本发明涉及储能发电,特别是涉及一种微型光伏发电装置。
背景技术:
1、太阳能光伏发电技术作为一种清洁的可再生能源利用方式,具有资源丰富、无污染和无噪音等优点,逐渐受到广泛关注和应用。但是,太阳能光伏发电系统存在着局限性,其发电量直接依赖于日照强度,无法满足负载的持续稳定供电需求,因此光伏发电系统的储能技术一直是该领域研究的热点和难点。合理的储能技术不仅可以解决光伏发电的间断性问题,而且可以通过储存多余电能并在发电低谷期供电,提高系统的整体经济效益。
2、目前,常见的储能装置有化学储能(如锂离子电池、钠硫电池等)、物理储能(如超级电容器、飞轮储能等),化学储能具有高能量密度和高效率的优点,但也存在安全隐患、成本高昂、环境污染等缺点。物理储能具有响应速度快、寿命长、环保无污染等优点,但也存在功率密度低、体积大、自放电快等缺点。机械储能具有成本低廉、规模灵活、环境友好等优点,是一个非常值得研究的课题,若得到广泛应用,能减少对化石燃料发电的依赖,实现资源节约和减排,为新能源产业发展和可持续社会建设作贡献。
3、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本发明目的在于提出一种微型光伏发电装置,采用重力储能系统将光伏发电系统转化的富余电能储存为势能,光伏发电系统转化的电能不足时,储存的势能释放,驱动发电机工作,将势能转化为电能,与所述光伏发电系统共同为负载供电,使得供电能持续不间断,提高供电系统的适应性和稳定性。
2、为此,本发明提出一种微型光伏发电装置。
3、优选地,本发明还可以具有如下技术特征:
4、一种微型光伏发电装置,包括光伏发电系统、重力储能系统和智能控制系统;所述光伏发电系统能将自然光转化为电能;所述智能控制系统与所述光伏发电系统和所述重力储能系统电连接,能监测和控制所述光伏发电系统和所述重力储能系统的工作状态;所述重力储能系统包括提升重物机构、发电机和重物,当所述光伏发电系统转化的电能有富余时,所述智能控制系统驱动所述提升重物机构提升所述重物,将所述光伏发电系统转化的富余电能转化为势能储存,当所述光伏发电系统转化的电能不足时,所述智能控制系统控制所述重物下降,驱动所述发电机工作,将势能转化为电能,与所述光伏发电系统共同为负载供电。
5、优选地,所述光伏发电系统包括太阳能光伏面板,所述太阳能光伏面板能将自然光能转化为直流电。
6、优选地,所述提升重物机构包括若干滑轮、绳索、齿轮、减速电机和电磁铁,所述绳索的两端分别与所述滑轮和所述重物连接,所述滑轮中间设置有中心轴,所述中心轴的一端通过所述齿轮与所述减速电机相连,所述电磁铁设置于所述提升重物机构的电路上,用于控制所述减速电机的工作状态。
7、优选地,所述重力储能系统还包括皮带,所述中心轴的另一端通过所述皮带与所述发电机相连。
8、优选地,所述提升重物机构包括两个并排设置的所述滑轮。
9、优选地,还包括整流桥,所述整流桥将所述发电机产生的交流电转化为直流电。
10、优选地,所述负载包括三组额定功率为12v/5w的直流灯泡。
11、优选地,所述智能控制系统包括单片机、电能测量模块、负荷控制模块和显示模块,所述电能测量模块监测所述光伏发电系统的发电量、负载的用电量和所述重力储能系统储电量,并将数据传输到所述单片机,所述负荷控制模块用于控制负载的开启或关闭。
12、优选地,所述单片机为51单片机。
13、优选地,所述显示模块包括0.96寸oled显示屏,用于显示照射到所述光伏发电系统上的光照强度、所述光伏发电系统的光伏输出功率、所述重力储能系统的重力储能情况和负载的功率。
14、本发明与现有技术对比的有益效果包括:
15、1、本发明的微型光伏发电装置,设置了重力储能系统,通过重力储能系统将光伏发电系统转化的富余电能储存为势能,光伏发电系统转化的电能不足时,储存的势能释放,驱动发电机工作,将势能转化为电能,与所述光伏发电系统共同为负载供电,解决光伏发电的间断性问题,通过储存多余电能在发电低谷期供电,提高了发电装置的稳定性、可持续性,使得装置适应性更强,供电更可靠,将该微型光伏发电装置的技术用于大型发电后,能提高整体的经济效益,没有环境污染物排放,符合环保理念,利于推动绿色社会和可持续发展。
16、2、本发明采用带滑轮的提升重物机构,利用简单和低成本的机械装置,通过提升重物将电能转变为势能进行储存,具有较高的能量转换效率和较长的循环寿命,结构简单、效率高、寿命长、安全可靠、绿色环保。
1.一种微型光伏发电装置,其特征在于:包括光伏发电系统、重力储能系统和智能控制系统;所述光伏发电系统能将自然光转化为电能;所述智能控制系统与所述光伏发电系统和所述重力储能系统电连接,能监测和控制所述光伏发电系统和所述重力储能系统的工作状态;所述重力储能系统包括提升重物机构、发电机和重物,当所述光伏发电系统转化的电能有富余时,所述智能控制系统驱动所述提升重物机构提升所述重物,将所述光伏发电系统转化的富余电能转化为势能储存,当所述光伏发电系统转化的电能不足时,所述智能控制系统控制所述重物下降,驱动所述发电机工作,将势能转化为电能,与所述光伏发电系统共同为负载供电。
2.根据权利要求1所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述光伏发电系统包括太阳能光伏面板,所述太阳能光伏面板能将自然光能转化为直流电。
3.根据权利要求1所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述提升重物机构包括若干滑轮、绳索、齿轮、减速电机和电磁铁,所述绳索的两端分别与所述滑轮和所述重物连接,所述滑轮中间设置有中心轴,所述中心轴的一端通过所述齿轮与所述减速电机相连,所述电磁铁设置于所述提升重物机构的电路上,用于控制所述减速电机的工作状态。
4.根据权利要求3所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述重力储能系统还包括皮带,所述中心轴的另一端通过所述皮带与所述发电机相连。
5.根据权利要求3所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述提升重物机构包括两个并排设置的所述滑轮。
6.根据权利要求3所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:还包括整流桥,所述整流桥将所述发电机产生的交流电转化为直流电。
7.根据权利要求3所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述负载包括三组额定功率为12v/5w的直流灯泡。
8.根据权利要求1所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述智能控制系统包括单片机、电能测量模块、负荷控制模块和显示模块,所述电能测量模块监测所述光伏发电系统的发电量、负载的用电量和所述重力储能系统储电量,并将数据传输到所述单片机,所述负荷控制模块用于控制负载的开启或关闭。
9.根据权利要求8所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述单片机为51单片机。
10.根据权利要求9所述的一种微型光伏发电装置,其特征在于:所述显示模块包括0.96寸oled显示屏,用于显示照射到所述光伏发电系统上的光照强度、所述光伏发电系统的光伏输出功率、所述重力储能系统的重力储能情况和负载的功率。