带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电系统领域，尤其涉及带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]风光互补发电系统，是一套发电应用系统，是利用太阳能电池方阵、风力发电机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，通过输电线路送到用户负载处。近年来，我国在风电和光伏领域发展迅速，为了使风能和光能得到更好的利用，开辟了风光互补发电的新领域，解决了独立风力发电和太阳能光伏发电中存在的问题。风光互补发电系统通过风能和太阳能光伏发电系统之间的协调工作，能够使电网系统的电压更加稳定。因此，风光互补发电技术是目前研究的重要课题。
[0003]目前现有风光互补发电系统中太阳能电池板的跟踪转向是通过电驱动或者燃料驱动，其中电驱动是采用蓄电池作为供电电源，是将蓄电池的电能转换成伺服电机的机械能，实现太阳能电池板的转向；燃气驱动是利用汽油、沼气等可燃气体燃烧产生的热能转化为机械能，实现太阳能电池板的转向。
[0004]上述采用蓄电池驱动或者汽油、沼气等燃料驱动太阳能发电系统中的太阳能电池板转动，存在如下缺点:采用蓄电池驱动中，由于蓄电池在供电工程中不断地充放电，不仅使蓄电池的使用寿命大大缩短，并且使风能转换效率降低，控制系统和传动系统复杂;采用汽油、沼气等燃料驱动不仅造成了资源的浪费，而且燃料燃烧产生的气体，会造成空气的污染。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供的一种带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统及其使用方法，采用垂直轴风力机直驱液控系统，液控系统为太阳能电池板提供转向动力，实现其自动追光功能，结合了风力机和太阳能电池板的各自优势，提高了风光互补系统的风能转换效率，降低了控制和传动系统的能量损失;液压系统具有减震、缓冲作用，使太阳能电池板转向追光时更加平稳，改善了现有的电机振动对太阳能塔架的损耗；同时垂直轴风力机简化了系统结构，降低了成本;本发明无需蓄电池或燃料为其提供动力，有效地提高了可再生资源的利用率，减少了环境污染。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]本发明第一方面提供带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统，包括:总控制箱，所述总控制箱通过电线分别与太阳能电池板阵列和驱动转换箱连接；
[0008]所述太阳能电池板阵列通过垂直水平面设置的第一太阳能塔架固定，所述第一太阳能塔架安放在太阳能支座上，支杆和推杆通过铰链活动连接，所述支杆与所述太阳能电池板阵列连接，所述推杆通过支架与所述第一太阳能塔架连接，所述支架上设有第一液压缸，所述第一液压缸通过第一液压管及第二液压管与所述总控制箱连接，所述第二液压缸通过曲柄与第二太阳能塔架连接，支座用于固定，所述第二液压缸通过第三液压管及第四液压管与所述总控制箱连接；
[0009]所述驱动转换箱上部设有直线翼垂直轴风力机和风力机塔架，所述直线翼垂直轴风力机和所述风力机塔架连接，所述风力机塔架内部的风力机转轴两端分别连接所述直线翼垂直轴风力机和所述驱动装换箱内部的第一主动带轮、第二主动带轮，所述第一主动带轮和所述第二主动带轮共轴连接，所述风力机转轴一侧设有第一从动带轮，所述第一从动带轮通过第一电磁离合器与发电机连接，所述风力机转轴另一侧设有第二从动带轮，所述第二从动带轮通过第二电磁离合器与液压马达连接，所述液压马达通过第五液压管和第六液压管与所述总控制箱连接，所述驱动装换箱下部通过风力机支座固定。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述的带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统，包括:
[0011]所述第一液压缸、所述第二液压缸和所述液压马达组成液压系统;所述第一液压缸、所述第二液压缸均输出两路线路，各路线路上连接单向阀、电磁换向阀，所述第一液压缸输出的两线路相互连接，所述第二液压缸输出的两线路相互连接，所述第一液压缸中一条线路与所述第二液压缸一条线路与所述液压马达连接，所述液压马达与溢流阀连接。
[0012]本发明第二方面提供带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统使用方法，包括:
[0013]风力使直线翼垂直轴风力机转动，将风能转换为机械能；
[0014]所述直线翼垂直轴风力机带动风力机转轴转动，所述风力机转轴带动第一主动带轮和第二主动带轮转动，所述第一主动带轮和第二主动带轮分别带动第一从动带轮和第二从动带轮转动，所述第一从动带轮通过第一电磁离合器与发电机相连，将机械能转换为电能，并通过电线将电能输入到总控制箱存贮;所述的第一电磁离合器控制从第一从动带轮与发电机连接状态，进而控制发电机发电；
[0015]所述第二从动带轮通过第二电磁离合器与液压马达连接，将所述第二从动带轮的机械能转化为所述液压马达输出轴的机械能，所述液压马达控制所述第一液压缸和所述第二液压缸，以便所述第一液压缸和所述第二液压缸通过推杆曲柄使太阳能电池板阵列转动，以获取充足的太阳光，将其转化为电能，通过所述电线将电能输入到总控制箱存储。所述第二电磁离合器控制从第二从动轮与液压马达连接状态，进而控制液压马达为液控追光提供动力；
[0016]所述第一电磁离合器、第二电磁离合器及电磁换向阀的工作状态由智能终端控制、调节。
[0017]本发明实施例提供的带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统及其使用方法，采用垂直轴风力机直驱液控系统，液控系统为太阳能电池板阵列提供动力，实现其自动追光功能，相比于现有技术，结合了风力机和太阳能电池板的各自优势，提高了风光互补系统的风能转换效率，降低了控制和传动系统的能量损失;液压系统具有减震、缓冲作用，使太阳能电池板转向追光时更加平稳，改善了现有的电机振动对太阳能塔架的损耗；同时垂直轴风力机简化了系统结构，降低了成本;本发明无需蓄电池或燃料为其提供动力，有效地提高了可再生资源的利用率，减少了环境污染。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0019]图1为本发明实施例1中带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统组成结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例1中中带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统组成结构示意图沿A向的剖视图；
[0021]图3为本发明实施例1中带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统中液压系统工作原理示意图；
[0022]图4为本发明实施例2中带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统使用方法流程不意图。
[0023]图中，1.总控制箱，2.电线，3.太阳能电池板阵列，4.驱动装换箱，5.第一太阳能塔架，6.太阳能支座，7.支杆，8.推杆，9.支架，10.第一液压缸，11.第一液压管，12.第二液液压管，13.第二液压缸14.曲柄，15.第二太阳能塔架，16.支座，17.第三液压管，18.第四液压管，19.直线翼垂直轴风力机，20.风力机塔架，21.风力机转轴22.第一主动带轮，23.第二主动带轮，24.第一从动带轮，25.第一电磁离合器，26.发电机，27.第二从动带轮，28.第二电磁离合器，29.液压马达，30.第五液压管，31.第六液压管，32.风力机支座，33.单向阀，34.电磁换向阀，35.溢流阀。
【具体实施方式】
[0024]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。
[0025]实施例1
[0026]本发明实施例提供带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统，如图1及图2所示，包括:总控制箱I，所述总控制箱I通过电线2分别与太阳能电池板阵列3和驱动转换箱4连接；
[0027]其中，总控制箱I是包含一个或多个低压开关设备以及与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，并且由制造厂家负责用结构部件完整地组装在一起的，完成所有内部的电气和机械连接的一个组合体，本发明总控制箱I是通过电线2将太阳能电池板阵列3和发电机24所产生的电能进行存储，需要说明的是:本发明对总控制箱I的具体型号、内部结构部件组装形式不做任何的限制，即能够实现本发明总控制箱I相同功能的电箱设备都在本发明的保护范围内。
[0028]太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，太阳能电池板阵列3是由多个太阳能电池板按照一定的排列顺序组成，由于地球自转造成太阳光的直射角度的改变，给太阳能电池板阵列3增加追光装置能有效的增加其工作效率。
[0029]所述太阳能电池板阵列3通过连接垂直水平面设置的第一太阳能塔架5固定，所述第一太阳能塔架5安放在太阳能支座6上，支杆7和推杆8通过铰链活动连接，所述支杆7与所述太阳能电池板阵列3连接，所述推杆8通过支架9与所述第一太阳能塔架5连接，所述支架9上设有第一液压缸10，所述第一液压缸10通过第一液压管11及第二液压管12与所述总控制箱I连接，所述第二液压缸13通过曲柄14与第二太阳能塔架15连接，支座16用于固定，所述第二液压缸13通过第三液压管17及第四液压管18与所述总控制箱I连接；
[0030]所述驱动转换箱4上部设有直线翼垂直轴风力机19和风力机塔架20，所述直线翼垂直轴风力机19和所述风力机塔架20连接，所述风力机塔架20内部的风力机转轴21两端分别连接所述直线翼垂直轴风力机19和所述驱动装换箱4内部的第一主动带轮22、第二主动带轮23，所述第一主动带轮22和所述第二主动带轮23共轴连接，所述风力机转轴22—侧设有第一从动带轮24，所述第一从动带轮24通过第一电磁离合器25与发电机26连接，所述风力机转轴19另一侧设有第二从动带轮27，所述第二从动带轮27通过第二电磁离合器28与液压马达29连接，所述液压马达29通过第五液压管30和第六液压管31与所述总控制箱I连接，所述驱动装换箱4下部通过风力机支座32固定。
[0031]进一步的，所述的带自驱式液控追光装置的风光互补发电系统，包括:
[0032]如图3所示，所述第一液压缸10、所述第二液压缸13和所述液压马达29组成液压系统;所述第一液压缸10、所述第二液压缸12均输出两路线路，各路线路上连接单向