[发明专利]一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置及其控制方法

说明书

本发明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。本发明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。

技术领域

本发明涉及交通供电技术领域，具体涉及一种基于太阳能和风能发电的互补供电装置及其控制方法。

背景技术

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。

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。

发明内容

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。

本发明通过以下技术方案实现：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。