本实用新型专利技术公开了一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,包括安装在高速公路上或公路周边的太阳能电池板和风力发电机，太阳能电池板和风力发电机连接有用于存储电能的蓄电池；所述的蓄电池与市电通过电源切换装置为安装在高速公路上的用电设备进行供电；所述的双电源转换装置采用直连的方式与直流用电器连接，通过无线供电装置与交流用电器连接，为用电器进行供电。本实用新型专利技术通过收集太阳能和风能转换的电能给蓄电池供电，可以高效的发电，并且清洁环保，无污染；同时，通过蓄电池供电和市电供电互补，蓄电池供电为主，市电供电为辅，更大程度上节约市电。更大程度上节约市电。更大程度上节约市电。
【技术实现步骤摘要】
一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置
[0001]本技术涉及交通供电
，具体涉及一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置。
技术介绍
[0002]随着我国经济的快速发展，高速公路隧道建设与日俱增，为保证高速公路的安全运营，高速公路沿线安装了可变信息情报板、摄像机、气象站等用电设备。但是，高速公路距离长、跨度大，使得高速路上的用电设备对电能的消耗也很大，造成了大量的能源消耗，增加了高速路的运营维护成本。
[0003]高速公路所经的大量地区开阔，风能、太阳能充足，如果能够很好的利用起来为高速公路上的设备供电，每年可以节省大量电力资源。但太阳能和风能也存在着一些缺点：
⑴
不论是风能还是太阳能，其能源密度较低，若是只利用风能或太阳能给供电设备进行供电，会出现电量不足的现象，给推广利用带来了困难。
⑵
不论风能还是太阳能，都随天气和气候的变化而变化，其能量收集的稳定性差。
技术实现思路
[0004]针对上述的技术问题，本技术方案提供了一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置，将风能、太阳能和市电用电合理的结合，为高速上的用电设备进行供电，能有效的解决上述问题。
[0005]本技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,包括安装在高速公路上或公路周边的太阳能电池板和风力发电机，太阳能电池板和风力发电机连接有用于存储电能的蓄电池；其特征在于：所述的蓄电池设有用于检测电量和控制蓄电池充放电的微控制器，微控制器与蓄电池的供电电路连接；所述蓄电池的供电电路与市电的供电电路与电源切换装置的输入端连接，电源切换装置的输出端与直流用电器连接和交流用电器连接，为用电设备进行供电。
[0007]进一步的，所述的微控制器通过电量检测电路与蓄电池的正负极连接，检测蓄电池的电量；微控制器通过继电器开关与蓄电池供电电路和充电电路连接；当微控制器检测到蓄电池的电量不足时，通过继电器开关切断蓄电池供电电路的电量输出并开启充电电路的电量输入；当微控制器检测到蓄电池的电量充满后，则恢复供电。
[0008]进一步的，所述蓄电池的供电电路与电源切换装置的直流输入端连接，市电供电电路与电源切换装置的交流输入端连接；在电源切换装置与直流用电器之间连接有用于将市电电源转换为直流电的整流电路；在电源切换装置与无线供电装置之间连接有用于将蓄电池电源转换为交流电的逆变器；在电源切换装置与无线供电装置之间有直接连接市电的交流继电器；在电源切换装置与其输出端之间有用于调整电压的分压电路和电压转换电路。
[0009]进一步的，所述的整流器和逆变器上设置有多个用于与用电设备连接的接口；便于给多个供电设备供电。且每个接口与供电设备之间均安装有手动开关和自动开关，手动开关方便安装和维修，自动开关方便定点开启供电。
[0010]进一步的，所述的逆变器与交流用电器之间通过导线直接连接，或者逆变器通过无线供电装置与交流用电器连接；或者逆变器通过其他连接设备与交流用电器连接。
[0011]进一步的，所述的无线供电装置包括箱体，以及安装在箱体内部的多个预留槽，所述的预留槽内卡接有线圈盒；线圈盒上设置有与导线连接的接口和用于控制内部电路联通的手动控制开关；初级线圈盒和次级线圈盒可根据不同的用电需求通过导线与接口的连接进行组合使用。
[0012]进一步的，所述箱体内部的预留槽使用软磁屏蔽材料制成；线圈盒包括两两配套使用的初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈配套设置有磁芯凸起和磁芯凹槽，两者通过磁芯凸起和磁芯凹槽安装成一体。
[0013]进一步的，所述预留槽的两侧通过转轴连接有卡扣，卡扣与预留槽两侧的内侧壁之间固定连接有弹簧，当线圈盒插入预留槽中时，线圈盒受到两侧的卡扣和弹簧的挤压，将其固定。
[0014]进一步的，所述的预留槽固定安装在箱体内部。
[0015]进一步的，所述的预留槽活动安装在箱体内部；所述箱体两侧的内壁上设置有滑轨，预留槽的两侧设置有与滑轨相匹配的滑轮；所述的预留槽通过滑轮安装在滑轨内可沿滑轨方向移动。
[0016]进一步的，所述的电源切换装置设置有用于检测电压的电压检测电路和切换电路，所述的微控制器通过电压检测电路与市电供电电路连接，微控制器通过电源切换电路与蓄电池的供电电路和市电的供电电路连接。
[0017]进一步的，所述的微控制器通过继电器开关与蓄电池的供电电路和市电供电电路连接，所述的电压检测电路在检测到市电供电电路电压正常并且电量检测电路检测到电量充足时，微控制器优先选用蓄电池的供电电路；
[0018]微控制器通过电压检测电路和电量检测电路对市电供电电路的电压和蓄电池电量进行检测，来判断是否要进行供电电路的切换；微控制器在接收到电压检测电路和电量检测电路传输的数据后，确定需要对供电电路进行切换时，通过电源切换电路进行切换；
[0019]当检测到蓄电池电量不足时，则将供电电路切换至市电供电电路；
[0020]当检测到市电供电电路无电压时，则将供电电路切换至蓄电池供电电路；
[0021]当检测到蓄电池电量充足并且市电供电电路电压正常时，微控制器依据节能的原则，对蓄电池电路和市电电路设定使用优先级，总是优先使用蓄电池供电电路。
[0022]进一步的，所述的太阳能电池板通过电池板固定装置连续安装在公路两侧的护栏上或护栏附近；所述的电池板固定装置包括固定板和安装板，所述的固定板和安装板通过紧固件固定于护栏的两侧，太阳能电池板通过紧固件固定在安装板上。
[0023]进一步的，所述的安装板与固定框安装在护栏外侧，使太阳能电池板向公路外侧倾斜，且太阳能电池板距离公路最近端不超过护栏所在垂直平面。
[0024]进一步的，所述的风力发电机包括装在高速公路中间绿化带或道路两旁的垂直轴风力发电机或/和安装于高速公路附近的其他类型风力发电机；所述的垂直轴风力发电机
间隔安装在公路中间绿化带或道路两旁，所述的其他类型风力发电机视具体用电情况按需安装在高速公路附近。
[0025]一种为高速路用电设备进行互补供电的控制方法，所述供电装置的控制方法，其具体步骤如下：
[0026]步骤一：系统开启，所有的继电器处于断开状态；
[0027]步骤二： 微控制器控制电量检测电路工作，检测蓄电池剩余电量是否充足，若充足，转步骤三；若不足，转步骤四；
[0028]步骤三：闭合直流继电器1、直流继电器2和直流继电器3，断开交流继电器1和交流继电器2，进行蓄电池供电，并转步骤二进行循环检测；
[0029]步骤四：微控制器控制电压检测电路检测市电电路是否正常，若电压正常转步骤五，否则转步骤二进入循环检测；
[0030]步骤五：闭合交流继电器1和交流继电器2，断开直流继电器2和直流继电器3，进行市电供电，并转步骤二进入循环检测。
[0031]（三）有益效果
[0032]本技术提出的一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置，与现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,包括安装在高速公路上或公路周边的太阳能电池板和风力发电机，太阳能电池板和风力发电机连接有用于存储电能的蓄电池；其特征在于：所述的蓄电池设有用于检测电量和控制蓄电池充放电的微控制器，微控制器与蓄电池的供电电路连接；所述蓄电池的供电电路与市电的供电电路与电源切换装置的输入端连接，电源切换装置的输出端与直流用电器连接和交流用电器连接，为用电设备进行供电。2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,其特征在于：所述的微控制器通过电量检测电路与蓄电池的正负极连接，检测蓄电池的电量；微控制器通过继电器开关与蓄电池供电电路和充电电路连接。3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,其特征在于：所述蓄电池的供电电路与电源切换装置的直流输入端连接，市电供电电路与电源切换装置的交流输入端连接；在电源切换装置与直流用电器之间连接有用于将市电电源转换为直流电的整流电路；在电源切换装置与无线供电装置之间连接有用于将蓄电池电源转换为交流电的逆变器；在电源切换装置与无线供电装置之间有直接连接市电的交流继电器；在电源切换装置与其输出端之间有用于调整电压的分压电路和电压转换电路。4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,其特征在于：所述的无线供电装置包括箱体，以及安装在箱体内部的多个预留槽，所述的预留槽内卡接有线圈盒；线圈盒上设置有与导线连接的接口和用于控制内部电路联通的手动控制开关；初级线圈盒和次级线圈盒可根据不同的用电需求通过导线与接口的连接进行组合使用。5.根据权利要求4所述的一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置,其特征在于：所述的箱体内部的预留槽使用软磁屏蔽材料制成；线圈盒...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭槺，张硕，丁梓振，张英杰，程大剑，桑英军，范媛媛，安述祥，朱心怡，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：新型
国别省市：
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