一种基于风光互补发电树的分布式供电系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，包括多个分布于各地的供电组件，每个供电组件包括：发电树，发电树包括：底座、垂直设置于底座上的主轴、设置于主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于一级支架上，且磁悬浮风力发电机设置于风轮旋转轴处，风轮旋转产生的电流向储能装置充电；储能装置，与磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存风轮旋转产生的电能和光伏发电板产生的电能；充电桩，与储能装置电连接，用于为负载进行供电。本发明专利技术可通过风光互补发电树供电充电桩，可以为电动车充电，也可用于其他供电使用。

A distributed power supply system based on wind solar tree

【技术实现步骤摘要】
一种基于风光互补发电树的分布式供电系统
本专利技术属于电力系统领域，具体涉及一种基于风光互补发电树的分布式供电系统。
技术介绍
近年来，电动车的发展已经进入到白热化阶段，电动车污染少、成本低的优势受到大众的一致喜爱。电动车最大的特点就是离不开电，有了电能的及时补给，电动车才能行万里路。而目前大多充电桩电源均来于电网，且充电桩数量分布不均。电动车充电难、充电危险等问题日趋显著，私拉乱接、乱停乱放造成严重安全隐患。现有的充电方式为：使用和电动车辆连在一起的供电电缆和插头，从而将电动车与电网相连进行充电。但是，由于受电缆和电网位置的影响，充电桩密度不大，尤其在偏远地区很少见。不能有效改善电动车的短续航性，电动车充电很不方便。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于风光互补发电树的分布式供电系统。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，包括多个分布于各地的供电组件，每个供电组件包括：发电树，发电树包括：底座、垂直设置于底座上的主轴、设置于主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于一级支架上，且磁悬浮风力发电机设置于风轮旋转轴处，风轮旋转产生的电流向储能装置充电；储能装置，与磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存风轮旋转产生的电能和光伏发电板产生的电能；充电桩，与储能装置电连接，用于为负载进行供电。本专利技术公开一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，可以解决室外充电桩过少，充电不便所带来的的日常出行问题。通过风光互补发电树供电充电桩，可以为电动车充电，也可用于其他供电(如：照明)使用。该系统装置节约了传统电能，其占地面积较小，有一定观赏性，可安装在路边，广场和偏远地域。其储能装置的电能可以用于多种多类用电设备。在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：作为优选的方案，在主轴上沿其轴向设有多层支架组，每层支架组包括：多个一级支架，而相邻支架组内的一级支架呈交错设置。采用上述优选的方案，呈多层次的树形排列，发电效率高。作为优选的方案，在一级支架的背面设有一个或多个聚风筒，设置于上一层支架组上的聚风筒用于为下一层支架组上的风轮聚风。采用上述优选的方案，提高风力发电的发电率。作为优选的方案，聚风筒包括：外筒以及设置于外筒内的内筒，内筒包括：多个聚风板和弹性板，相邻聚风板之间通过弹性板连接，且聚风板和弹性板围成一个闭合结构；在聚风筒的进风口处，内筒的聚风板的一端与外筒转动连接；在聚风筒的出风口处，内筒的聚风板的另一端与外筒的内壁通过弹性件弹性连接，且在聚风板面向外筒内壁的那面设有永磁石，在外筒内壁设有一圈凹槽，在该凹槽内设有电磁圈。采用上述优选的方案，结构简单，通过改变电磁圈的极性来调整聚风筒出风口的口径大小。作为优选的方案，在一级支架的背面还设有一个或多个聚光镜，设置于上一层支架组桑的聚光镜用于为下一层支架组上的光伏发电板聚光。采用上述优选的方案，提高光伏发电板的发电率。作为优选的方案，一级支架的始端与主轴固定连接，其末端向斜上方延伸，一级支架与主轴呈30-60度夹角设置。采用上述优选的方案，发电效果更佳。作为优选的方案，光伏发电板设置于一级支架远离主轴的末端位置，而风轮设置于一级支架的中间位置。采用上述优选的方案，发电效果更佳。作为优选的方案，光伏发电板通过二级支架设置于一级支架上，二级支架与一级支架可转动连接。采用上述优选的方案，可以有效调整光伏发电板的角度，使其阳光的照射更全面，提高发电率。作为优选的方案，风轮的风叶截面呈S形。采用上述优选的方案，风轮风叶选用截面为“S”形状的装置，在风力达到风力发电机最小启动风速时，会有相对来风方向的风扇开始启动，带动风力发电机发电。不简单局限于风力的单一风向，发电范围更宽。作为优选的方案，储能装置包括：蓄电池和电容器，蓄电池和电容器分别通过功率变换电路与磁悬浮风力发电机、光伏发电板电板、充电桩电连接。采用上述优选的方案，储能装置采用电容器和蓄电池，电容器具有功率密度高、充放电效率高、无污染、容量大、可无限次循环充放电的特点，使用胶体铅酸蓄电池，其容量可以保证在连续没有风没有太阳能补充能量的情况下系统能够正常供电。该电容器可为超级电容器。双功率变换电路拓扑可根据储能载荷的变化，对电容器和蓄电池进行独立控制，能够最优地结合电容器高功率密度优点和蓄电池高能量密度优点，大幅提升储能系统的整体性能。能量管理策略是提升混合储能系统性能，并维持高效运行的关键。此电路可管理并控制超级电容承担瞬时大功率波动载荷，以充分发挥其快速大功率充放电性能，避免对其进行长期大容量充放电；并且管理并控制蓄电池承担持续性的稳定充放电载荷，以充分发挥其持续大容量稳定充放电性能，避免对其进行瞬时大功率充放电。附图说明图1为本专利技术实施例提供的发电树的结构示意图之一。图2为本专利技术实施例提供的发电树的结构示意图之二。图3为本专利技术实施例提供的基于风光互补发电树的分布式供电系统的框架示意图。图4为本专利技术实施例提供的聚风筒的剖视图。图5为本专利技术实施例提供的聚风筒出风口处的示意图。其中：1-发电树；11-底座；12-主轴；13-一级支架；14-二级支架；2-风轮；3-磁悬浮风力发电机；4-光伏发电板；51-电容器；52-蓄电池；6-聚风筒；61-外筒；62-内筒；621-聚风板；622-弹性板；63-弹性件；64-永磁石；65-电磁圈。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施方式。为了达到本专利技术的目的，一种基于风光互补发电树的分布式供电系统的其中一些实施例中，如图1和3所示，一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，包括多个分布于各地的供电组件，每个供电组件包括：发电树1，发电树1包括：底座11、垂直设置于底座11上的主轴12、设置于主轴12上的一级支架13以及可轴向旋转的风轮2、供电组件以及光伏发电板4，风轮2、磁悬浮风力发电机3以及光伏发电板4均设置于一级支架13上，且磁悬浮风力发电机3设置于风轮2旋转轴处，风轮2旋转产生的电流向储能装置充电；储能装置，与磁悬浮风力发电机3和光伏发电板4电连接，用于保存风轮2旋转产生的电能和光伏发电板4产生的电能；充电桩，与储能装置电连接，用于为负载进行供电。供电组件采用磁悬浮技术，结合超级磁铁的磁力，将电机线圈悬浮于一定的空间，在没有任何机械摩擦的情况下，依靠风力风轮2转动推动磁悬浮风力发电机3转动并切割磁力线发出交流电并经相关电路储能。同时，磁悬浮风力发电机3与太阳能互补方式组合输入形成风光互补供电系统，储能装置的电能不仅可以为充电桩所使用，还可用于照明和其他用电器使用。本专利技术公开一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，包括多个分布于各地的供电组件，每个所述供电组件包括：/n发电树，所述发电树包括：底座、垂直设置于所述底座上的主轴、设置于所述主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，所述风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于所述一级支架上，且所述磁悬浮风力发电机设置于所述风轮旋转轴处，所述风轮旋转产生的电流向储能装置充电；/n储能装置，与所述磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存所述风轮旋转产生的电能和所述光伏发电板产生的电能；/n充电桩，与所述储能装置电连接，用于为负载进行供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，包括多个分布于各地的供电组件，每个所述供电组件包括：
发电树，所述发电树包括：底座、垂直设置于所述底座上的主轴、设置于所述主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，所述风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于所述一级支架上，且所述磁悬浮风力发电机设置于所述风轮旋转轴处，所述风轮旋转产生的电流向储能装置充电；
储能装置，与所述磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存所述风轮旋转产生的电能和所述光伏发电板产生的电能；
充电桩，与所述储能装置电连接，用于为负载进行供电。


2.根据权利要求1所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，在所述主轴上沿其轴向设有多层支架组，每层支架组包括：多个一级支架，而相邻所述支架组内的一级支架呈交错设置。


3.根据权利要求2所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，在所述一级支架的背面设有一个或多个聚风筒，设置于上一层支架组上的所述聚风筒用于为下一层支架组上的风轮聚风。


4.根据权利要求3所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述聚风筒包括：外筒以及设置于所述外筒内的内筒，所述内筒包括：多个聚风板和弹性板，相邻所述聚风板之间通过弹性板连接，且所述聚风板和弹性板围成一个闭合结构；
在所述聚风筒的进风口处，所述内筒的聚风板的一端与所述外筒转动连接；
在所述聚风筒的出风口处...

【专利技术属性】
技术研发人员：任可亦，卢卫萍，刘烨，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32