風弧板330開設有與第一過風孔322對齊的第二過風孔332,這樣,通過開設相互對齊的第一過風孔322及第二過風孔332,能夠使第一導風弧板320內的氣流及第二導風弧板330內的氣流形成較好的聯動互補作用,能夠提高風能利用率。例如,所述第一過風孔具有橢圓形結構;又如,所述第二過風孔具有橢圓形結構。
請參閱圖8,第一承重件340設置于第一導風弧板320的第一導風面322上,且第一承重件340位于第一導風弧板320的第一端上,例如,第一承重件340位于第一導風弧板320靠近安裝座100的端部。第一承重件340開設有第一旋轉孔(圖未示),例如,所述第一承重件具有葉輪的結構,所述第一旋轉孔位于所述第一承重件的中心位置處。
第二承重件350設置于第二導風弧板330的第二導風面332上,且第二承重件350位于第二導風弧板330的第二端上,例如,第二承重件350位于第二導風弧板330靠近安裝座100的端部。第二承重件350開設有第二旋轉孔(圖未示),例如,所述第二承重件具有葉輪的結構,所述第二旋轉孔位于所述第二承重件的中心位置處。
請參閱圖10,過渡板360的兩端分別與第一導風弧板320及第二導風弧板330連接,這樣,通過所述過渡板360和連接頭310對第一導風弧板320及第二導風弧板330的雙重固定作用,能夠進一步提高所述風力發電裝置整體結構的穩定性和機械強度。例如,設置多個所述過渡板,多個所述過渡板依次間隔設置;又如,所述過渡板上開設有通孔。
請參閱圖10,固定桿370分別與第一導風弧板320的第二端及第二導風弧板330的第二端上,固定桿370的第一端開設有與所述第一旋轉孔對齊的第一轉動孔(圖未示),固定桿370的第二端開設有與所述第二旋轉孔對齊的第二轉動孔(圖未示),通過設置固定桿370能夠提高所述風力發電裝置整體結構的穩定性和機械強度。
請參閱圖10,第一轉子組件400包括第一轉子軸心410、第一轉子葉輪420及多個第一迎風板430,第一轉子軸心410的第一端轉動設置于所述第一承重件的所述第一旋轉孔內,第一轉子軸心410的第二端轉動設置于所述固定桿的第一端的所述第一轉動孔內,即第一轉子軸心410的第二端與固定桿370的第一端轉動連接,第一轉子軸心410的第一端與所述第一承重件轉動連接。第一轉子葉輪420固定套置于第一轉子軸心410外,多個迎風板430依次間隔設置于第一轉子葉輪420上,這樣,通過第一轉子葉輪420及多個第一迎風板430能夠更好地捕獲風能,以提高第一轉子軸心410的轉動效果,進而提高風能的利用率。例如,所述第一轉子軸心的第一端至少部分露置于所述第一承重件外。
請參閱圖9,第二轉子組件500包括第二轉子軸心510、第二轉子葉輪520及多個第二迎風板530,第二轉子軸心510的第一端轉動設置于所述第二成中間的所述第二旋轉孔內,第二轉子軸心510的第二端轉動設置于所述固定桿的第二端的所述第二轉動孔內,即第一轉子軸心410的第二端與固定桿370的第二端轉動連接,第二轉子軸心510的第一端與所述第二承重件轉動連接。第二轉子葉輪520固定套置于第二轉子軸心510外,多個第二迎風板530依次間隔設置于第二轉子葉輪520上,這樣,通過第一轉子葉輪520及多個第二迎風板530能夠更好地捕獲風能,以提高第二轉子軸心510的轉動效果,進而提高風能的利用率。例如,所述第二轉子軸心的第一端至少部分露置于所述第二承重件外。
例如,所述第一轉子軸心與所述第二轉子軸心相平行;又如,所述第一轉子軸心與所述第二轉子軸心的長度相同;又如,所述第一轉子軸心與所述第二轉子軸心均具有圓柱狀結構。
請參閱圖10,所述風力發電機組第一風力發電機及所述第二風力發電機組,所述第一風力發電機與所述第一轉子軸心的第一端連接,所述第二風力發電機與所述第二轉子軸心的第二端連接,當第一轉子軸心410轉動時,能夠使所述第一風力發電機產生感應電流,即利用風能產生電能,當第二轉子軸心520轉動時能夠使所述第二風力發電機產生感應電流,即利用風能產生電能,這樣,兩個的機組一體式的設計,不僅能夠提高整體結構的穩定性,而且還能夠提高對風能的利用率。
為了進一步提高所述風力發電裝置整體結構的穩定性,例如,請參閱圖11,所述風力發電裝置還包括加強組件700,加強組件700包括加強套筒710、縱向加強筋720及橫向加強筋730,所述加強套筒固定套置于所述安裝柱的第一端外,所述加強套筒的端部與所述安裝座相固定,所述縱向加強筋及所述橫向加強筋均設置于所述安裝座上,且所述縱向加強筋的端部及所述橫向加強筋的端部分別與所述加強套筒連接,所述縱向加強筋的延伸方向與所述橫向加強筋的延伸方向相垂直,這樣,通過設置加強組件700,能夠進一步提高所述風力發電裝置整體結構的穩定性。
例如,所述安裝座上開設有安裝孔;又如,還包括螺紋緊固件,所述螺紋緊固件穿設與所述安裝孔,并且所述螺紋緊固件與所述安裝座螺接;又如,所述縱向加強筋的長度小于所述橫向加強筋的長度。
為了進一步提高所述風力發電裝置整體結構的穩定性,且能夠提高所述風力發電裝置安裝時的便捷性以及結構牢靠性,例如,請參閱圖11,所述風力發電裝置還包括連接組件800,連接組件800包括第一延伸桿810、第一連接板820、第二延伸桿830及第二連接板840,所述第一延伸桿的端部固定于所述固定桿的第一端上,所述第一連接板設置于所述第一延伸桿上,所述第二延伸桿的端部固定于所述固定桿的第二端上,所述第二連接板設置于所述第二延伸桿上,這樣,通過設置連接組件800,能夠進一步提高所述風力發電裝置整體結構的穩定性,通過第一連接板820及第二連接板840,還能夠提高所述風力發電裝置安裝時的便捷性以及結構牢靠性。
例如,所述第一連接板的厚度與所述第二連接桿的厚度相同;又如,所述第一延伸桿的長度與所述第二延伸桿的長度相同;又如,所述第一延伸桿與所述第二延伸桿相平行;又如,所述第一連接板與所述第二連接板相平行。
上述風力發電裝置10通過設置安裝座100、安裝柱200、支撐組件300、第一轉子組件400、第二轉子組件500及所述風力發電機組,且支撐組件300分別與第一轉子組件400及第二轉子組件500連接,能夠提高風力發電裝置10的整體結構穩定性。
例如,上述風力發電裝置為基于風光互補發電的風力發電裝置,即上述風力發電裝置較適用于上述風光風光互補發電監控系統。
例如,一實施方式的所述風光互補發電監控系統,包括上述任一實施例所述的風力發電裝置。
可以理解,由于上述風光互補發電監控系統適用于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境,基于互聯網遠程監控的情況下,由于技術人員較難實地進行維護檢修,因此,有必要確保所述光伏發電裝置不易在冰雹等極端自然災害下損壞,例如,為了使所述光伏發電裝置能夠更好地適用于所述風光互補發電監控系統,即所述光伏發電裝置能夠適用于通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區及海島等人煙稀少、遠離大電網、用電負荷低且交通不便的應用環境,并且在這些地區中,還不易在冰雹等極端自然災害下損壞。
為了能夠使所述光伏發電裝置不易在冰雹等極端自然災害下損壞,例如,請參閱圖12,光伏發電裝置20包括底板21、支撐架22、太陽能電池板23及遮擋罩組件24,支撐架22安裝在底板21上,用于使支撐架22與底板21相固定。
請參閱圖12,太陽能電池板23設置于支撐架22上,且太陽能電池板23的延伸方向與底板21的延伸方向形成夾角,這樣,利于太陽能電池板23更好地吸收太陽能。例如,所述夾角的度數為30度~60度;又如,所述夾角的度數為40度~55度;又如,所述夾角的度數為45度;又如,所述底板具有長方體結構;又如,所述太陽能電池板具有長方體結構。
請參閱圖12,遮擋罩組件24包括支架24a、電機24b及罩體24c,電機24b設置于支架24a上,罩體24c與電機24b的旋轉軸連接。
請一并參閱圖12及圖13,支架24a包括支撐桿241a、第一抵持桿242a及第二抵持桿243a,支撐桿241a的第一端設置于底板21上,電機24b設置于支撐桿241a的第二端,用于使所述電機與所述支撐桿相固定。支撐桿241a鄰近太陽能電池板23設置。
請一并參閱圖12及圖13,電機24b的旋轉軸與罩體24c的側邊邊緣連接,罩體24c罩設于太陽能電池板23上,且罩體24c與太陽能電池板23之間設置有間隔,以避免所述太陽能電池板被所述罩體刮傷,從而能夠更好地保護所述太陽能電池板。例如,所述電機與所述保護控制單元電性連接,所述保護控制單元用于控制所述電機轉動,以控制所述罩體遮擋或露置所述光伏發電裝置。
請一并參閱圖12及圖13,第一抵持桿242a的第一端及第二抵持桿243a的第一端均設置于底板21上,且太陽能電池板23位于第一抵持桿242a及第二抵持桿243a之間,電機24b轉動時,用于帶動罩體24c轉動。
上述光伏發電裝置的運動原理如下:
初始狀態下,即所述太陽能電池板處于露置在外部的狀態,所述罩體用于露置所述光伏發電裝置,所述罩體與所述第二抵持桿的第二端抵持,用于更好地對所述罩體起到支撐作用,減少后續對電機的工作負荷。
當處于冰雹等極端自然災害的情況下,首先,控制所述電機轉動以帶動所述罩體向遠離所述第二抵持桿的方向轉動,直到所述罩體與所述第一抵持桿的第二端抵持,此時,所述罩體位于所述太陽能電池板的正上方,用于對所述太陽能電池板起到遮擋保護的作用,利用所述第一抵持桿能夠更好地支撐所述罩體,并且能夠使所述罩體與所述太陽能電池板之間具有間隔,用于避免所述罩體刮傷所述太陽能電池板。
同理,當所述太陽能電池板處于正常工作的條件時,控制所述電機所述罩體進行復位即可,如此,能夠保護所述罩體的同時,還能夠保持所述太陽能電池板的正常工作性能。
例如,所述第一抵持桿與所述第二抵持桿平行設置,且兩者的長度相同;又如,所述電機為步進電機;又如,所述支撐架包括架體及支撐腳,所述支撐腳設置于所述底板上,所述架體的第一端設置于所述支撐腳上,所述架體的第二端與所述太陽能電池板連接。
上述光伏發電裝置20通過設置底板21、支撐架22、太陽能電池板23及遮擋罩組件24,利用擋罩組件24能夠使太陽能電池板23在冰雹等極端自然災害下不易被損壞。
例如,上述光伏發電裝置為基于風光互補發電的光伏發電裝置,即上述光伏發電裝置較適用于上述風光風光互補發電監控系統。
例如,一實施方式的所述風光互補發電監控系統,包括上述任一實施例所述的光伏發電裝置。
需要說明的是,本發明的其他實施例還包括上述各實施例中的技術特征相互結合所形成的,能夠實施的風光互補發電監控系統。
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施方式僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。