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CN112054745B - 一种家用微型能源电站 - Google Patents

一种家用微型能源电站 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种家用微型能源电站，包括太阳能转换机构、风能转换机构、底座以及蓄电池，所述太阳能转换机构安装在所述底座上的右侧，所述风能转换机构安装在所述底座上的左侧，两块所述蓄电池放置所述底座内，两块所述蓄电池分别位于所述太阳能转换机构与所述风能转换机构下方，所述太阳能转换机构包括光伏板以及托罩，所述风能转换机构包括风机以及分流板，通过风机以及光伏板与蓄电池的配合使用，将这些可再生能源转化为蓄电池的化学能，需要用到直流电时，可直接连接蓄电池使用，需要交流电时，可打开逆变器开关，连接用电设备使用，利用再生能源，实现节能环保、提高能源系统的利用率以及降低排放。

Description

一种家用微型能源电站
技术领域
本发明涉及新型家用能源装置领域，具体涉及一种家用微型能源电站。
背景技术
我国在智能岛屿园区方面，特别是在综合集成方面还处于起步阶段，缺乏可复制、可推广的智能配用电岛屿园区的整体解决方案，岛屿区微电网，产业化全地埋设备(地埋式变电站、开闭所、管廊等)，提高系统的供电可靠性，提高设备的抗凝露、盐雾、油雾等能力；建立能源系统及组成设备的“信息采集-信息传输和存储信息处理和状态诊断”的状态监控系统，分别从数据分析、健康评估、寿命预测、经济评价、运维决策五个方面进行管理，建立健康管理系统，实现设备监测进行态势感知、状态巡检、健康管理、健康预报等健康管理评价，提高独立能源系统可靠性和自愈能力：提高岛屿园区能效管理水平，降低岛屿园区能耗10％，累计节约标准煤不少于1万吨，如今，在家用微型电站领域，用于家庭的小型电站类型的装置较为缺乏，急需一种将节能环保的可再生能源与微型电站相结合的装置作为岛屿区微电网的主要承载设备。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种家用微型能源电站，旨在解决如何将可再生能源与家用微型电站相结合的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种家用微型能源电站，包括太阳能转换机构、风能转换机构、底座以及蓄电池，所述太阳能转换机构安装在所述底座上的顶面的其中一侧，所述风能转换机构安装在所述底座上的顶面的另一侧，两块所述蓄电池放置所述底座内，两块所述蓄电池分别位于所述太阳能转换机构与所述风能转换机构下方，所述太阳能转换机构包括光伏板以及托罩，所述风能转换机构包括风机以及分流板，所述光伏板上的外侧面上增设有光强检测器，所述光强检测器上增设有传感器元件，所述光强检测器与外部控制器信号连接，所述托罩内侧安装有伞骨，所述伞骨与所述外部控制器连接，所述伞骨上远离所述托罩的一端上连接有第一固定柱，所述光强检测器位于所述光伏板的中心位置，所述托罩最大扩展角度为180°，所述风能转换机构还包括风向检测机构与转向机构，所述风向检测机构包括风速风向仪，所述风机包括第二固定柱，所述第二固定柱安装在所述底座上，所述风速风向仪安装在所述第二固定柱上，所述风速风向仪位于所述分流板的下方并贴近所述分流板，所述转向机构与所述第二固定柱连接，所述转向机构信号连接于所述外部控制器，所述风速风向仪信号连接于所述外部控制器。
优选的，所述光伏板上形成有卡柱，所述托罩上形成有通孔，所述光伏板上的卡柱安装在所述托罩上的通孔内，所述光伏板形成三阶角度，位于低层的所述光伏板与水平面形成的锐角角度为70°，位于中层的所述光伏板与水平面形成的锐角角度为45°，位于高层的所述光伏板与水平面形成的锐角角度为15°。
优选的，所述分流板为圆形，所述分流板包括内围、中围以及外围，中围的厚度分别大于外围的厚度以及内围的厚度，所述风机的下端面低于所述分流板的内围，所述分流板安装在所述底座上。
优选的，所述托罩包括第一固定柱，所述第一固定柱与所述第二固定柱分别为中空结构，所述第一固定柱与所述底座连接。
优选的，所述光伏板与所述蓄电池通过电连接，通信线穿过所述第一固定柱内。
优选的，所述风机与所述蓄电池通过电连接，通信线穿过所述第二固定柱内。
优选的，两块所述蓄电池之间采用并联方式。
优选的，两块所述蓄电池之间设置有逆变器，所述逆变器包括有逆变开关。
本发明的技术方案中，通过设置有风机以及光伏板，充分利用到晴天时的太阳能与风能以及阴天时的风能，通过风机以及光伏板与蓄电池的配合使用，将这些可再生能源转化为蓄电池的化学能，需要用到直流电时，可直接连接蓄电池使用，需要交流电时，可打开逆变器开关，连接用电设备使用，利用再生能源，实现节能环保、提高能源系统的利用率以及降低排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明家用微型能源电站的第一视角示意图；
图2为本发明家用微型能源电站的第二视角示意图；
图3为本发明家用微型能源电站的第三视角示意图；
图4为本发明家用微型能源电站的第四视角示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 底座 302 第一固定柱
2 蓄电池 303 托罩
3 太阳能转换机构 401 风机
4 风能转换机构 402 分流板
5 逆变器 403 第二固定柱
301 光伏板
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种家用微型能源电站。
请参照图1，本发明的第一实施例提供一种家用微型能源电站，包括太阳能转换机构3、风能转换机构4、底座1以及蓄电池2，所述太阳能转换机构3安装在所述底座1上的顶面的其中一侧，所述风能转换机构4安装在所述底座1上的顶面的另一侧，两块所述蓄电池2放置所述底座1内，两块所述蓄电池2分别位于所述太阳能转换机构3与所述风能转换机构4下方，所述太阳能转换机构3包括光伏板301以及托罩303，所述风能转换机构4包括风机401以及分流板402，所述光伏板301上的外侧面上增设有光强检测器，所述光强检测器上增设有传感器元件，所述光强检测器与外部控制器信号连接，所述托罩303内侧安装有伞骨，所述伞骨与所述外部控制器连接，所述伞骨上远离所述托罩的一端上连接有第一固定柱302，所述光强检测器位于所述光伏板301的中心位置，所述托罩最大扩展角度为180°，所述风能转换机构4还包括风向检测机构与转向机构，所述风向检测机构包括风速风向仪，所述风机包括第二固定柱403，所述第二固定柱403安装在所述底座上，所述风速风向仪安装在所述第二固定柱403上，所述风速风向仪位于所述分流板402的下方并贴近所述分流板402，所述转向机构与所述第二固定柱连接，所述转向机构信号连接于所述外部控制器，所述风速风向仪信号连接于所述外部控制器。
本发明的技术方案中，通过设置有风机401以及光伏板301，充分利用到晴天时的太阳能与风能以及阴天时的风能，通过风机401以及光伏板301与蓄电池2的配合使用，将这些可再生能源转化为蓄电池2的化学能，需要用到直流电时，可直接连接蓄电池2使用，需要交流电时，可打开逆变器5开关，连接用电设备使用，利用再生能源，实现节能环保、提高能源系统的利用率以及降低排放。
所述底座1呈“M”形，所述太阳能转换机构3与所述风能转换机构4分别位于所述底座1“M”两顶点上，所述底座1可放置更大的所述蓄电池2来保证储备的化学能足够多，24h的转换量更大，所述风能转换机构4高度低于所述太阳能转换机构3，避免所述风能转换机构4遮挡所述太阳能转换机构3导致所述太阳能转换机构3的转化量降低，并且所述太阳能转换机构3与所述风能转换机构4之间的间距与两机构的高度差值的比值大于0.5，所述风速风向仪根据风向，将风向信号传递给所述外部控制器，所述外部控制器对所述转向机构传递信号，所述转向机构通过动力传动转动所述风机，所述光强检测器根据光线的角度以及强度，来调节伞骨的张开程度至适宜的角度来充分接受太阳能。
请参阅图2，基于本发明的第一实施例，本发明的第二实施例中，所述光伏板301上形成有卡柱，所述托罩303上形成有通孔，所述光伏板301上的卡柱安装在所述托罩303上的通孔内，所述光伏板301形成三阶角度，位于低层的所述光伏板301与水平面形成的锐角角度为70°，位于中层的所述光伏板301与水平面形成的锐角角度为45°，位于高层的所述光伏板301与水平面形成的锐角角度为15°。
所述卡柱的下端面与所述托罩303的下端面平齐，所述光伏板301之间使用黑胶粘接，位于低层的单个所述光伏板301面积大于位于高层的单个所述光伏板301以及位于中层的单个所述光伏板301，所述卡柱方向为竖直向下，所述托罩303上的通孔磨砂镀膜。
请参阅图3，基于本发明的第二实施例，本发明的第三实施例中，所述分流板402为圆形，所述分流板402包括内围、中围以及外围，中围的厚度分别大于外围的厚度以及内围的厚度，所述风机401的下端面低于所述分流板402的内围，所述分流板402安装在所述底座1上，所述分流板402的竖直剖面呈“w”形，使用流体力学的理论知识，将通过所述分流板402上表面的风速提高并作用在所述风机401上，带动风机401转动从而实现能量转换。
请参阅图4，基于本发明的第三实施例，本发明的第四实施例中，所述托罩303包括第所述一固定柱302，所述第一固定柱302与所述第二固定柱403分别为中空结构，所述第一固定柱302与所述底座1连接，所述第一固定柱302安装在所述底座1的顶面的一侧，保证太阳能转换机构3能借助所述底座1的稳定重力，避免因倾倒而破坏所述光伏板301。
基于本发明的第四实施例，本发明的第五实施例中，所述光伏板301与所述蓄电池2通过电连接，所述通信线穿过所述第一固定柱302内，提高该装置的美观程度，也可避免通信线因温度、雨水等原因导致绝缘层破裂从而导致通信线短路的问题。
基于本发明的第五实施例，本发明的第六实施例中，所述风机401与所述蓄电池2通过电连接，所述通信线穿过所述第二固定柱403内，提高该装置的美观程度，也可避免通信线因温度、雨水等原因导致绝缘层破裂从而导致通信线短路的问题。
基于本发明的第二实施例至第六实施例中任意一项，本发明的第七实施例中，两块所述蓄电池2之间采用并联方式，整合电流，避免因电流大小不一致导致电路损坏的问题。
基于本发明的第二实施例至第六实施例中任意一项，本发明的第八实施例中，两块所述蓄电池2之间设置有逆变器5，所述逆变器5包括有逆变开关，提供一种电流类型的选择方案，可以扩大该装置的适用范围。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种家用微型能源电站，其特征在于，包括太阳能转换机构、风能转换机构、底座以及蓄电池，所述太阳能转换机构安装在所述底座上的顶面的其中一侧，所述风能转换机构安装在所述底座上的顶面的另一侧，两块所述蓄电池放置所述底座内，两块所述蓄电池分别位于所述太阳能转换机构与所述风能转换机构下方，所述太阳能转换机构包括光伏板以及托罩，所述风能转换机构包括风机以及分流板，所述光伏板上的外侧面上增设有光强检测器，所述光强检测器上增设有传感器元件，所述光强检测器与外部控制器信号连接，所述托罩内侧安装有伞骨，所述伞骨与所述外部控制器连接，所述伞骨上远离所述托罩的一端上连接有第一固定柱，所述光强检测器位于所述光伏板的中心位置，所述托罩最大扩展角度为180°，所述风能转换机构还包括风向检测机构与转向机构，所述风向检测机构包括风速风向仪，所述风机包括第二固定柱，所述第二固定柱安装在所述底座上，所述风速风向仪安装在所述第二固定柱上，所述风速风向仪位于所述分流板的下方并贴近所述分流板，所述转向机构与所述第二固定柱连接，所述转向机构信号连接于所述外部控制器，所述风速风向仪信号连接于所述外部控制器；所述分流板为圆形，所述分流板包括内围、中围以及外围，中围的厚度分别大于外围的厚度以及内围的厚度，所述风机的下端面低于所述分流板的内围，所述分流板安装在所述底座上；所述分流板的竖直剖面呈“w”形，以提高所述分流板上表面的风速。
2.如权利要求1所述的一种家用微型能源电站，其特征在于，所述光伏板上形成有卡柱，所述托罩上形成有通孔，所述光伏板上的卡柱安装在所述托罩上的通孔内，所述光伏板形成三阶角度，位于低层的所述光伏板与水平面形成的锐角角度为70°，位于中层的所述光伏板与水平面形成的锐角角度为45°，位于高层的所述光伏板与水平面形成的锐角角度为15°。
3.如权利要求1所述的一种家用微型能源电站，其特征在于，所述托罩包括第一固定柱，所述第一固定柱与所述第二固定柱分别为中空结构，所述第一固定柱与所述底座连接。
4.如权利要求3所述的一种家用微型能源电站，其特征在于，所述光伏板与所述蓄电池通过电连接，通信线穿过所述第一固定柱内。
5.如权利要求4所述的一种家用微型能源电站，其特征在于，所述风机与所述蓄电池通过电连接，通信线穿过所述第二固定柱内。
6.如权利要求2至5任一项所述的一种家用微型能源电站，其特征在于，两块所述蓄电池之间采用并联方式。
7.如权利要求2至5任一项所述的一种家用微型能源电站，其特征在于，两块所述蓄电池之间设置有逆变器，所述逆变器包括有逆变开关。
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Denomination of invention: A Household Micro Energy Power Station

Effective date of registration: 20231106

Granted publication date: 20220128

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Yiyang branch

Pledgor: Huaxiang XiangNeng Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980063452