一种风光互补电能供应装置

本发明属于新能源，特别是涉及一种风光互补电能供应装置。

背景技术：

1、独立的风力发电装置在无风天气下无法提供电能的连续供应，而太阳能发电装置在夜晚以及阴雨天等气候条件下无法保证电能的连续供应。风能、太阳能在时间和季节上都有很强的互补性：白天太阳光照好、风小，而晚上无光照、风较强；夏季太阳光照强度大而风小，冬季太阳光照强度弱而风大。这种互补性使风/光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。这一特性可以使独立的太阳能和风能结合起来组成风光互补发电系统，提高供电系统的稳定性以及可靠性。但是现有技术中的风光互补供电装置无法为负载提供智能安全供电。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种风光互补电能供应装置，以解决上述现有技术无法为负载提供智能安全供电的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种风光互补电能供应装置，包括发电模块、控制器、能量存储模块，所述控制器用于将不稳定的初始电压转换为稳定的输出电压，所述初始电压为发电模块输出的电压；

4、所述控制器分别与负载、能量存储模块连接，用于分别对负载、能量存储模块进行充电，所述能量存储模块与所述负载连接，用于对负载进行供电；发电模块包括风力发电机和太阳能电池板。

5、可选的，所述控制器包括：风机充电模块，用于将风力发电机输出的三相交流电转换为直流电，实现对能量存储模块的充电；太阳能充电模块，将太阳能板输出不稳定的的直流转换为稳定的直流电，实现对能量存储模块的充电；充放电控制模块，根据日照强弱、风力大小和负荷变化，调整能量存储模块的工作状态；负载控制模块，用于完成对负载工作状态的智能控制。

6、可选的，所述风机充电模块包括：

7、整流滤波模块，用于将三相交流电转换为平滑的直流电；

8、直流变换模块，用于将平滑的直流电转换为所需的直流电；

9、反馈模块，用于将直流变换模块输出的电压与预设的基准电压进行比较，根据比较结果改变pwm信号的占空比，实现对输出电压的调节。

10、可选的，还包括保护模块，用于对能量存储模块实现过充、过放保护。

11、可选的，所述太阳能充电模块采用扰动观察法实现太阳能电池板最大功率跟踪。

12、可选的，所述能量存储模块连接有电压检测模块，用于对所述能量存储模块的充电过程进行监测。

13、可选的，所述负载包括直流负载、交流负载，其中，所述直流变换模块与所述直流负载连接，所述能量存储模块通过逆变器与所述交流负载连接。

14、本发明的技术效果为：本申请提供了一种风光互补电能供应装置，发电模块包括风力发电机和太阳能电池板，分别将风能、太阳能转化为电力能源，能量的存储环节由能量存储模块来承担，它既可以充电又可以放电，有利于消除由于天气等原因引起能量供应和需求的不平衡，在整个系统中起到能量调节和平衡负载的作用。控制器将风力发电机和太阳能电池板输出的间断、不稳定电能转化为稳定的电能送往直流负载或交流负载，同时把多余的能量按能量存储模块的特性曲线对能量存储模块进行充电，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把能量存储模块的电能送往负载。本方案实现了风光互补电能供应装置的智能控制，并可以将能量安全输送给负载。

技术特征：

1.一种风光互补电能供应装置，其特征在于：包括发电模块、控制器、能量存储模块，所述控制器用于将不稳定的初始电压转换为稳定的输出电压，所述初始电压为发电模块输出的电压；

2.根据权利要求1所述的风光互补电能供应装置，其特征在于：所述控制器包括：

3.根据权利要求2所述的风光互补电能供应装置，其特征在于：所述风机充电模块包括：

4.根据权利要求1所述的风光互补电能供应装置，其特征在于：还包括保护模块，用于对能量存储模块实现过充、过放保护。

5.根据权利要求1所述的风光互补电能供应装置，其特征在于：所述太阳能充电模块采用扰动观察法实现太阳能电池板最大功率跟踪。

6.根据权利要求1所述的风光互补电能供应装置，其特征在于：所述能量存储模块连接有电压检测模块，用于对所述能量存储模块的充电过程进行监测。

7.根据权利要求3所述的风光互补电能供应装置，其特征在于：所述负载包括直流负载、交流负载，其中，所述直流变换模块与所述直流负载连接，所述能量存储模块通过逆变器与所述交流负载连接。

技术总结
本发明公开了一种风光互补电能供应装置，包括发电模块、控制器、能量存储模块，发电模块包括风力发电机和太阳能电池板，分别将风能、太阳能转化为电力能源，能量的存储环节由能量存储模块来承担，可以充电又可以放电，有利于消除由于天气等原因引起能量供应和需求的不平衡，在整个系统中起到能量调节和平衡负载的作用。控制器将风力发电机和太阳能电池板输出的间断、不稳定电能转化为稳定的电能送往直流负载或交流负载，同时把多余的能量按能量存储模块的特性曲线对能量存储模块进行充电，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把能量存储模块的电能送往负载。本方案实现了风光互补电能供应装置的智能控制，并可以将能量安全输送给负载。

技术研发人员：姚淞瀚,马竟语
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15