一种风电式雷电预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种风电式雷电预警装置。所述风电式雷电预警装置包括风能采集模块、储能供电模块、雷电预警控制模块和大气电场采集模块。本实用新型专利技术可以充分利用大自然界的风能，通过风能采集模块将风能转化成电能，利用储能供电模块进行储能，同时储能供电模块还可以为雷电预警控制模块和大气电场采集模块提供全天候不间断供电。此外，风能储能模块还可以监测雷电预警装置所处位置的风速和风向信息，并将采集到的风速和风向信息传递给雷电预警控制模块；雷电预警控制模块将当前的风速和风向信息参与雷电预警核心运算，参与评价雷云的运动方向。本实用新型专利技术可以有效保证野外环境中雷电预警装置的稳定工作，为雷电预警信息的真实准确提供了保障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种雷电预警装置，具体涉及一种风电式雷电预警装置。
技术介绍
现有技术中雷电预警装置的供电方式多采用市电转直流电的方法。由于雷电预警装置有时需要安装在野外，安装环境比较恶劣，存在电缆线铺设难度大、成本高等问题。因此，如何为雷电预警装置不间断供电就成为一个研究的新课题。虽然在野外环境中可以利用太阳能为雷电预警装置进行供电，然而，太阳能供电方式明显受限于天气影响，而且在一些地区雨季时间比较长，太阳能供电方式显然不能为雷电预警装置提供不间断的供电。相比于太阳能供电方式，利用风能对雷电预警装置进行不间断供电更加符合实际。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种风电式雷电预警装置，以解决目前野外荒芜地区雷电预警装置的不间断供电问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种风电式雷电预警装置，包括雷电预警控制模块和大气电场采集模块；所述雷电预警装置还包括用于采集风能并将采集到的风能转化为电能的风能采集模块、以及用于接收从风能采集模块输入的电流并将该电流处理和变换后进行储能的储能供电模块；风能采集模块、储能供电模块、雷电预警控制模块及大气电场采集模块依次连接。优选地，所述风能采集模块与雷电预警控制模块之间还设有用于将风能采集模块采集到的风速和风向信息上传给雷电预警控制模块的信号连接线。优选地，所述风能采集模块包括旋转叶片、风力发电机以及用于实现旋转叶片水平360度转向的方向机。优选地，所述旋转叶片是由碳纤维复合材料制成的。优选地，储能供电模块包括PWM调制整流电路、控制单元MCU、充电电路、稳压防反充电路、铅蓄电池及铅蓄电池电量判断电路；PWM调制整流电路与充电电路连接，充电电路与铅蓄电池连接，铅蓄电池与铅蓄电池电量判断电路连接，稳压防反充电路与充电电路连接。优选地，储能供电模块还包括用于实时监测蓄电池电量百分比的铅蓄电池电量监测电路。优选地，所述风能采集模块与所述储能供电模块采用带保护套的6mm2三芯全铜电缆相连；所述储能供电模块与所述雷电预警控制模块采用带保护套的6mm2三芯全铜电缆相连；所述雷电预警控制模块与所述大气电场采集模块采用带保护套的4mm2的全铜电缆相连。本技术具有如下优点：本技术中的雷电预警装置，其包括风能采集模块、储能供电模块、雷电预警控制模块和大气电场采集模块。本技术可以充分利用大自然界的风能，通过风能采集模块将风能转化成电能，利用储能供电模块进行储能，同时储能供电模块还可以为雷电预警控制模块和大气电场采集模块提供全天候不间断供电。此外，风能储能模块还可以监测雷电预警装置所处位置的风速和风向信息，并将采集到的风速和风向信息传递给雷电预警控制模块；雷电预警控制模块将当前的风速和风向信息参与雷电预警核心运算，参与评价雷云的运动方向。本技术可以有效的保证野外环境中雷电预警装置的稳定工作，为雷电预警信息的真实准确提供了保障。本技术中的雷电预警装置结构简单可靠，节能且易于实现。附图说明图1为本技术中一种风电式雷电预警装置的结构示意图；其中，1--风能采集模块，2-储能供电模块，3-雷电预警控制模块，4-大气电场采集模块。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本技术作进一步详细说明：结合图1所示，一种风电式雷电预警装置，包括风能采集模块1、储能供电模块2、雷电预警控制模块3和大气电场采集模块4；其中，风能采集模块1、储能供电模块2、雷电预警控制模块3及大气电场采集模块4依次连接。优选地，风能采集模块1与储能供电模块2采用带保护套的6mm2三芯全铜电缆相连；储能供电模块2与雷电预警控制模块3采用带保护套的6mm2三芯全铜电缆相连；雷电预警控制模块3与大气电场采集模块4采用带保护套的4mm2的全铜电缆相连。在有风的环境中，风能采集模块1将采集到的风能转化为电能，储能供电模块2接收从风能采集模块1输入的电流，并将该电流进行处理和变换，将经过处理的电流进行储能；同时为雷电预警控制模块3和大气电场采集模块4供电。此外，在风能采集模块1与雷电预警控制模块3之间还设有信号连接线。风能采集模块1可以实时采集风速和风向信息，并将采集到的风速和风向信息经过信号连接线上传给雷电预警控制模块3；雷电预警控制模块3将当前的风速风向信息参与雷电预警核心运算，参与评价雷云的运动方向，为雷电预警时间提供更加准确的预报。具体的，风能采集模块1包括旋转叶片、风力发电机以及方向机。其中，旋转叶片是由碳纤维复合材料制成的，其刚度好、重量轻、抗疲劳特性好、使用寿命长并可适应恶劣气候，同时使风机的输出功率更平滑，有效的提高风能利用效率。方向机用于实现旋转叶片1的水平360度转向，使得风能采集模块1具有随风向自调整功能，最大程度的利用大自然界的风能。储能供电模块2包括PWM调制整流电路、控制单元MCU、充电电路、稳压防反充电路、铅蓄电池以及铅蓄电池电量判断电路。其中，PWM调制整流电路与充电电路连接，充电电路与铅蓄电池连接，铅蓄电池与铅蓄电池电量判断电路连接，稳压防反充电路与充电电路连接。PWM调制整流电路用于将由风能采集模块输入的电流进行脉宽调制和PWM处理整流变换；控制单元MCU用于根据铅蓄电池的电量状态控制充电电路是否向所述铅蓄电池供电；稳压防反充电路用于防止充电电路对铅蓄电池反向充电。此外，储能供电模块2还包括用于实时监测蓄电池电量百分比的铅蓄电池电量监测电路，铅蓄电池电量监测电路将监测到的铅蓄电池电量信息传递给雷电预警控制模块3，以便于后台系统监测雷电预警装置的供电状况。下面具体说明本技术中雷电预警装置的供电过程：(1)铅蓄电池电量判断电路检测铅蓄电池的电量状态，即满电和亏电状态；(2)铅蓄电池电量判断电路将检测到的铅蓄电池电量状态发送给控制单元MCU；(3)当控制单元MCU检测到铅蓄电池处于亏电状态时，执行步骤(4)；当控制单元MCU检测到铅蓄电池处于满电状态时，执行步骤(5)；(4)PWM调制整流电路将由风能采集模块1输入的电流进行脉宽调制和PWM处理整流变换，控制单元MCU发出充电信号，控制充电电路导通，并对铅蓄电池进行充电，当铅蓄电池充满电后，控制单元MCU发出关断信号，控制充电电路断开；在充电过程中，稳压防反充电路对充电电流的大小和方向进行保护；(5)控制单元MCU控制充电电路断开。在步骤(4)中，储能供电模块2对来自风能采集模块1的三相交流电进行整流滤波处理，通过实时监测铅蓄电池和风力发电机输出的电压比对，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电式雷电预警装置，包括雷电预警控制模块和大气电场采集模块；其特征在于，所述雷电预警装置还包括用于采集风能并将采集到的风能转化为电能的风能采集模块、以及用于接收从风能采集模块输入的电流并将该电流处理和变换后进行储能的储能供电模块；风能采集模块、储能供电模块、雷电预警控制模块及大气电场采集模块依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种风电式雷电预警装置，包括雷电预警控制模块和大气电场采集模块；其特征在于，
所述雷电预警装置还包括用于采集风能并将采集到的风能转化为电能的风能采集模块、以及
用于接收从风能采集模块输入的电流并将该电流处理和变换后进行储能的储能供电模块；风
能采集模块、储能供电模块、雷电预警控制模块及大气电场采集模块依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种风电式雷电预警装置，其特征在于，所述风能采集模块与
雷电预警控制模块之间还设有用于将风能采集模块采集到的风速和风向信息上传给雷电预警
控制模块的信号连接线。
3.根据权利要求1所述的一种风电式雷电预警装置，其特征在于，所述风能采集模块包
括旋转叶片、风力发电机以及用于实现旋转叶片水平360度转向的方向机。
4.根据权利要求3所述的一种风电式雷电预警装置，其特征在于，所述旋转叶片是由碳
纤维复合材料制成的。...

【专利技术属性】
技术研发人员：高剑，毕晓蕾，刘璇，高鑫，刘娟，刘宝全，刘全桢，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11