一种户外储能式风光互补离网发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种户外储能式风光互补离网发电系统，包括发电模块、储能模块和离网型逆变器；其中，发电模块包括太阳能单元、风能单元和风光互补单元，太阳能单元与风能单元分别与风光互补单元的输入端连接，风光互补单元的输出端与储能模块连接；储能模块包括相变储能蓄电池，相变储能蓄电池的输入端与发电模块连接，相变储能蓄电池的输出端与负载装置连接，所述风光互补单元包括风光互补控制器，风光互补控制器是集太阳能、风能控制和输出控制于一体的智能MPPT模块控制器。本发明专利技术使用天然绿色能源，不需要市电等外部电力，因此无需埋设或架设供电电缆，具有绿色节能环保的优点。具有绿色节能环保的优点。具有绿色节能环保的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种户外储能式风光互补离网发电系统


[0001]本专利技术涉及可再生能源发电领域，具体涉及一种户外储能式风光互补离网发电系统。

技术介绍

[0002]人类的生产生活能源目前主要依靠化石能源包括石油、天然气、煤炭等天然形成的、不可再生的资源。人类正在面临着化石能源枯竭的危机，能源短缺问题是人类目前亟需解决的问题之一。因此，世界各国都在大力开发可再生能源。其中太阳能与风能在时间上和地域上有很强的互补性，主要表现在白天阳光强度大而风小，晚上光照强度很弱，但由于地表温差变化大而使风能加强。在夏季太阳光强度大而风小；冬季太阳光强度弱而风大。因此太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电在资源上具有较佳的匹配性。然而，户外的天气夏天温度很高冬天温度又很低，现有的风光互补发电系统中的储能电池已经不能够应付恶劣的天气条件，不能满足电池高低温的使用要求，电池在较高温度或较低温度条件下使用时，很容易造成电池失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种户外储能式风光互补离网发电系统，解决了目前现有技术中存在的现有的风光互补发电系统中的储能电池已经不能够应付恶劣的天气条件，不能满足电池高低温的使用要求，电池在较高温度或较低温度条件下使用时，很容易造成电池失效的问题。
[0004]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0005]一种户外储能式风光互补离网发电系统，包括发电模块、储能模块和离网型逆变器；其中，发电模块包括太阳能单元、风能单元和风光互补单元，太阳能单元与风能单元分别与风光互补单元的输入端连接，风光互补单元的输出端与储能模块连接；储能模块包括相变储能蓄电池，相变储能蓄电池的输入端与发电模块连接，相变储能蓄电池的输出端与离网型逆变器连接。
[0006]发电模块用于通过风力发电和太阳能发电的方式产生电流，并将所述电流传输至储能模块；储能模块用于对发电模块产生的电流进行存储；离网型逆变器的一端连接有储能模块，另一端与负载装置连接，离网型逆变器作为储能模块与负载装置的中介，用于将储能模块存储的电流传输至负载装置。
[0007]优选地，所述风光互补单元包括风光互补控制器，风光互补控制器是集太阳能、风能控制和输出控制于一体的智能MPPT模块控制器，风机控制部分转换效率在97％以上，太阳能控制部分转换效率在90％以上。
[0008]优选地，所述风光互补控制器上设置有液晶显示器，能够显示蓄电池电压、风机电压、风机电流、风机功率、光伏电压、光伏电流、光显示内容伏功率、光控开电压、光控关电压、时控时间、负载电流、风能发电量、太阳能发电量以及负载的用电量等内容。
[0009]优选地，所述风能单元包括塔架和设置在塔架顶端的风力发电机组。
[0010]优选地，所述风力发电机组的叶片为3～4片，材质为尼龙纤维或铝合金材质；外壳采用高强度、耐腐蚀的铝合金经精密压铸工艺制造；风力发电机组的转子组件采用高导磁、耐高温材料制成的永磁体，定子组件经真空浸漆工艺处理。
[0011]优选地，所述太阳能单元包括太阳能电池组，太阳能电池组使用的是500W的双面发电组件规格。
[0012]优选地，太阳能电池组包括高效单晶/多晶太阳能电池片、铁超白绒面钢化玻璃、EVA封装材料和铝合金边框。
[0013]优选地，所述相变储能蓄电池是双层外壳之间填充有相变储能材料的蓄电池，其中，蓄电池为胶体蓄电池，蓄电池的外壳采用ABS材料制备得到。
[0014]优选地，所述相变储能蓄电池的额定电压为24V，使用单节12V、两节为一组的蓄电池组通过串联模式连接。
[0015]优选地，所述相变储能蓄电池的尺寸为：长度480～500mm，宽度160～180mm，高度230～250mm。
[0016]优选地，所述相变储能材料的制备方法为：
[0017]步骤1，制备钼酸锶前处理溶液
[0018]称取乙酸锶溶于去离子水中，置于水浴65～80℃中恒温搅拌处理，并边搅拌边加入钼酸铵水溶液，之后继续保温搅拌1～3h，得到钼酸锶前处理溶液；其中，钼酸铵水溶液的浓度为0.2mol/L，乙酸锶、去离子水与钼酸铵水溶液的质量比为1:5～8:4.2～6.7；
[0019]步骤2，制备钼酸锶/双相变材料
[0020]称取粉末状的司盘与去离子水混合均匀，升温至66～70℃，搅拌至溶液变澄清后，加入聚乙二醇，以300～400rpm的速度搅拌0.5～1h，再加入六水氯化钙，继续以300～400rpm的速度搅拌2～4h，之后调整搅拌速度为450～550rpm，并逐滴加入钼酸锶前处理溶液，加入完毕后保持450～550rpm的搅拌1.5～3h，降温至低于50℃，然后依次经过真空抽滤和室温干燥后，得到钼酸锶/双相变材料；其中，司盘、去离子水、聚乙二醇、六水氯化钙、钼酸锶前处理溶液的质量比为0.2～0.5:10:2.4～3.6:1.5～2.2:4.3～6.5；
[0021]步骤3，制备有机锗改性钼酸锶微球
[0022]称取异丙醇锗与无水乙醇混合，再滴加氨水至pH达到11.0～12.0，得到异丙醇锗溶液；将钼酸锶前处理溶液逐滴加入至异丙醇锗溶液中，滴加的同时不间断搅拌，滴加完毕在室温下继续搅拌2～4h，分离出固体后，使用丙酮洗涤至少三次后，真空干燥，得到有机锗改性钼酸锶微球；其中，异丙醇锗与无水乙醇的质量比为1:5～7；钼酸锶前处理溶液与异丙醇锗溶液的质量比为1:0.3～0.5；
[0023]步骤4，制备相变储能材料
[0024]称取钼酸锶/双相变材料在无水乙醇中混合均匀后，加入丁基羟基茴香醚，继续搅拌0.5～1h，得到钼酸锶/双相变材料混液；向钼酸锶/双相变材料混液中加入有机锗改性钼酸锶微球，室温下150～180W超声处理1～2h，之后以350～450rpm的速度室温下搅拌3～5h，真空干燥，得到相变储能材料；其中，钼酸锶/双相变材料、丁基羟基茴香醚与无水乙醇的质量比为1:0.12～0.18:8～15，有机锗改性钼酸锶微球与钼酸锶/双相变材料混液的质量比为1:5.2～8.6。
[0025]优选地，所述司盘为司盘
‑
20或司盘
‑
80。
[0026]优选地，所述聚乙二醇的相对分子质量为800～1200。
[0027]本专利技术的有益效果为：
[0028]1.本专利技术公开了一种户外储能式风光互补离网发电系统，包括发电模块、储能模块和离网型逆变器，发电模块包括太阳能单元、风能单元和风光互补单元，本专利技术使用天然绿色能源，不需要市电等外部电力，因此无需埋设或架设供电电缆，具有绿色节能环保的优点。
[0029]2.风力发电机组叶片采用尼龙纤维材质，具有良好的韧性，风能利用率高，运行噪音小。叶轮经动平衡处理，确保运行时安静平稳。发电机采用高效永磁体及优化磁路设计，选用高导磁、耐高温材料，定子组件又经真空浸漆工艺处理，使绝缘性能及使用寿命大为提高。风力发电机外壳选用高强度铝合金经“精密压铸”先进工艺制造，重量轻，强度高，不生锈，外表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种户外储能式风光互补离网发电系统，其特征在于，包括发电模块、储能模块和离网型逆变器；其中，发电模块包括太阳能单元、风能单元和风光互补单元，太阳能单元与风能单元分别与风光互补单元的输入端连接，风光互补单元的输出端与储能模块连接；储能模块包括相变储能蓄电池，相变储能蓄电池的输入端与发电模块连接，相变储能蓄电池的输出端与离网型逆变器连接。2.根据权利要求1所述的一种户外储能式风光互补离网发电系统，其特征在于，所述风光互补单元包括风光互补控制器，风光互补控制器是集太阳能、风能控制和输出控制于一体的智能MPPT模块控制器。3.根据权利要求1所述的一种户外储能式风光互补离网发电系统，其特征在于，所述风光互补控制器上设置有液晶显示器，能够显示蓄电池电压、风机电压、风机电流、风机功率、光伏电压、光伏电流、光显示内容伏功率、光控开电压、光控关电压、时控时间、负载电流、风能发电量、太阳能发电量以及负载的用电量。4.根据权利要求1所述的一种户外储能式风光互补离网发电系统，其特征在于，所述风能单元包括塔架和设置在塔架顶端的风力发电机组。5.根据权利要求4所述的一种户外储能式风光互补离网发电系统，其特征在于，所述风力发电机组的叶片数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫磊，
申请(专利权)人：王鑫磊，
类型：发明
国别省市：