[实用新型]风光互补独立电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源系统，尤其涉及一种风力发电和光能发电互补的独立电源系统。

背景技术

进入21世纪，随着全球经济的发展和科学技术的进步，人们对电的依赖越来越多，电力已经成为人们日常生活和生产中必不可少的动力来源。而与此同时，环境污染日益严重，不可再生能源却正被耗尽，资源缺乏的压力不断增加。这样，如何解决人们赖以生存的环境问题，如何解决人们需求增加与资源不断减少之间的矛盾，成为当今国内外学者开始研究与探讨的重大问题。利用绿色可再生资源是一条很好的出路，风能、太阳能就是取之不尽的天然绿色可再生资源。无线通讯网络的覆盖范围取决于通讯基站的网络建设，而通讯基站的供电系统建设则成为提高通讯基站发布范围的最大制约因素。

目前，大多数的电源系统都是风能发电系统或是太阳能发电系统，而单独的太阳能或风能系统，由于受时间和地域的约束，很难全天候利用太阳能或风能资源。风能与太阳能在时间和地域上有着很强的互补性，白天光照强时风小，夜间光照弱时，风能由于地表温差变化大而增强；并且太阳能发电单元供电可靠，运行维护成本低，但造价高，风力发电单元发电量高，造价和运行维护成本低，但可靠性低。总之，单一的风能发电或太阳能发电会造成发电不平衡，不能有效的得到稳定的电源输出；并且不能有效的利用自然资源，造成能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种系统结构简单、低成本可靠性高的风光互补独立电源系统，可以用在电网供电不便的地区，节约能源。

本实用新型采用下述技术方案：一种风光互补独立电源系统，其特征在于：包括风能发电系统、光能发电系统、控制系统和逆变系统，风能发电系统的输出端与光能发电系统的输出端与逆变系统的输入端连接，逆变系统的输出端用来连接负载，风能发电系统、光能发电系统和逆变系统的控制信号端均与控制系统的输出控制信号端相连接。

所述的逆变系统包括逆变驱动电路和逆变电路，逆变驱动电路的信号控制端与控制系统的信号输出端连接，逆变驱动电路的驱动信号输出端与逆变电路的驱动信号输入端连接。

所述的逆变电路包括由四个大功率绝缘栅极晶体管构成的单相桥电路。

所述的逆变电路的输出端还连接有滤波降压器，滤波降压器的输出端连接直流电源。

所述的风能发电系统包括风力发电机和整流电路，整流电路的输入端与控制系统的信号控制端之间还连接有第一最大功率点跟踪器，风力发电机的输出端还连接有卸载电阻。

所述的太阳能发电系统包括太阳能光伏阵列，直流变换器和蓄电池，直流变换器与控制系统之间还连接有第二最大功率点跟踪器。

所述的太阳能发电系统的输出端与逆变电路的输入端之间连接有一LC滤波电路，其中电容的一端通过连接电流接触器与一绝缘栅双极型晶体管的漏极连接，另一端通过连接电流接触器和电感的一端，电感的另一端和绝缘栅双极型晶体管的源极与逆变电路的输入端连接。

所述的风力发电机的输出端连接有第一电压传感器，逆变电路的输入端连接有第二电压传感器，所述的太阳能发电系统的输出端连接有第三电压传感器，所述的逆变电路的输出端连接有第四电压传感器；逆变电路的输入端还连接有第一电流传感器，逆变电路的输出端还连接有第二电流传感器，太阳能发电系统的输出端还连接有第三电流传感器；所述的各个电压传感器与各个电流传感器的测量信号输出端均连接控制系统的信号输入端。

所述的整流电路的输入端与逆变电路的输出端均连接有电流接触器。

所述的逆变电路的输入端还连接有直流保险管，逆变电路的输出端还连接有交流保险管。

本实用新型风光互补独立电源系统综合利用了风能、光能，将达到如下的技术效果：利用太阳能、风能的互补特性，可以获得比较稳定的总输出，有效解决无风或无阳光电力供应中断问题，提高供电的稳定性和可靠性；对风电和光电进行合理的设计和匹配，可以基本上保障用户电力供应，无需配备其他电源，两个单元在能源的采集上互相补充，同时又各具特色；本发电系统无污染，无噪音，不产生废弃物，并且可再生，不仅能为电网供电不便的地区，如边防哨所、通讯的中继站、交通的信号站、勘察考察的工作站以及农牧区提供低成本、高可靠性的电源，而且也为解决当前的能源危机和环境污染开辟了一条新路。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型中的电路原理图；

图3为本实用新型中风能发电系统充电波形图；

图4为本实用新型中光能发电系统充电波形图。

具体实施方式

根据附图对本实用新型风光互补电源系统进行进一步的详细描述。