[发明专利]一种智能控制的风光互补发电伞

说明书

本发明涉及新能源领域，具体为一种智能控制的风光互补发电伞。随着国家城镇化的不断发展以及智慧城市建设的需求，人口将大量集中到城镇中来，这将加大了这些地区电力供应的紧张局面。为了避免进一步加重空气污染及雾霾天气的产生，如何根据城镇化以及智慧城市建设发展的需求，在空间狭小，人口密集、太阳能和风能资源较为贫乏的城镇区域中更多地采用可再生能源替代燃煤发电的利用，这是一个随着我国城镇化和智慧城市的发展而产生的亟待解决的问题。本发明是一种采用可再生能源发电，体积小，发电效率高的智能发电系统，不需要使用煤炭、燃气等燃料，节省了自然资源的开采和市电的使用，具有很好的节能减排社会效应和经济效益。

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体为一种智能控制的风光互补发电伞。

背景技术

在节能减排环保压力进一步加大的大背景下，为了要达到减碳排目标，我国正快速减少对燃煤发电的依赖，逐渐减少燃煤发电，加大可再生能源的使用将是国家未来能源政策的发展方向。所以作为节能减排的一个重要手段，光伏发电越来越受到重视，光伏发电站在国内外市场上像雨后春笋似的不断涌现，但是光伏发电站的建设需要占用大量的土地，在空间狭小，人口密集的城镇区域很难有所作为，而随着城镇化的不断发展以及智慧城市建设的需求，人口将大量集中到城镇中来，将要耗费大量的电力。如何根据城镇化以及智慧城市建设发展的需求，在空间狭小，人口密集、太阳能和风能资源较为贫乏的城镇区域中尽可能多地采用可再生能源替代燃煤发电的利用，这是一个随着我国城镇化和智慧城市的发展而产生的亟待解决的问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明通过提供一种智能控制的风光互补发电伞，使目前市场发电效率低、性价比低、装机容量过小的风光互补发电，转变为发电效率高、性价比高、装机容量大的风光互补发电，以满足我国城镇化以及智慧城市建设不断发展的需求。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种智能控制的风光互补发电伞，包含了一组风力发电机组、N组活动的太阳能光伏支架、一组逆变器控制器一体机、一组蓄电池、滑筒、驱动装置、一根支柱，支柱是圆形或N面多边形的支柱，支柱顶端安装有一组风力发电机组，风力发电机组之下安装有一个固定在支柱上具有N面多边型的环，N是单数或偶数的倍数值，环的每一边都安装有一组活动的太阳能光伏支架，支架内镶嵌有一组太阳能电池板，支架上端的背面或左右两侧安装有挂钩，把支架挂扣在N面多边型环上处于活动状态，支架背面左右两端各焊接安装有一个铰接装置，在铰接装置上各铰接安装有一根支撑杆，所述每根支撑杆背面上也安装有一个铰接装置，在此铰接装置上也各铰接安装有一根加强杆，支撑杆和加强杆的下端分别插入滑筒的凹槽内，所述的滑筒由上下两个环及一个与环直径相同的圆型或N面多边形的筒所构成，筒把上、下两个环焊接固定为一体形成滑筒，材质为钢制或者铝合金制成，呈工字形，滑筒的直径＞支柱的直径，滑筒与驱动装置固定连接，其中滑筒的下环与驱动装置之一的伸缩支撑柱最顶端焊接或螺栓连接固定为一体，其特征在于：伞面由两种不同类型的或者单一类型的太阳能电池所构成，其中镶嵌有太阳能电池板的活动支架无立柱，其作为三角弧形光伏薄膜的骨架，三角弧形光伏薄膜安装在两组活动支架支间，其左右两侧由与其相邻的活动支架所支撑，活动支架通过两端铰接的支撑杆与滑筒相连接，滑筒由驱动装置驱动，将沿着支柱上下移动，同时伞面也将随着滑筒的上下移动而形成收束和张开的状态，伞面的太阳能电池板的倾角也随之发生改变，所述的风力发电机组包括了水平轴和垂直轴风力发电机两大类型，其中垂直轴风力发电机组又包括升力型和阻力型两大类型，所述的太阳能电池板是指具有将太阳能转变为电能这一特性的组件，包括有光伏陶瓷瓦，光伏彩钢瓦，类型包括有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及多元化合物太阳能电池板，所述滑筒的上、下两个环，都是开有2×N个凹槽的圆型或N面多边型的环，但环的宽度不同，下环的宽度要大于上环的宽度，上端与铰接装置铰接的支撑杆或加强杆的下端分别插入上环或下环的凹槽内，所述的支撑杆或加强杆上下两端均开有孔洞或者是焊接安装带有孔洞的构件，支撑杆或加强杆的材质为钢制或铝合金钢的C型钢或管，上环或下环内有轴穿过2×N根的支撑杆或加强杆的孔洞与环铰接连为一体，所述的活动太阳能光伏支架是一个长方形的框架，采用钢制或者铝合金钢制成，长方形框架的左右两端边框均为C型框或铝导轨，背面或左右两端有钩挂扣在N面多边型环上成活动状态，下端焊接有托板，上端为开口状，正面至少焊接或螺栓固定连接有两条加强横杆，背面焊接或螺栓固定连接的加强横杆共有X条，X是单数或偶数的倍数值，加强横杆的材质为钢制或者铝合金，每组的太阳能电池板从上端嵌入活动支架内并用紧固构件固定，所述的铰接装置是指被连接的构件在连接处不能发生相对移动，但可以发生相对转动，其包括了半刚性连接以及由轴承加上销轴改造而成的铰接装置，装置的材质为铝合金钢或不锈钢，其中的销轴采用的是高强螺栓，铰接装置分别安装在离活动支架的下端或者支撑杆下端的L/2或L/3之处，L是活动支架或者支撑杆的长度值，所述的驱动装置是指由电机提供动力进行做功的驱动装置，其中包括有直流和交流、异步和同步、直线运动和旋转运动的电机的驱动装置，所述驱动装置之一的伸缩支撑柱，其体内由直径不等的螺纹丝柱通过螺母及座套与柱体精确套装在一起并转动自如，形成螺纹运动副，工作时，由机座中的交流或者直流电机驱动减速齿轮副，带动所有螺纹丝柱同步螺旋旋转，通过螺母及座套将该传动副的螺旋旋转运动转变为柱体的直线运动，所述伸缩支撑柱沿支柱环形分布安装有M组，M是单数或偶数的倍数值，每根伸缩支撑柱下有个机座，机座内的智能控制系统控制其中的电机，使得伸缩支撑柱可以进行自由的伸缩运动，驱动电机的电力来自自发电，所述伸缩支撑柱的机座与基础的基座焊接或螺栓固定连接，基础环绕支柱安装，基础为与支柱形状相同的钢筋混凝土或者为与支柱同材质的三角型支撑架，支撑架的数量与伸缩支撑柱的一致，所述伸缩支撑柱的总高分为三段，第一段是基础段高度为H1，不能伸缩；第二段是中间段高度为H2，可伸缩，第三段是顶端段高度为H3，可伸缩，伞面将随着时间的变化进行微调，各段的高度值不是以某个时间段的最佳倾角为基准计算，而是以支撑杆与地面形成的角度为准，当支撑杆成水平状态时候，伞面张开程度达到最大，也是伸缩支撑柱伸长达到的最高度，此时支撑杆与地面的高度为H，则伸缩支撑柱的高度H（伸缩支撑柱）=H-H（滑筒）-H（基础），再综合考虑伸缩支撑柱的稳定性和安全性来确定各段的高度值，所以H1、H2、H3的高度值最终分别确定为伸缩支撑柱总高度的1/2、1/3、1/6，当伸缩支撑柱的第三段伸长值为H3时，支撑杆形成水平状态。