一种全气候智能风光储一体化立式发电装置

本发明属于新能源领域，特指一种全气候智能风光储一体化立式发电装置。

背景技术：

1、关于光伏和风力发电，我国西北及内蒙的光能和风能非常丰富，若将其充分利用则能节约大量化石能源，且能很好的推进我国“双碳”政策的实施。虽然大西北及内蒙的清洁能源丰富，但仍有许多牧民过着用电困难的日子，利用便携式的风光储一体化的发电装置则能很好的面对该类问题。但现有的风光储一体化装置整体比较笨重，风力发电和光伏发电集成化不高的缺陷，不易携带，很难符合游牧民族的生活，并且冬夏季的大西北气温比较极端，普通的储能装置很难工作等问题。所以，对传统的风光储一体化发电装置的集成化和宽温化的改进工作，对未来新能源的实际应用非常有意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种全气候智能风光储一体化立式发电装置。

2、本发明提出了一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，提出了风力发电风叶嵌入光伏板相结合的想法，且设计出光伏发电和风力发电可切换的机械结构，解决了当前风力发电与光伏发电集成化不高的问题。

3、为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

4、本发明是一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，发电装置包括储能主体装置，所述储能主体装置内部配备宽温储能电池组、单片机和温度传感器，所述宽温储能电池组是由经过改良能在高温和极寒地区工作的锂锰电池cr-t系列宽温电池组，其工作温度范围可达-40～85℃，其特点是能应对全季候环境，所述温度传感器是用来监测电池安全状况，储能主体装置上部装有空心立轴，所述空心立轴内部装有风光发电装置与储能主体装置相连接的线路；所述空心立轴上设有行程槽，此行程槽内设置一个可上下移动限位的推杆，推杆能够推着轴承上下移动，实现光伏叶片像雨伞一样撑开和闭合，所述轴承为圆锥滚子轴承，在轴承外圈焊接一铰链与推杆一头用销钉连接，推杆另一头与光伏叶片上的卡槽相连接，所述光伏叶片是指风力发电的风叶，风叶表面内嵌有柔性钙钛矿太阳能电池，即光伏叶片是风力发电模块与光伏发电模块的集成，与光伏叶片直接相连的是立轴上的风力发电装置，该连接处采用球形关节连接；在空心立轴的上方安装一个风速传感器，在最顶端配有一个光强度传感器。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述主体装置内部配备宽温储能电池组，所述宽温储能电池组是由经过改良能在高温和极寒地区工作的锂电池组，其特点是能应对全季候环境，且该电池组与光伏叶片的电性相连接。

6、作为本发明的一种优选技术方案，此行程槽内设置一个可上下移动限位的推杆，推杆能够推着轴承上下移动，实现光伏叶片像雨伞一样撑开和闭合，所述轴承为圆锥滚子轴承，在轴承外圈焊接一铰链与推杆一头用销钉连接，推杆另一头与光伏叶片上的卡槽相连接，其作用可将由风力发电为主的结构切换为伞状的光伏发电结构。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述光伏叶片是指风力发电的风叶，风叶表面内嵌有柔性钙钛矿太阳能电池，即光伏叶片是风力发电模块与光伏发电模块的集成，使其既具备风力发电的要素，又可进行光伏发电。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述发电装置配套有风速传感器和光强传感器，在风速和光强达到一定时，其结构可由光伏发电结构切换为风力发电为主的结构。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述发电装置光伏叶片数量为3片，柔性钙钛矿太阳能电池板数量为3片。

10、本发明的有益效果为：本发明是一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，将光伏发电模块嵌入风力发电风叶中结合宽温储能模块进行设计，其发电模式有两种：1、无风晴天为伞状机械结构进行光伏发电；2、有风阴雨天和有风晴天切换为立式机械结构可以同时进行光伏和风力发电。宽温储能电池组可以在极端温度环境下很好的工作，能很好的适应我国西北、内蒙、东北地区的气候，所述发电机能提高环境中能量利用率。

技术特征：

1.一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，其特征在于，所述装置包括储能主体装置，所述储能主体装置内部配备宽温储能电池组、单片机和温度传感器，储能主体装置上部装有空心立轴，所述空心立轴内部装有风光发电装置与储能主体装置相连接的线路；所述空心立轴上设有行程槽，此行程槽内设置一个可上下移动限位的推杆，推杆能够推着轴承上下移动，实现光伏叶片像雨伞一样撑开和闭合，所述光伏叶片是指风力发电的风叶，风叶表面内嵌有柔性钙钛矿太阳能电池，即光伏叶片是风力发电模块与光伏发电模块的集成，与光伏叶片直接相连的是立轴上的风力发电装置，该连接处采用球形关节连接；在空心立轴的上方安装一个风速传感器，在最顶端配有一个光强度传感器。

2.如权利要求1所述的一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，其特征在于，所述宽温储能电池组是由经过改良能在高温和极寒地区工作的锂锰电池cr-t系列宽温电池组，其工作温度范围可达-40～85℃。

3.如权利要求1所述的一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，其特征在于，所述轴承为圆锥滚子轴承，在轴承外圈焊接一铰链与推杆一头用销钉连接，推杆另一头与光伏叶片上的卡槽相连接。

4.如权利要求1所述的一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，其特征在于，发电装置光伏叶片数量为3片，柔性钙钛矿太阳能电池板数量为3片。

5.如权利要求1所述的一种全气候智能风光储一体化立式发电装置，其特征在于，发电装置在工作时，通过风速传感器测定风速大小，当风速达到设定值以及光强降低到设定值时，信号触发单片机，单片机将该信号转为执行信号输出，使得轴承沿着空心立轴上的行程槽向下带动推杆，推杆与嵌有柔性钙钛矿太阳能电池板的光伏叶片通过卡槽相连接，单片机输出的执行信号最终将光伏叶片收起，此时为风力发电和光伏发电共同工作的立式机械结构；当风速降低到设定值以及光强度达到设定值时，信号触发单片机，单片机将该信号转为执行信号输出，使得轴承沿着空心立轴上的行程槽向上推动推杆，推杆将嵌有柔性钙钛矿太阳能电池板的光伏叶片支起，所以单片机此时输出的执行信号将该发电装置切换为伞状机械结构进行光伏发电。

技术总结
本发明属于新能源领域，特指一种全气候智能风光储一体化立式发电装置。本发明提出了风力发电风叶嵌入光伏板相结合的技术思路，且设计出光伏发电和风力发电可切换的机械结构，解决了当前风力发电与光伏发电集成化不高的问题。

技术研发人员：陈博文,徐江
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13