[发明专利]一种同时使用太阳能和风能的发电装置

权利要求书

1.一种同时使用太阳能和风能的发电装置，其特征在于：包括太阳能电池、混合励磁发电机、蓄电池、实时直流电流分流器模块；所述实时直流电流分流器模块包括控制器、传感器和两条并联的电阻支路；太阳能电池吸收太阳能转化为直流电，直流电输至实时直流电流分流器模块，实时直流电流分流器模块通过传感器检测混合励磁发电机转速，并通过传感器检测太阳能电池输出的直流电流，实时直流电流分流器模块经过两条并联的电阻支路将电流分别输至混合励磁发电机直流励磁绕组和蓄电池；蓄电池与发电机直流励磁绕组相连；

实时直流电流分流器模块根据混合励磁发电机实时的转速对应的励磁电流调节两条并联支路的电阻，完成对电流的实时分流，混合励磁发电机实时的转速对应的励磁电流满足令发电机输出电压恒压，具体为：控制器根据混合励磁发电机实时转速计算得到所需励磁电流，当太阳能电池输出电流大于发电机所需的励磁电流时，实时直流电流分流器模块通过调节两条并联支路的电阻，将超过发电机所需的电流输入至蓄电池中：

当太阳能电池输出的直流电流小于混合励磁发电机所需的励磁电流时，实时直流电流分流器模块通过调节两条并联支路的电阻，使直流励磁绕组端的支路电阻为零，并使蓄电池端的支路断开，同时蓄电池实时向直流励磁绕组输入电流；

输出侧加入电力变换装置，当混合励磁发电机直流励磁绕组没有电流输入时，通过电力变换装置维持恒压输出；

发电机采用混合励磁结构，综合使用太阳能和风能；当风和光同时存在时，太阳能光伏电池板吸收太阳能转化为直流电，当发电机通入由太阳能电池转化的直流电进行励磁时，调节气隙磁场，有较宽的调压范围，当风速变化时，可根据风力机转速的大小调节励磁电流来维持发电机输出电压稳定；当系统检测到外界风速发生变化时，风力机会根据外界的风速变化改变自己的转速ω；由叶尖速比公式λ＝ωR/υ可知：当风速变化时，只要调节风力机转速就可使叶尖速比λ保持最大值λmax不变，从而获得最大的利用系数，即在不同的风速下，可得到最大的输出功率；根据发电机转速的变化调节励磁电流，由E₀＝4.44fNk_wlΦ₀获得当转速过高时通过减小励磁电流的大小来减少其主磁路的磁通；当转速过低时通过增大励磁电流来增大主磁路的磁通，以维持输出电压恒定；

第一种混合励磁的实现结构包括：所述混合励磁发电机采用切向磁化的永磁发电机，在相邻的两个定子槽之间开有绕组槽放置直流励磁绕组；

第二种混合励磁的实现结构包括：所述混合励磁发电机采用径向磁化的永磁发电机，永磁体采用径向充磁的瓦片型永磁体，瓦片型永磁体贴在电机转子表面，相邻瓦片型永磁体之间有转子齿，转子齿中开有绕组槽放置直流励磁绕组，相邻直流励磁绕组的电流方向相反；

第三种混合励磁的实现结构包括：所述混合励磁发电机采用径向磁化的永磁发电机，永磁体采用径向充磁的瓦片型永磁体，瓦片型永磁体贴在电机转子表面，相邻的永磁体间的转子部分有凸出的铁芯，在铁芯上缠绕有励磁绕组形成磁极。