專利名稱：一種風力發電蓄能系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種動力能源領域的能量綜合利用系統，具體地說是一種集 風力發電與蓄能于一體的風力發電裝置。
(二)
背景技術：
風是地球上的一種自然現象，它是由太陽輻射熱引起的。風能是太陽能的一 種轉換形式，是一種重要的自然能源。太陽照射到地球表面，地球表面各處受熱 不同，產生溫差，從而引起大氣的對流運動形成風。據估計到達地球的太陽能中 雖然只有大約2%轉化為風能，但其總量仍是十分可觀的。地球上儲藏的可燃性燃
料資源是有限的，是不能再生的，因此總有一天會耗盡。由于礦物燃料的燃燒污 染大氣，它所排放的二氧化碳越積越多，導致全球氣候變暖。它的儲藏量和供應 量下降，也勢必枯竭。加上受到能源供應和環境保護的雙重壓力，人們開始認識 風電，發展風電。
風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速 度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三米的微風速度 便可以開始發電。小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機機頭組
成的，而是一個有一定科技含量的小系統:風力發電機+充電器+數字逆變器。風 力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為 葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能。尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲 得最大的風能。轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能。機頭的轉 子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。葉片被風吹動而旋轉，但風力發電 機因風量和風速不穩定，故其輸出的電壓很低，因此用一個變速裝置將風葉的速 度進行變換，以使電機能發出一定量的電，因交流電無法儲存，必須經過整流器 將其變成直流充入電池，但電池的端電壓有一個固定范圍，不可超過，尚需經 DC/DC變換器將該直流充電電壓整定在電池的規定范圍，如果要使用交流電，還 要在負載前面加一個DC/AC變換器。
(三) 發明內容本發明的目的在于提供一種能有效地利用自然界的風力資源進行發電，實現 對這些能量進行合理的利用，提高能量的利用效率的一種風力發電蓄能系統。 本發明的目的是這樣實現的
其組成包括風力發電機組、蓄電池、供電控制器、充電控制器、整流器、DC/DC 變換器、DC/AC變換器和控制開關；風力發電機組和整流器相連接；整流器有兩 個輸出接口， 一個接在DC/DC變換器的輸入端口，另一個接在充電控制器的輸入 端口；充電控制器包括一個信號接入端口和一個開關裝置，幵關裝置由接收到的 信號控制；供電控制器有兩個信號輸出端口， 一個電輸入接口， 一個電輸出接口； 供電控制器的信號輸出端口一個接在充電控制器的信號接入端口，一個接在蓄電 池后面的控制開關。
本發明還可以包括
1、 在負載前加一個DC/AC直流變交流變換器。
2、 所述的蓄電池為鈉硫電池。
風力發電機組工作在暴露的自然環境下，風力的大小隨天氣情況而變化，存 在著很多的不確定因素，因此，當風力大小不適合發電時要在發電機前面加個變 速器使風力大小適合發電。由于發電機組的工作條件隨機變動很大，發出的電力 大小也很不穩定，為了更好的利用這些電，要在發電機后面安裝一個整流器，將 交流電變為直流電，為了在低負載或者空載時給電池充電，由于電池的充電電壓 有一定的限制，因此必須加一個DC/DC變換器，把整流器產生的直流電壓控制在 蓄電池充電電壓范圍內。風力發電機由整流器出來的直流電由供電控制器來控 制。
本發明是關于一種動力能源領域的能量綜合利用系統，是一種由風力發電機 組、充電控制器、蓄電系統、整流器、DC/DC變換器、供電控制器組成的，用供 電控制器對風力發電機組產生的電里資源進行有效的調控分配，從而達到合理利 用風力資源的目的。風力發電機組利用風力帶動葉輪轉動，葉輪帶動發電機運行 發電，產生的電力資源通過整流器整流后加以運用。運用方式如下當工作負載 處于低消耗狀態時，風力發電機直接給負載供電，同時可給蓄電池充電；當工作 負載處于高消耗狀態時，可用風電機和蓄電池共同來滿足負載的要求進行供電； 當無風或者風很微弱時可以啟用蓄電池給負載供電，無負載時風電機給蓄電池供 電以備用。(四)


圖1是直流電供電方案示意圖2是交流電供電方案示意圖3是供電控制器和充電控制器以及控制開關的連接結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述
結合圖l，本發明的第一種實施方式的組成包括風力發電機組、蓄電池、供 電控制器、充電控制器、整流器、DC/DC變換器、DC/AC變換器和控制開關；風 力發電機組和整流器相連接；整流器有兩個輸出接口， 一個接在DC/DC變換器的 輸入端口，另一個接在充電控制器的輸入端口；充電控制器包括一個信號接入端 口和一個開關裝置，開關裝置由接收到的信號控制；供電控制器有兩個信號輸出 端口， 一個電輸入接口， 一個電輸出接口；供電控制器的信號輸出端口一個接在 充電控制器的信號接入端口， 一個接在蓄電池后面的控制開關。
結合圖2，本發明的第二種實施方式是在第一種實施方式的基礎上，在負載 前加一個DC/AC直流變交流變換器。
上數兩實施方式中的，蓄電池為高效儲能蓄電池，可為鈉硫電池。 圖3給出了供電控制器和充電控制器以及控制開關的連接結構。其中1 為供電控制器；2為充電控制器；3為控制開關；A， B是供電控制器信號輸出端 口； C是供電控制器電輸入接口； D是電輸出接口； E、 F分別是充電控制器和控 制開關信號輸入接口； G、 H是電輸入接口， I、 J是電輸出接口。
風力發電機組葉片在風力的吹動下轉動，為了將發電機的轉動速度調整到適 合發電，在發電機前面加一變速器，發電機產生的不穩定的交流電經過整流器后 變為直流電，當工作負載處于低消耗狀態或者空載時，供電控制器l通過其內部 的檢測裝置將檢測的結果通過端口 A送達充電控制器的信號輸入端口 E，充電控 制器2將電路接通，通過后面的DC/DC變換器將電壓調整到蓄電池允許的充電電 壓范圍內開始給蓄電池充電；當工作負載處于高負載或者風電機停止工作時，供 電控制器通過其內部的檢測裝置將檢測的結果通過端口 A送達充電控制器2，充 電控制器將充電電路關閉，同時供電控制器1將檢測結果通過端口 B送達控制開 關3的信號輸入端口F，控制開關3將蓄電池供電電路接通開始給負載供電。另 外如果負載需要使用交流電，要在負載前加一個DC/AC直流變交流變換器。
權利要求
1、一種風力發電蓄能系統，其組成包括風力發電機組、蓄電池、供電控制器、充電控制器、整流器、DC/DC變換器、DC/AC變換器和控制開關；其特征是風力發電機組和整流器相連接；整流器有兩個輸出接口，一個接在DC/DC變換器的輸入端口，另一個接在充電控制器的輸入端口；充電控制器包括一個信號接入端口和一個開關裝置，開關裝置由接收到的信號控制；供電控制器有兩個信號輸出端口，一個電輸入接口，一個電輸出接口；供電控制器的信號輸出端口一個接在充電控制器的信號接入端口，一個接在蓄電池后面的控制開關。
2、 根據權利要求l所述的一種風力發電蓄能系統，其特征是在負載前加 一個DC/AC直流變交流變換器。
3、 根據權利要求1或2所述的一種風力發電蓄能系統，其特征是所述的蓄電池為鈉硫電池。
全文摘要
本發明提供的是一種風力發電蓄能系統。風力發電機組和整流器相連接；整流器有兩個輸出接口，一個接在DC/DC變換器的輸入端口，另一個接在充電控制器的輸入端口；充電控制器包括一個信號接入端口和一個開關裝置，開關裝置由接收到的信號控制；供電控制器有兩個信號輸出端口，一個電輸入接口，一個電輸出接口；供電控制器的信號輸出端口一個接在充電控制器的信號接入端口，一個接在蓄電池后面的控制開關。本發明用供電控制器對風力發電機組產生的電里資源進行有效的調控分配，從而達到合理利用風力資源的目的。
文檔編號H02J7/32GK101609998SQ20091007252
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優先權日2009年7月17日
發明者周春良, 潘賢德, 鄭洪濤 申請人:哈爾濱工程大學