[发明专利]一种同时使用太阳能和风能的发电装置

说明书

本发明公开了一种同时使用太阳能和风能的发电装置，包括太阳能电池、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分流器模块，实时直流分流器模块通过传感器检测发电机转速，并通过传感器检测太阳能电池输出的直流电流，实时直流分流器模块经过两条并联的电阻支路将电流分别输至发电机直流励磁绕组和蓄电池；蓄电池与发电机直流绕组相连。本发明综合利用风能和太阳能进行发电；具有调压范围大、变速恒压运行、输出端电力变换装置简单、控制策略简单、输出电压稳定的特点。

技术领域

本发明涉及同时利用两种可再生能源的发电装置，特别是一种同时使用太阳能和风能的发电装置

背景技术

能源、环境是当今人类生存和发展所解决的紧迫问题。中国是发展中的能源消耗大国，中国经济可持续发展已经受到能源瓶颈的制约，中国是可再生资源极为丰富的国家，因此，开发研究可再生能源具有战略意义和广阔前景。

国内外学者此前大多数都在致力于可再生能源中某一种的开发与研究，如风能发电、太阳能发电，或者是海洋能、生物质能、地热能等发电。由于大自然不稳定因素的存在，单一的使用一种可再生能源，会带来系统效率低、成本高，而且不容易控制。为了综合利用可再生资源，最早由丹麦学者提出了风光互补发电系统。目前综合使用风能和太阳能发电领域的研究主要集中在风光互补发电系统，风光互补系统是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机和整流装置(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电供给交流用户，DC-DC电力变换装置将蓄电池组中储存的直流电转变为可供直流用户使用的电能。

可再生能源的综合利用对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着重要的作用。为了保证供电质量，在风光互补发电系统中都必须具有与系统功率相匹配的储能装置。与单独的可再生能源发电系统相比，风光互补系统只是在单位时间内获得的能量有所增加，如何高效地综合使用可再生能源，仍然是一个需要迫切解决的问题。

对于专利申请号为CN201910597668.1，名称为“一种新型风力发电机”，需要使用变速箱，运行可靠性差，需经常维护。对于专利申请号为CN201521012710.2，名称为“一种风光互补供电系统”，在电能输出端需使用储能装置，控制策略也比较复杂。对于专利申请号为CN201721801339.7，名称为“一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置”,该风光互补系统需要经储能装置给用户供电，储能装置需要频繁的充放电，不能高效的利用能量。对于专利申请号为CN205160230U，名称为“一种风力发电机”等众多相关风力发电机，该类发电机不能综合利用风能和太阳能发电。对于专利申请号为CN200510009774.1,名称为“内馈式感应发电机”,该电机是一种可以同时使用太阳能和风能的发电机，该发电机的结构复杂，有两个转子，在通入电枢电流后需经过两次电磁感应才能在电枢绕组中产生电动势，能量损耗大，效率低；另外，在没有电枢电流流过时，该发电机不能产生感应电动势。对于专利申请号CN201210016011.X、名称为“二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法”该专利中提到了一种二维电机-发电机，该发电机结构复杂，制造工艺难度大，在这种复杂结构的基础上给出了调整气隙的配合方法，很难实现产品化。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种采用混合励磁结构发电机的综合利用太阳能和风能的发电装置，实现调压范围大、变速恒压运行、输出端电力变换装置简单、控制策略简单、输出电压稳定。