家用健身式风光互补发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术的家用健身式风光互补发电装置，主要包括风力发电系统，太阳能发电系统，脚踏发电系统，单片机健身风光互补控制系统，电压显示电路，逆变电路以及系统指示电路。其特点是：能对风能，太阳能以及动能进行收集、转换、储存与释放，在脚踏发电时能进行健身，结构新颖。低风速时也能发电和对蓄电池充电。所需蓄电池容量低。系统可靠性强，能作为独立发电系统。

【技术实现步骤摘要】
家用健身式风光互补发电装置
本专利技术涉及复合可再生能源发电系统的技术。
技术介绍
目前，国内对风光互补发电系统方面的研究都主要针对风、光资源相对较丰富的地区，且主要应用在发电厂、市政照明和一些偏远山区，集中应用在户外。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种家用健身式风光互补发电装置。本专利技术的家用健身式风光互补发电装置，将室内健身与风光发电相结合，达到了能源更合理、有效的利用。本专利技术专利公开一种结构新颖、经济、可靠性强，且能够对风能，太阳能以及动能进行收集、转换、储存与释放的独立系统。本专利技术的家用健身式风光互补发电装置，其特征在于：主要包括太阳能发电组件(1)，风力发电组件(2)，脚踏发电组件(3)，整流电路(4)，电容器(5)，控制器(6)，蓄电池(7)，绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)，电阻(17)，升压变压器(18)，开关(19)，PWM卸载执行机构(20)；在控制器(6)的检测和控制作用下，当风能、太阳能或动能充足时，由风力发电组件(2)、太阳能发电组件(1)或脚踏发电组件(3)经过整流电路(4)的整流，对控制器(6)输入直流电能，通过由绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)和电阻(17)所组成的电压型全桥逆变电路以及升压变压器(18)进行逆变和升压，得到稳定的交流电对交流负载进行供电，之后若有多余电能且蓄电池(7)欠压时，则将多余电能存储于蓄电池(7)中，并在其电压过高时由PWM卸载执行机构(20)切断充电回路或接通能耗电路，当风力发电组件(2)或脚踏发电组件(3)输入电压超过整定值时，PWM卸载执行机构(20)会对发电机进行刹车，当风能，太阳能和动能都不足时，则由蓄电池(7)经过上述的逆变和升压过程进行供电，此外，当动能充足时，还可由脚踏发电组件(3)直接向对电压幅值和频率要求不高的交流负载供电，此时若电压超过整定值，继电保护部分会自动断开断路器，停止供电。在风光互补发电的基础上加入了健身发电，结构新颖。所述的风力发电组件(2)以及健身发电组件(3)采用了升降压斩波电路维持输出电压的稳定。该装置通过太阳能发电组件(1)、风力发电组件(2)和脚踏发电组件(3)获得电能，经整流电路(4)、电容器(5)滤波，获得直流，由控制器(6)向蓄电池(7)充电，同时经(8)、(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)逆变为工频电，给交流负载(22)供电。本专利技术主要包括风力发电系统、太阳能发电系统、脚踏发电系统、单片机健身室风光互补控制系统、电压显示电路、逆变电路以及系统指示电路。风力发电系统主要由扇叶、直驱式永磁同步风力发电机、整流电路和升降压斩波电路组成。太阳能发电系统主要由太阳能电池板组件以及稳压和防电流倒流电路组成。脚踏发电系统主要由自行车脚踏板、永磁同步发电机、整流电路、升降压斩波电路、交流电直接供电部分和继电保护部分组成。所述的单片机健身室风光互补控制系统主要由单片机AT89S52和PWM卸载执行机构组成，并以单片机AT89S52作为控制器，实现对风能、太阳能和动能的互补发电，整个发电系统的保护功能以及输出各种指示信号的功能。所述的电压显示电路主要由TL549模数转换芯片和变压器组成，从而实现对风力发电、太阳能发电、脚踏发电输出电压值的显示。所述的逆变电路为电压型全桥逆变电路，将控制器输出的直流电压转换成电压频率为50Hz、波形为正弦波、电压幅值为220V的交流电。所述的系统指示电路通过接收控制器所发的指示信号，显示风力发电、太阳能发电、脚踏发电电压输入状态，输出回路电压输出状态和蓄电池状态。由于该系统加入了脚踏发电，系统可靠性提高了，太阳能电池板的损坏也减少了，在供电量相同的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量。且由于采用了升降压斩波电路，风力发电机输出电压低于蓄电池充电电压时，蓄电池也能进行充电，进一步提高了系统可靠性。上述两点也使得该系统能作为独立系统进行供电。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：1、系统结构新颖，加入了脚踏发电，使得系统蓄电池容量降低，太阳能电池板使用寿命延长，同时，健身自行车又能作为锻炼身体的娱乐器材。2、风能的采集效率比较高，低风速时也能发电和对蓄电池充电，发电效率比较高，经济效益较好。3、系统可靠性强，能作为独立发电系统。4、系统整体的造价成本低。附图说明图1——健身风光互补系统结构图。图中：太阳能发电组件1，风力发电组件2，脚踏发电组件3，整流电路4，电容器5，控制器6，蓄电池7，绝缘栅双极晶体管8，绝缘栅双极晶体管9，二极管10，二极管11，绝缘栅双极晶体管12，绝缘栅双极晶体管13，二极管14，二极管15，电抗器16，电阻17，升压变压器18，开关19，PWM卸载执行机构20；交流负载21、22，直流负载23。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的实施方式不限于此。参照图1，本专利技术主要包括太阳能发电组件1，风力发电组件2，脚踏发电组件3，整流电路4，电容器5，控制器6，蓄电池7，绝缘栅双极晶体管8，绝缘栅双极晶体管9，二极管10，二极管11，绝缘栅双极晶体管12，绝缘栅双极晶体管13，二极管14，二极管15，电抗器16，电阻17，升压变压器18，开关19，PWM卸载执行机构20；交流负载21、22，直流负载23等零部件和结构，均可采用现有技术制造或购买获得。本专利技术的家用健身式风光互补发电装置，可采用现有技术进行组装完成。参照图1，本专利技术的家用健身式风光互补发电装置，主要包括太阳能发电组件(1)，风力发电组件(2)，脚踏发电组件(3)，整流电路(4)，电容器(5)，控制器(6)，蓄电池(7)，绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)，电阻(17)，升压变压器(18)，开关(19)，PWM卸载执行机构(20)；在控制器(6)的检测和控制作用下，当风能、太阳能或动能充足时，由风力发电组件(2)、太阳能发电组件(1)或脚踏发电组件(3)经过整流电路(4)的整流，对控制器(6)输入直流电能，通过由绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)和电阻(17)所组成的电压型全桥逆变电路以及升压变压器(18)进行逆变和升压，得到稳定的交流电对交流负载进行供电，之后若有多余电能且蓄电池(7)欠压时，则将多余电能存储于蓄电池(7)中，并在其电压过高时由PWM卸载执行机构(20)切断充电回路或接通能耗电路，当风力发电组件(2)或脚踏发电组件(3)输入电压超过整定值时，PWM卸载执行机构(20)会对发电机进行刹车，当风能，太阳能和动能都不足时，则由蓄电池(7)经过上述的逆变和升压过程进行供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用健身式风光互补发电装置，其特征在于：主要包括太阳能发电组件(1)，风力发电组件(2)，脚踏发电组件(3)，整流电路(4)，电容器(5)，控制器(6)，蓄电池(7)，绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)，电阻(17)，升压变压器(18)，开关(19)，PWM卸载执行机构(20)；在控制器(6)的检测和控制作用下，当风能、太阳能或动能充足时，由风力发电组件(2)、太阳能发电组件(1)或脚踏发电组件(3)经过整流电路(4)的整流，对控制器(6)输入直流电能，通过由绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)和电阻(17)所组成的电压型全桥逆变电路以及升压变压器(18)进行逆变和升压，得到稳定的交流电对交流负载进行供电，之后若有多余电能且蓄电池(7)欠压时，则将多余电能存储于蓄电池(7)中，并在其电压过高时由PWM卸载执行机构(20)切断充电回路或接通能耗电路，当风力发电组件(2)或脚踏发电组件(3)输入电压超过整定值时，PWM卸载执行机构(20)会对发电机进行刹车，当风能，太阳能和动能都不足时，则由蓄电池(7)经过上述的逆变和升压过程进行供电，此外，当动能充足时，还可由脚踏发电组件(3)直接向对电压幅值和频率要求不高的交流负载供电，此时若电压超过整定值，继电保护部分会自动断开断路器，停止供电。...

【技术特征摘要】
1.一种家用健身式风光互补发电装置，其特征在于：主要包括太阳能发电组件(1)，风力发电组件(2)，脚踏发电组件(3)，整流电路(4)，电容器(5)，控制器(6)，蓄电池(7)，绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)，电阻(17)，升压变压器(18)，开关(19)，PWM卸载执行机构(20)；在控制器(6)的检测和控制作用下，当风能、太阳能或动能充足时，由风力发电组件(2)、太阳能发电组件(1)或脚踏发电组件(3)经过整流电路(4)的整流，对控制器(6)输入直流电能，通过由绝缘栅双极晶体管(8)，绝缘栅双极晶体管(9)，二极管(10)，二极管(11)，绝缘栅双极晶体管(12)，绝缘栅双极晶体管(13)，二极管(14)，二极管(15)，电抗器(16)和电阻(17)所组成的电压型全...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟亮，曾繁政，周聪，黎良，梁家旺，李振，陈柏昌，
申请(专利权)人：贺州学院，
类型：发明
国别省市：广西,45