一種依靠風光互補發電的鋰離子電池儲能裝置的製作方法
2023-06-14 10:36:21 1
專利名稱：一種依靠風光互補發電的鋰離子電池儲能裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用高空中的風、光互補進行發電並通過鋰離子電池儲存電能的置，特別指的是一種利用高空中的風力的大小和太陽光的強弱來進行發電並且風力與太陽光能進行強弱互補的鋰離子電池裝置。
背景技術：
在人們的日常生活中，電已經成為最常用的動力來源，特別在遠離電網的地區、部隊的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、地質勘探和野外考察工作站，由於其用電量較小，電網送電就顯得十分不經濟，而採用柴油發電機進行發電不但成本過高、性能不穩定，而且柴油的儲運也十分困難，採用太陽能發電雖然成本較低，但是由於太陽的周期性運轉，每到夜晚時就發電和供電就會中斷，採用風力發電成本也比較低，但是由於白天時太陽普照，地表溫度溫差較小，每到白天時發電和供電就會中斷，因此人們一直尋求一種能利用本地的現有資源、不分白天和夜晚，能持續穩定地進行獨立發電和供電的裝置。為了解決以上技術中存在的問題，本發明作出了以下技術決方案。
發明內容
一種利用高空風光互補發電進行充電的鋰離子電池儲能裝置，由薄膜非晶矽太陽能發電裝置、小型風力發電機組、系統控制器、鋰離子蓄電池組、特殊材料高強度氣球和逆變器組成。如圖(1)將薄膜非晶矽太陽能發電裝置和小型風力發電機組通過特殊材料高強度氣球在高空中的浮力牽到高空，特殊材料高強度氣球下面用繩子固定在地面上，薄膜非晶矽太陽能發電裝置的薄膜非晶矽塗層設計在特殊材料高強度氣球的外表面，無論太陽在哪個方向都能採集太陽的輻射光，薄膜非晶矽是太陽能發電系統的核心部分，也是太陽能發電系統中價值最高貴的部分，其作用是將太陽能的輻射能轉換為電能，並經過系統控制器送往蓄電池中儲存起來，最後通過逆變器對負載供電。風力發電機組是利用自然風的力量推動風車葉片旋轉，再通過增速器將旋轉速度提升，來促使發電機發電，只要風速大於或等於每秒三米，發電機就可運行發電，從而將風能轉化為電能通過系統控制器儲存在蓄電池裡，最後通過逆變器對負載供電。系統控制器是用來控制整個儲能裝置的工作狀態的，並對蓄電池起過充電保護、過放電保護的作用，在溫差較大的地方，系統控制器還具有溫度補償的功能。鋰離子蓄電池組的設置將薄膜非晶矽太陽能發電裝置和小型風力發電機組發出的電能儲存在該電池裡，而後根據需要進行平穩放電，有效控制了因光線和風力不穩定而導致電能輸出不穩定給設備帶來的損壞。由於薄膜非晶矽太陽能發電裝置和小型風力發電機組所發的電一般都是12VDC、MVDC、48VDC的直流電，經過逆變器後，可變成220VAC和 110VAC的交流電。實踐證明，太陽能與風能在時間上和地域上都有很強的互補性，白天太陽光較強，是太陽能發電的最佳時間，不過由於太陽普照大地，地表溫度基本相同，空氣對流幅度較小，因此風能很小，晚上太陽落山後，太陽光照很弱，太陽能發電裝置無法進行， 而此時由於地表地質(如水面在地面、植被地面、沙土地面)的不同，導熱係數不同而產生較大的溫差，導致風能加強，是風能發電的最佳時間；在夏季，太陽光強度較大而風能較小， 到冬季，太陽光強度弱而風能較大。可見，不論是白天還是黑夜，不論是夏天還是冬天，薄膜非晶矽太陽能發電裝置和小型風力發電機組都能進行很好的互補作用，使鋰離子蓄電池永遠不會因為長期虧電而使其損壞，用戶也不會因斷電而苦惱。本發明的最大特點是採用特殊材料高強度氣球將兩發電裝置帶入高空，使薄膜非晶矽太陽能發電裝置能獲得充足的陽光，也使小型風力發電機組捕捉更大的風力，充分利用了自然資源，採用雙重發電裝置的互補，有效解決了單純發電裝置的不穩定現象。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。如圖1 一種利用高空風光互補發電進行充電的鋰離子電池儲能裝置的工作原理圖。
具體實施例方式本發明由薄膜非晶矽太陽能發電裝置1、小型風力發電機組2、系統控制器3、鋰離子蓄電池組4、特殊材料高強度氣球5和逆變器6組成，在特殊材料高強度氣球5的外表面， 安裝有薄膜非晶矽太陽能發電裝置1的太陽能接收面板，當太陽光照在該面板上時，面板所產生的電能經過系統控制器送入鋰離子蓄電池組4，鋰離子蓄電池組4將電能經逆變器轉換，送給用電器。小型風力發電機組2在高空風力的作用下，帶動，風車葉片旋轉，再經過增速機將旋轉的速度提升高，來促使發電機發電，發電機所發的電經過系統控制器儲存到鋰離子蓄電池組4，再經逆變器轉換，送給用電器。以上兩套發電裝置，將所發的電能共同儲存在鋰離子蓄電池組4裡，因為薄膜非晶矽太陽能發電裝置1的發電條件與小型風力發電機組2的發電條件下好相反，因此當薄膜非晶矽太陽能發電裝置1的發電條件不夠時，正是小型風力發電機組2發電的最佳時機。因此，薄膜非晶矽太陽能發電裝置1和小型風力發電機組2在時間和地域條件上起到了互補的作用，徹底解決了單純發電裝置的不穩定現象。
權利要求
1.一種利用高空風光互補發電進行充電的鋰離子電池儲能裝置，其特徵是將兩種不同的發電裝置通過特殊材料高強度氣球的浮力懸掛在高空進行發電，兩發電裝置之間所需發電條件可以互補的儲能裝置。
2.由權利要求1所述的一種利用高空風光互補發電進行充電的鋰離子電池儲能裝置， 其特徵是薄膜非晶矽太陽能發電裝置的太陽能接收面板，安裝在特殊材料高強度氣球的外表面。不論太陽從哪方面照向氣球，都能充分吸收太陽能。
3.由權利要求1所述的一種利用高空風光互補發電進行充電的鋰離子電池儲能裝置， 其特徵是鋰離子蓄電池組的用，使發電供電十分穩定。
全文摘要
一種利用高空自然風能和光能互補發電進行充電的鋰離子電池儲能裝置，由薄膜非晶矽太陽能發電裝置、小型風力發電機組、系統控制器、鋰離子蓄電池組、特殊材料高強度氣球和逆變器組成，利用「在陽光充足的時候自然風力較小，而沒有陽光的時候自然風力較大」的自然規律，將薄膜非晶矽太陽能發電裝置和小型風力發電機組通過特殊材料高強度氣球懸掛高空，為同一鋰離子蓄電池組充電，後將所儲電能提供給負載使用。
文檔編號H02N6/00GK102201685SQ201010135069
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月24日 優先權日2010年3月24日
發明者崔明, 朱羅泉, 王明均 申請人:深圳世紀新能源電池有限公司