一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207559901 U(45)授权公告日 2018.06.29

(21)申请号 201721688169.6(22)申请日 2017.12.07

(73)专利权人 田禾信息科技（上海）有限公司

地址 201200 上海市浦东新区川沙路1098

号8幢(72)发明人 马勇　祝鸣　汪少成　邵诗韵　(74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限

公司 11212

代理人 谈杰(51)Int.Cl.

H02S 10/12(2014.01)H02J 3/38(2006.01)H02J 7/32(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

()实用新型名称

一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构(57)摘要

本实用新型公开了一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其结构包括供电接口、配电箱、竖杆、自动旋转装置、风机叶片、连接盘、避雷针、叶片连接杆、光伏电组、数据显示器、蓄电池接口，自动旋转装置由法兰盘、连接螺栓、固定螺母、转头、转盘、轴套、转轴组成，固定螺母通过螺纹连接于连接螺栓上下两端，本实用新型实现了一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构通过安装有自动旋转装置，在使用时能通过手动开启风机叶片的旋转发电，不需要要外接电源，可自主发电，克服了在无风或风力较小的情况下风机叶片无法发电，且只使用内部的电循环，因此可在任何时候都可以进行风力发电，使工作效率和产电量大大提升，装置实用性强。

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权　利　要　求　书

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1.一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其结构包括供电接口（1）、配电箱（2）、竖杆（3）、自动旋转装置（4）、风机叶片（5）、连接盘（6）、避雷针（7）、叶片连接杆（8）、光伏电组（9）、数据显示器（10）、蓄电池接口（11），其特征在于：

所述配电箱（2）贯穿连接于竖杆（3）下方，所述自动旋转装置（4）嵌套于连接盘（6）下方内部，所述风机叶片（5）通过螺栓连接于叶片连接杆（8）上下端外部，所述连接盘（6）焊接于避雷针（7）上方中间，所述避雷针（7）贯穿连接于自动旋转装置（4）上方，所述叶片连接杆（8）等距分布于风机叶片（5）上下端，所述光伏电组（9）通过螺丝连接于竖杆（3）表面中间，所述数据显示器（10）通过导线连接于配电箱（2）内部，所述蓄电池接口（11）贯穿连接于配电箱（2）表面右下角；

所述自动旋转装置（4）由法兰盘（401）、连接螺栓（402）、固定螺母（403）、转头（404）、转盘（405）、轴套（406）、转轴（407）组成，所述法兰盘（401）通过法兰连接于竖杆（3）上方，所述连接螺栓（402）等距分布于法兰盘（401）中间，所述固定螺母（403）通过螺纹连接于连接螺栓（402）上下两端，所述转头（404）贯穿连接于转盘（405）上方，所述转盘（405）嵌套于转轴（407）上方，所述轴套（406）安装于竖杆（3）内部，所述转轴（407）贯穿连接于轴套（406）内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其特征在于：所述供电接口（1）贯穿连接于配电箱（2）左侧下方内部。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其特征在于：所述竖杆（3）通过法兰连接于自动旋转装置（4）下方。

4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其特征在于：所述数据显示器（10）与蓄电池接口（11）位于同一水平面。

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其特征在于：所述连接盘（6）与避雷针（7）相互垂直。

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一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构

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技术领域

[0001]本实用新型是一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，属于微电网结构领域。

背景技术

[0002]微电网也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题，开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

[0003]现有技术公开了申请号为2016200856.2的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，该电网结构包括多输入直流变换器、太阳能发电系统以及风能发电系统，太阳能发电系统以及风能发电系统通过多输入直流变换器的两个输入端串联接入，通过电压与电流采集模块，用于采集太阳能发电系统以及风能发电系统的输出电压与电流，单片机控制多输入直流变换器的两个输入端的闭合与断开，将太阳能和风能的电压串联降压，并进行电能存储，与传统方式相比，控制更加简便，电网模型中，采用了太阳能跟光技术，提高了太阳能的利用率和微电网电能产生率，但现有技术结构简单，传统的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构如遇到无风或风力较小的情况没有足够的动力带动风机叶片进行发电甚至完全停止工作，导致风机叶片没有用处，致使产电量没有提升反而下降，装置实用性差。实用新型内容

[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，以解决现有技术结构简单，传统的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构如遇到无风或风力较小的情况没有足够的动力带动风机叶片进行发电甚至完全停止工作，导致风机叶片没有用处，致使产电量没有提升反而下降，装置实用性差的问题。

[0005]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构，其结构包括供电接口、配电箱、竖杆、自动旋转装置、风机叶片、连接盘、避雷针、叶片连接杆、光伏电组、数据显示器、蓄电池接口，所述配电箱贯穿连接于竖杆下方，所述自动旋转装置嵌套于连接盘下方内部，所述风机叶片通过螺栓连接于叶片连接杆上下端外部，所述连接盘焊接于避雷针上方中间，所述避雷针贯穿连接于自动旋转装置上方，所述叶片连接杆等距分布于风机叶片上下端，所述光伏电组通过螺丝连接于竖杆表面中间，所述数据显示器通过导线连接于配电箱内部，所述蓄电池接口贯穿连接于配电箱表面右下角，所述自动旋转装置由法兰盘、连接螺栓、固定螺母、转头、转盘、轴套、转轴组成，所述法兰盘通过法兰连接于竖杆上方，所述连接螺栓等距分布于法兰盘中

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间，所述固定螺母通过螺纹连接于连接螺栓上下两端，所述转头贯穿连接于转盘上方，所述转盘嵌套于转轴上方，所述轴套安装于竖杆内部，所述转轴贯穿连接于轴套内部。[0006]进一步地，所述供电接口贯穿连接于配电箱左侧下方内部。[0007]进一步地，所述竖杆通过法兰连接于自动旋转装置下方。[0008]进一步地，所述数据显示器与蓄电池接口位于同一水平面。[0009]进一步地，所述连接盘与避雷针相互垂直。[0010]进一步地，所述竖杆的材质为不锈钢，其材质刚硬使竖杆不变形。[0011]进一步地，所述配电箱为长方体。[0012]有益效果

[0013]本实用新型实现了一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构通过安装有自动旋转装置，在使用时能通过手动开启风机叶片的旋转发电，不需要要外接电源，可自主发电，克服了在无风或风力较小的情况下风机叶片无法发电，且只使用内部的电循环，因此可在任何时候都可以进行风力发电，使工作效率和产电量大大提升，装置实用性强。附图说明

[0014]通过阅读参照以下附图对非性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0015]图1为本实用新型一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构的结构示意图；

[0016]图2为本实用新型自动旋转装置剖面的结构示意图；

[0017]图3为本实用新型一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构剖面的结构示意图。

[0018]图中：供电接口-1、配电箱-2、竖杆-3、自动旋转装置-4、风机叶片-5、连接盘-6、避雷针-7、叶片连接杆-8、光伏电组-9、数据显示器-10、蓄电池接口-11、法兰盘-401、连接螺栓-402、固定螺母-403、转头-404、转盘-405、轴套-406、转轴-407。具体实施方式

[0019]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。[0020]请参阅图1-图3，本实用新型提供一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构：其结构包括供电接口1、配电箱2、竖杆3、自动旋转装置4、风机叶片5、连接盘6、避雷针7、叶片连接杆8、光伏电组9、数据显示器10、蓄电池接口11，所述配电箱2贯穿连接于竖杆3下方，所述自动旋转装置4嵌套于连接盘6下方内部，所述风机叶片5通过螺栓连接于叶片连接杆8上下端外部，所述连接盘6焊接于避雷针7上方中间，所述避雷针7贯穿连接于自动旋转装置4上方，所述叶片连接杆8等距分布于风机叶片5上下端，所述光伏电组9通过螺丝连接于竖杆3表面中间，所述数据显示器10通过导线连接于配电箱2内部，所述蓄电池接口11贯穿连接于配电箱2表面右下角，所述自动旋转装置4由法兰盘401、连接螺栓402、固定螺母403、转头404、转盘405、轴套406、转轴407组成，所述法兰盘401通过法兰连接于竖杆3上方，所述连接螺栓402等距分布于法兰盘401中间，所述固定螺母403通过螺纹连接于连接螺栓

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402上下两端，所述转头404贯穿连接于转盘405上方，所述转盘405嵌套于转轴407上方，所述轴套406安装于竖杆3内部，所述转轴407贯穿连接于轴套406内部，所述供电接口1贯穿连接于配电箱2左侧下方内部，所述竖杆3通过法兰连接于自动旋转装置4下方，所述数据显示器10与蓄电池接口11位于同一水平面，所述连接盘6与避雷针7相互垂直，所述竖杆3的材质为不锈钢，其材质刚硬使竖杆3不变形所述配电箱2为长方体。

[0021]本实用新型所述的风力发电机叶片5是一个复合材料制成的薄壳结构，结构上分根部、外壳、龙骨三个部分，类型多种，有尖头、平头、钩头、带襟翼的尖部等，设计难点包括叶型的空气动力学设计、强度、疲劳、噪声设计、复合材料铺层设计，工艺难点主要包括阳模加工、模翻制、树脂系统选用，叶片是一个大型的复合材料结构，其重量的90%以上由复合材料组成，每台发电机一般有三支叶片，1.5MW的发电机单支叶片用复合材料达6吨，而3MW以上的风机叶片单支重量在10吨以上。[0022]在进行使用时，将自动旋转装置4装于竖杆3上方内部，连接盘6下方，其法兰盘401用于与竖杆3连接，连接螺栓402、固定螺母403用于连接固定法兰盘401使其不会松动脱落，转头404受到转轴407的传动使转盘405转动使风机叶片5开始转动工作，转盘405在有风力或自动旋转装置4工作时都可以进行转动，轴套406装配着转轴407，而转轴407接收到配电箱2内部左侧上方的电机的动力即可进行工作，在使用时能通过手动开启风机叶片的旋转发电，不需要要外接电源，可自主发电，克服了在无风或风力较小的情况下风机叶片无法发电，且只使用内部的电循环，因此可在任何时候都可以进行风力发电，使工作效率和产电量大大提升，装置实用性强。

[0023]其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是现有技术结构简单，传统的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构如遇到无风或风力较小的情况没有足够的动力带动风机叶片进行发电甚至完全停止工作，导致风机叶片没有用处，致使产电量没有提升反而下降，装置实用性差，本实用新型通过上述部件的互相组合，本实用新型实现了一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网结构通过安装有自动旋转装置，在使用时能通过手动开启风机叶片的旋转发电，不需要要外接电源，可自主发电，克服了在无风或风力较小的情况下风机叶片无法发电，且只使用内部的电循环，因此可在任何时候都可以进行风力发电，使工作效率和产电量大大提升，装置实用性强，具体如下所述：

[0024]所述法兰盘401通过法兰连接于竖杆3上方，所述连接螺栓402等距分布于法兰盘401中间，所述固定螺母403通过螺纹连接于连接螺栓402上下两端，所述转头404贯穿连接于转盘405上方，所述转盘405嵌套于转轴407上方，所述轴套406安装于竖杆3内部，所述转轴407贯穿连接于轴套406内部。

[0025]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为所涉及的权利要求。

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此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包

含一个的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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图1

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说　明　书　附　图

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图2

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图3

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