一種移動式可再生能源電力系統的製作方法
2023-06-03 12:37:06
專利名稱：一種移動式可再生能源電力系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可再生電力能源系統，特別涉及一種移動式可再生能源電力系統，該系統屬於分布式電力能源領域。
背景技術：
在世界飽受能源緊 缺問題困擾的情況下，通過推廣應用分布式能源系統，不僅大幅提高了能源效率，而且實現了能源獨立。分布式能源系統是指將能源系統以小規模、小容量、模塊化，由於可以提高能源利用率和供電安全性，實現按需供能以及為用戶提供更多選擇，分布式能源系統成為全球電力行業和能源產業的重要發展方向。分布式能源系統的能源利用率遠遠高於多數國家依靠大型主要電站將電力從發電廠向終端用戶單向傳輸的集中供電系統。發電廠最終只能將燃料能源燃燒產生的1/3熱能轉化成電能，而近50%的熱能流失,傳輸環節損耗近10%的熱能。電在已知的二次能源中最為有用，且佔有絕對優勢。如果沒有電，就沒有了絕大多數的先進生產力。一切高新技術的研發、應用都要在電力運行的基礎上進行。所以保證充足、安全、有效的電力供應是非常重要的事情。然而在目前，我國只有大電廠加大電網才能夠比較好地完成此任務。估計這種狀態在較長一段時間內不會改變。分布式能源是相對於能源集中生產(主要代表形式是大電廠加大電網)而言的，能源供能點分散到很多企業、社區、大廈、醫院、學校、寫字樓...，甚至到個別家庭住宅中去。由於分散，所以每個系統的出力都不會太大，需根據用戶的具體要求而定，一般在成百上千kW以下。而且，當前20%的發電裝機容量只用於滿足用電高峰期的需求。因此，這些發電機組運行時間僅佔全部機組運行時間的5%，發電量僅佔發電總量的1%。由於只依靠幾條主要線路傳輸電力，集中供電系統的供電線路擁堵問題日益凸顯。電力供應過剩迫使公用事業單位依靠汙染性更高和效率更低的能源發電來滿足用電高峰期需求，而不是簡單地將剩餘電力從需求量低的市場重新配送至需求量高的市場，從而造成能源利用率更為低下。能源獨立化是當今社會進步、實際需求的產物，能源獨立化又是生產、生活的必要手段，將獨立化的能源安裝在可移動的載體上更是現代社會需求的發展方向。可再生能源更是當今世界追求和發展的方向，充分利用風能、太陽能以及其他可再生能源實現能源的獨立化，是解決目前化石能源不能小型化、獨立性的最佳途徑。
發明內容
本發明的目的在於提供一種移動式可再生能源的電力系統，通過應用該移動式可再生能源的電力系統，可以解決包括工業、農業以及其他應用在內的諸多遠離電網以及電網不能及的野外作業的電力需求，特別是通過風能、太陽能產生的可再生的電力資源，源源不斷的存儲在大功率、大容量的儲能系統裡，以滿足日常生產、生活的需要。為了達到所上述目的，本發明提供了一種移動式可再生能源的電力系統，其特徵在於，包含移動貨櫃車輛單元，垂直軸風力發電機單元，太陽能斯特林發電機單元，大功率儲能單元，可插拔電池集箱單元，電源輸出/輸入單元。所述垂直軸風力發電機單元；太陽能斯特林發電機單元；大功率儲能單元；可插拔電池集箱單元；電源輸出/輸入單元安裝在所述移動貨櫃車輛單元上。所述的移動貨櫃車輛單元，其特徵在於，包含貨櫃車牽引車頭，貨櫃車體及液壓支撐組成，所述貨櫃牽引車頭是大功率的牽引汽車，所述的貨櫃車體是長方形的貨櫃安裝在 底盤車上，長方形貨櫃的頂部是可移動的，長方形貨櫃的四個邊門是可以打開的，四個邊門的外端安裝有液壓支撐裝置，用於打開四個邊門及用於支撐四個邊門打開後與貨櫃車體的櫃底同在一個平面上。所述的垂直軸風力發電機單元，其特徵在於，包含垂直軸風力發電機，液壓支撐塔架組成，所述垂直軸風力發電機由垂直軸升力及阻力風葉系統、支架系統、發電機系統組成，所述液壓支撐塔架由收、放液壓支撐系統與多級液壓伸縮臂系統組成，所述垂直軸風力發電機的發電機系統及支架系統安裝在所述液壓支撐塔架的頂端，所述垂直軸風力發電機的垂直軸升力及阻力風葉系統安裝在支架系統上，通過聯軸器與發電機系統連接。所述的太陽能斯特林發電機單元，包含超級聚光鏡系統、斯特林發電機系統、V型支架系統、二維旋轉支撐平臺系統，所述V支架系統底部安裝二維旋轉支撐平臺系統上，超級聚光鏡系統安裝在V型支架系統的一端，斯特林發電機系統安裝在V型支架系統的另一端，所述二維旋轉支撐平臺系統控制所述超級聚光鏡系統跟隨太陽轉動收集太陽光聚焦到所述的斯特林發電機系統，通過所述斯特林發電機系統吸收聚焦的太陽熱能轉化為機械能進而轉換為電能。所述的大功率儲能單元，其特徵在於，包含主控櫃、DC -PUC櫃、AC-PUC櫃及全釩液流儲能系統或鋅溴液流儲能系統或超級電容儲能系統等大功率儲能系統組成，主控櫃用於控制整個可再生能源系統即垂直軸風力發電機及太陽能斯特林發電機發出的電力輸入、儲能和輸出，DC-PUC對垂直軸風力發電機及太陽能斯特林發電機發出的電力進行整流或變流，進入DC-BUS總線控制，儲能端在線調節充電和放電，控制儲能子系統的運作，輸出端併入電網或接入負載，對整個輸出進行智能控制，實現電力供需最優化配置。所述的可插拔電池集箱單元，其特徵在於，包含多個可插拔電池的抽屜盒及充電控制系統組成，所述的多個可插拔電池的抽屜盒的末端安裝了充電電源的電極，所述的多個可插拔電池的抽屜盒可以將電池放進去充電，充電結束後可以拿出去使用，所述充電控制系統連接儲能系統的輸出端和可插拔電池抽屜盒末端的充電電極。所述的電源輸出/輸入單元，其特徵在於，包含電纜線及接插件組成，所述電纜線的一端通過接插件與儲能單元連接，另一端通過接插件與負載或電網連接。所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於，所述的垂直軸風力發電機單元的液壓支撐塔架安裝在所述的長方形貨櫃的兩個長邊門的靠外側兩端，非工作時液壓支撐塔架收起並固定安置在長方形貨櫃的兩個長邊門的靠外側門邊。工作時收、放液壓支撐系統支撐多級液壓伸縮臂豎起，多級液壓伸縮臂伸展到最高高度。所述的垂直軸風力發電機單元的垂直軸升力及阻力風葉系統是可以拆卸的，非工作時，拆卸下來，安置在長方形貨櫃的長邊門的兩側，工作時，安裝到固定在液壓支撐塔架上的支架系統上通過聯軸器與發電機連接起來。
所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於，所述的太陽能斯特林發電機單元的二維旋轉支撐平臺安裝在所述的長方形貨櫃的兩個長邊門靠近中間的位置，太陽能斯特林發電機單元的其他部分是可以拆卸的，非工作時，拆卸成V型支架、超級聚光鏡、斯特林發電機三個部分，分別固定安置在所述的長方形貨櫃的兩個長邊門上，工作時，將太陽能斯特林發電機單元各部分組裝成整體安裝到二維旋轉支撐平臺上。所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於，所述的大功率儲能單元安裝在長方形貨櫃的中間位置上。所述的一種 移動式可再生能源電力系統，其特徵在於，所述的可插拔電池集箱單元及電源輸出/輸入單元安裝在所述的長方形貨櫃的兩個短邊門上。所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於移動式可再生能源電力系統移動時所述的垂直軸風力發電機單元的液壓支撐塔架收起並固定安置在長方形貨櫃的兩個長邊門的靠外側門邊，將所述的垂直軸風力發電機單元的垂直軸升力及阻力風葉系統拆卸下來，安置在長方形貨櫃的長邊門的兩側。太陽能斯特林發電機單元拆卸成V型支架、超級聚光鏡、斯特林發電機三個部分，分別固定安置在所述的長方形貨櫃的兩個長邊門上，所述的移動貨櫃車輛單元貨櫃車體的各個邊門收起，液壓支撐裝置收回到初始位置，呈可移動狀態。移動式可再生能源電力系統工作時所述的移動貨櫃車輛單元貨櫃車體四個邊門上的各個邊門放下展開，邊門外端安裝的液壓支撐裝置打開四個邊門，另外的液壓支撐裝置用來支撐四個邊門打開後與貨櫃車體的櫃底在同在一個平面，所述的垂直軸風力發電機單元，太陽能斯特林發電機單元各系統都安裝到位、伸展開來，整個移動式可再生能源電力系統的各個單元連接到位，呈工作狀態。
圖I是一種移動式可再生的電力系統移動車輛的立體圖。圖2是一種移動式可再生的電力系統移動車輛的牽引車頭立體圖。圖3是一種移動式可再生的電力系統移動車輛的貨櫃車的立體圖。圖4是一種移動式可再生的電力系統垂直軸風力發電機單元的結構圖。圖5是一種移動式可再生的電力系統太陽能斯特林發動機單元結構圖。圖6是一種移動式可再生的電力系統貨櫃車展開後可再生能源的布局圖。圖7是一種移動式可再生的電力系統電池集箱的結構圖。
具體實施例方式圖I、圖2、圖3是一種移動式可再生的電力系統移動車輛的立體圖，移動貨櫃車輛單元10，包含貨櫃車牽弓I車頭11，貨櫃車體12及液壓支撐系統13組成，所述貨櫃牽弓I車頭11是大功率的牽引汽車，所述的貨櫃車體12是長方形的貨櫃安裝在底盤車上，液壓支撐系統13分別安裝在貨櫃車體12的前後兩端，液壓支撐系統13是可以伸縮的，移動貨櫃單元10移動時，液壓支撐系統13收縮至貨櫃車體12裡，移動貨櫃單元10工作時時，液壓支撐系統13伸展至貨櫃車體12外，用於支撐整個系統的工作。圖4是垂直軸風力發電機單元30的結構圖，由垂直軸升力及阻力風葉系統31、支架系統32、發電機系統33組成，垂直軸風力發電機單元30的垂直軸升力及阻力風葉系統31安裝在支架系統32上，通過聯軸器與發電機系統33連接。 圖5是太陽能斯特林發動機單元40結構圖，包含超級聚光鏡41、斯特林發電機43、V型支架42、二維旋轉支撐平臺44，V型支架42底部安裝二維旋轉支撐平臺44上，超級聚光鏡41安裝在V型支架42的一端，斯特林發電機43安裝在V型支架42的另一端，超級聚光鏡41的焦點固定聚焦到斯特林發電機43的底部。二維旋轉支撐平臺44在設定的程序下通過控制V型支架42的運動，帶動超級聚光鏡41的鏡面轉動以追尋陽光直射的方向，二維旋轉支撐平臺44包含兩個伺服電機，分別驅動超級聚光鏡41在兩個自由度的旋轉，其中一個伺服電機針對超級聚光鏡41的方向角驅動，改變整個系統的方向以實現在同一天內對陽光直射角度的追蹤，另一個伺服電機進行超級聚光鏡41的方位角驅動，針對不同的日期調整整個系統和地平面的傾斜角度，通過兩個伺服電機的聯動驅動保證了超級聚光鏡41對陽光的隨轉追蹤，以實現最大效率地收集和反射光熱。二維旋轉支撐平臺44控制所述超級聚光鏡41跟隨太陽轉動收集太陽光聚焦到所述的斯特林發電機44，通過斯特林發電機44吸收聚焦的太陽熱能轉化為機械能進而轉換為電能。圖6是移動式可再生的電力系統貨櫃車展開後可再生能源的布局圖，貨櫃車體液壓支撐系統13伸出貨櫃車體，並展開支撐，四個邊門的外端安裝有液壓支撐13裝置，用於打開四個邊門，貨櫃車體的四個邊門由液壓支撐13放下，長邊門15、短邊門14打開後與貨櫃車體的櫃底16同在一個平面上，由貨櫃車體液壓支撐系統13支撐，形成一個可再生能源電力系統的工作平臺。垂直軸風力發電機單元30的液壓支撐塔架系統34、35安裝在所述的長方形貨櫃12的兩個長邊門15的靠外側兩端，非工作時液壓支撐塔架系統34、35收起並固定安置在長方形貨櫃12的兩個長邊門15的靠外側門邊。工作時收、放液壓支撐34支撐多級液壓伸縮臂35豎起，多級液壓伸縮臂35伸展到最高高度。垂直軸風力發電機單元30的發電機33及支架32安裝在多級液壓伸縮臂35的頂端，垂直軸風力發電機單元30的垂直軸升力及阻力風葉31是可以拆卸的，垂直軸風力發電機單元30不工作時，拆卸下來，安置在長方形貨櫃12的長邊門15的兩側，工作時，安裝到多級液壓伸縮臂塔架35的支架32上通過聯軸器與發電機33連接起來。將垂直軸風力發電機單元30固定在貨櫃車體長邊門15上的垂直軸升力及阻力風葉系統31卸下，安裝到多級液壓伸縮臂35頂端的支架32上、通過聯軸器與發電機33相連接，開啟收、放液壓支撐34與多級液壓伸縮臂35工作，收、放液壓支撐34將多級液壓伸縮臂35豎起，多級液壓伸縮臂35逐級伸開到最高位置，垂直軸風力發電機單元30展開呈工作狀態。太陽能斯特林發電機單元40的二維旋轉支撐平臺44安裝在長方形貨櫃12的兩個長邊門15靠近中間的位置，的其他部分是可以拆卸的，太陽能斯特林發電機單元40不工作時，拆卸成V型支架42、超級聚光鏡41、斯特林發電機43三個部分，分別固定安置在長方形貨櫃12的兩個長邊門15上，工作時，將太陽能斯特林發電機單元40各部分組裝成整體安裝到二維旋轉支撐平臺44上。將太陽能斯特林發動機單元40固定在貨櫃車體長邊門15上的超級聚光鏡41、斯特林發電機43、V型支架42卸下，將V型支架42安裝到二維旋轉支撐平臺44上，將超級聚光鏡41、斯特林發電機43安裝到V型支架42上，太陽能斯特林發動機單元40展開呈工作狀態。大功率儲能單元固定安裝在長方形貨櫃的中間位置16上。(圖6不方便表現，所以沒有在圖上表現出來。以文字敘述。)
電源輸出/輸入單元固定安裝在長方形貨櫃的兩個短邊門14上。(圖6不方便表現，所以沒有在圖上表現出來，以文字敘述。)
圖7是一種移動式可再生的電力系統可插拔電池集箱結構圖，可插拔電池集箱單元60包含可插拔電池的抽屜盒61及充電控制系統組成，所述的多個可插拔電池的抽屜盒61的末端安裝了充電電源的電極，所述的多個可插拔電池的抽屜盒61可以將電池放進去充電，充電結束後可以拿出去使用，所述充 電控制系統連接儲能系統的輸出端和可插拔電池抽屜盒61末端的充電電極。可插拔電池集箱單元60固定安裝在長方形貨櫃的兩個短邊門14上，
移動式可再生的電力系統需要移動時，與系統展開時逆向工作，系統各個單元收起並固定到各自位置，貨櫃車體各個邊門收起，液壓支撐系統全部收縮到位，牽引車頭連接貨櫃車體，呈移動狀態。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於，系統包含移動貨櫃車輛單元，垂直軸風力發電機單元，太陽能斯特林發電單元，大功率儲能單元，可插拔電池集箱單元，電源輸出/輸入單元，所述垂直軸風力發電機單元、太陽能斯特林發電單元、大功率儲能單元、可插拔電池集箱單元、電源輸出/輸入單元都安裝在所述移動貨櫃車輛單元上。
2.如權利要求I所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的移動貨櫃車輛單元，由貨櫃車牽引車頭，貨櫃車體及液壓支撐等組成，所述貨櫃牽引車頭是大功率的汽車，所述的貨櫃車體是長方形貨櫃安裝在底盤車上，長方形貨櫃的頂部是可移動的，長方形貨櫃的四個邊門是可以打開的，四個邊門的外端安裝有液壓支撐裝置，用於打開及支撐四個邊門展開後與貨櫃的櫃底在一個平面上。
3.如權利要求I所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的垂直軸風力發電機單元，由垂直軸風力發電機，液壓支撐塔架等組成，所述垂直軸風力發電機由垂直軸升力及阻力風葉系統、支架系統、發電機系統組成，所述液壓支撐塔架由收、放液壓支撐系統與多級液壓伸縮臂系統組成，所述發電機系統及支架系統安裝在所述液壓支撐塔架的頂端，所述液壓支撐塔架由收、放液壓支撐系統與多級液壓伸縮臂系統安裝在貨櫃車體上，所述垂直軸升力及阻力風葉系統安裝在支架系統上通過聯軸器與發電機系統連接。
4.如權利要求I所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的太陽能斯特林發電單元，由超級聚光鏡系統、斯特林發電機系統、V型支架系統、二維旋轉支撐平臺系統組成，所述二維旋轉支撐平臺系統安裝在貨櫃車體上，所述V支架系統安裝二維旋轉支撐平臺系統上，超級聚光鏡系統安裝在V型支架系統的一端，斯特林發電機單元安裝在V型支架系統的另一端，所述二維旋轉支撐平臺系統控制所述超級聚光鏡系統跟隨太陽轉動收集太陽能聚焦到斯特林發電機系統，通過所述斯特林發電機系統吸收聚焦的太陽熱能轉化為機械能進而轉換為電能。
5.如權利要求I所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的大功率儲能單元，由主控櫃、DC -PUC櫃、AC-PUC櫃組成，主控櫃用於控制整個可再生能源系統的電力輸入、儲能和輸出，DC-PUC對垂直軸風力發電機及太陽能斯特林發電機發出的電力進行整流或變流，進入DC-BUS總線控制，儲能端在線調節充電和放電，控制儲能子系統的運作，輸入端併入電網或接入負載，對整個輸出進行智能控制，實現電力供需最優化配置，由全釩液流儲能系統或鋅溴液流儲能系統或超級電容儲能系統組成。
6.如權利要求I所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的可插拔電池集箱單元，由多個可插拔電池的抽屜、充電控制系統組成，所述的可插拔電池的抽屜的末端安裝了電源的電極，所述充電控制系統連接儲能系統的輸出端和可插拔電池抽屜末端的電極，所述的電源輸出/輸入單元，由電纜及接插件組成，所述電纜的一端與通過接插件儲能單元連接，另一端通過接插件與負載或電網連接。
7.如權利要求I或3所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的垂直軸風力發電機單元的液壓支撐塔架安裝在所述的長方形貨櫃的兩個長邊門的靠外側兩端，所述發電機系統及支架系統安裝在多級液壓伸縮臂系統的頂端，所述的垂直軸升力及阻力風葉系統是可以拆卸的，安裝在支架系統上通過聯軸器與發電機系統連接。
8.如權利要求I或4所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的太陽能斯特林發電單元的二維旋轉支撐平臺安裝在所述的長方形貨櫃的兩個長邊門上，所述的太陽能斯特林發電單元的超級聚光鏡系統、斯特林發電機系統、V型支架系統是可以拆卸的。
9.如權利要求I或5所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的大功率儲能單元安裝在長方形貨櫃的中間位置上。
10.如權利要求I或6所述的一種移動式可再生能源電力系統，其特徵在於所述的可插拔電池集箱單元、電源輸出/輸入單元安裝在所述的長方形貨櫃的兩個短邊門上。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種可以移動的可再生能源的電力系統，為了達到所上述目的，本發明提供了一種移動式可再生能源的電力系統，其特徵在於包含移動貨櫃車輛單元，垂直軸風力發電機單元，太陽能斯特林發電機單元，大功率儲能單元，可插拔電池集箱單元，電源輸出/輸入單元。所述垂直軸風力發電機單元；太陽能斯特林發電機單元；大功率儲能單元；可插拔電池集箱單元；電源輸出/輸入單元安裝在移動貨櫃車輛單元上。移動式可再生能源電力系統移動時所述的垂直軸風力發電機單元，太陽能斯特林發電機單元各系統都收起，拆卸下來安置在移動貨櫃車輛單元的固定部位上，所述的移動貨櫃車輛單元貨櫃車體的各個邊門收起，呈可移動狀態，移動式可再生能源電力系統工作時所述的移動貨櫃車輛單元貨櫃車體的各個邊門放下並展開，所述的垂直軸風力發電機單元，太陽能斯特林發電機單元各系統都安裝到位、伸展開來，呈工作狀態。
文檔編號F03D9/00GK102616169SQ201210109490
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者王德恆 申請人:王德恆