[發明專利]一種基于太陽能和風能發電的互補供電裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202010589369.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111769625B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 彭槺;丁梓振;張碩;張英杰;程大劍;安述祥;朱心怡;桑英軍;范媛媛
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J9/06;H02J50/10;H02S10/12;F03D9/43;F03D9/11;F03D9/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 鄒文玉;李鋒

本發明公開了一種基于太陽能和風能發電的互補供電裝置,包括安裝在高速公路上或公路周邊的太陽能電池板和風力發電機，太陽能電池板和風力發電機連接有用于存儲電能的蓄電池；所述的蓄電池與市電通過電源切換裝置為安裝在高速公路上的用電設備進行供電；所述的雙電源轉換裝置采用直連的方式與直流用電器連接，通過無線供電裝置與交流用電器連接，為用電器進行供電。本發明通過收集太陽能和風能轉換的電能給蓄電池供電，可以高效的發電，并且清潔環保，無污染；同時，通過蓄電池供電和市電供電互補，蓄電池供電為主，市電供電為輔，更大程度上節約市電。

技術領域

本發明涉及交通供電技術領域，具體涉及一種基于太陽能和風能發電的互補供電裝置及其控制方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，高速公路隧道建設與日俱增，為保證高速公路的安全運營，高速公路沿線安裝了可變信息情報板、攝像機、氣象站等用電設備。但是，高速公路距離長、跨度大，使得高速路上的用電設備對電能的消耗也很大，造成了大量的能源消耗，增加了高速路的運營維護成本。

高速公路所經的大量地區開闊，風能、太陽能充足，如果能夠很好的利用起來為高速公路上的設備供電，每年可以節省大量電力資源。但太陽能和風能也存在著一些缺點：⑴不論是風能還是太陽能，其能源密度較低，若是只利用風能或太陽能給供電設備進行供電，會出現電量不足的現象，給推廣利用帶來了困難。⑵不論風能還是太陽能，都隨天氣和氣候的變化而變化，其能量收集的穩定性差。

發明內容

針對上述的技術問題，本技術方案提供了一種基于太陽能和風能發電的互補供電裝置，將風能、太陽能和市電用電合理的結合，為高速上的用電設備進行供電，能有效的解決上述問題。

本發明通過以下技術方案實現：

一種基于太陽能和風能發電的互補供電裝置,包括安裝在高速公路上或公路周邊的太陽能電池板和風力發電機，太陽能電池板和風力發電機連接有用于存儲電能的蓄電池；其特征在于：所述的蓄電池設有用于檢測電量和控制蓄電池充放電的微控制器，微控制器與蓄電池的供電電路連接；所述蓄電池的供電電路與市電的供電電路與電源切換裝置的輸入端連接，電源切換裝置的輸出端與直流用電器連接和交流用電器連接，為用電設備進行供電。

進一步的，所述的微控制器通過電量檢測電路與蓄電池的正負極連接，檢測蓄電池的電量；微控制器通過繼電器開關與蓄電池供電電路和充電電路連接；當微控制器檢測到蓄電池的電量不足時，通過繼電器開關切斷蓄電池供電電路的電量輸出并開啟充電電路的電量輸入；當微控制器檢測到蓄電池的電量充滿后，則恢復供電。

進一步的，所述蓄電池的供電電路與電源切換裝置的直流輸入端連接，市電供電電路與電源切換裝置的交流輸入端連接；在電源切換裝置與直流用電器之間連接有用于將市電電源轉換為直流電的整流電路；在電源切換裝置與無線供電裝置之間連接有用于將蓄電池電源轉換為交流電的逆變器；在電源切換裝置與無線供電裝置之間有直接連接市電的交流繼電器；在電源切換裝置與其輸出端之間有用于調整電壓的分壓電路和電壓轉換電路。

進一步的，所述的整流器和逆變器上設置有多個用于與用電設備連接的接口；便于給多個供電設備供電。且每個接口與供電設備之間均安裝有手動開關和自動開關，手動開關方便安裝和維修，自動開關方便定點開啟供電。

進一步的，所述的逆變器與交流用電器之間通過導線直接連接，或者逆變器通過無線供電裝置與交流用電器連接；或者逆變器通過其他連接設備與交流用電器連接。

進一步的，所述的無線供電裝置包括箱體，以及安裝在箱體內部的多個預留槽，所述的預留槽內卡接有線圈盒；線圈盒上設置有與導線連接的接口和用于控制內部電路聯通的手動控制開關；初級線圈盒和次級線圈盒可根據不同的用電需求通過導線與接口的連接進行組合使用。

進一步的，所述箱體內部的預留槽使用軟磁屏蔽材料制成；線圈盒包括兩兩配套使用的初級線圈和次級線圈，初級線圈和次級線圈配套設置有磁芯凸起和磁芯凹槽，兩者通過磁芯凸起和磁芯凹槽安裝成一體。