風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源發(fā)電技術領域，特別是涉及一種風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出，常規(guī)化石能源長久以來的使用造成了全球環(huán)境污染的狀況，加之其儲量有限，新能源的開發(fā)和利用成為趨勢。為了普及太陽能光伏發(fā)電以及風力發(fā)電的科學知識，一些太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電的實驗裝置也隨著被開發(fā)和推廣，但現有的一些實驗裝置存在成本高、應用條件苛刻、難以大范圍推廣普及應用。太陽能光伏發(fā)電可以直接將太陽能通過光電轉換直接發(fā)電，太陽能資源豐富、分布廣泛、開發(fā)利用方便、取之不盡用之不竭等諸多的優(yōu)點，光伏發(fā)電具有環(huán)保、便利、安全、高效等優(yōu)點，近年來太陽能光伏發(fā)電發(fā)展迅速，在眾多領域中獲得了規(guī)?；瘧?。同樣風能是最重要的可再生能源之一，風力發(fā)電技術也因其無污染、可再生，在國內外受到廣泛推廣。太陽能光伏和風力發(fā)電作為新能源的重要利用形式之一，將成為未來能源利用的主要方向和新能源領域的一個研究重點。在太陽能光伏發(fā)電過程會受到光照強度、天氣變化等因素影響。風能也受到風力的隨機性及風速的多變性限制。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)，能夠可以根據設定演示水平軸垂直軸風力發(fā)電、晶體硅/薄膜太陽能電池發(fā)電以及風光互補發(fā)電等，具有結構緊湊、使用方便、演示效果直觀、科普性強都優(yōu)點。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)，包括:塑料殼體、太陽能發(fā)電單元、風力發(fā)電單元、撥碼開關單元、前面板、控制單元、發(fā)電控制電路和演示顯示單元;所述太陽能發(fā)電單元、撥碼開關單元固定在塑料殼體上表面，前面板固定在塑料殼體前表面上;所述太陽能發(fā)電單元和風力發(fā)電單元分別與撥碼開關單元連接;所述控制單元包括控制器電路、發(fā)電信息采集電路、控制輸出電路、顯示驅動電路和儲能電池;所述演示顯示單元包括IXD液晶顯示器、LED指示燈、波段轉換開關和外接演示負載;所述發(fā)電控制電路分別與所述撥碼開關單元、控制器電路和波段轉換開關連接;所述波段轉換開關的輸入和輸出分別連接在儲能電池和外接演示負載之間;所述LCD液晶顯示器和LED指示燈均與所述控制器電路連接，所述LCD液晶顯示器顯示所述演示顯示單元的原理示意圖和發(fā)電量信息，LED指示燈指示各發(fā)電單元的工作狀態(tài)。
[0005]優(yōu)選的，所述發(fā)電控制電路包括風力發(fā)電控制電路和太陽能發(fā)電控制電路;所述風力發(fā)電單元包括垂直軸風力發(fā)電機和水平軸風力發(fā)電機，垂直軸風力發(fā)電機固定在塑料殼體上表面，水平軸風力發(fā)電機固定在塑料殼體側面;所述垂直軸風力發(fā)電機和水平軸風力發(fā)電機的輸出通過撥碼開關單元和風力發(fā)電控制電路后與所述控制器電路相連接;所述太陽能發(fā)電單元包括晶體硅太陽能光伏電池和薄膜太陽能光伏電池，晶體硅太陽能光伏電池和薄膜太陽能光伏電池通過撥碼開關單元和太陽能發(fā)電控制電路后與所述控制器電路相連接。
[0006]優(yōu)選的，所述撥碼開關單元由位撥碼開關S1、撥碼開關S2、撥碼開關Wl、撥碼開關W2組成，撥碼開關SI與薄膜太陽能光伏電池的輸出端連接，撥碼開關S2與晶體硅太陽能光伏電池的輸出端連接，撥碼開關WI與垂直軸風力發(fā)電機的輸出端連接，撥碼開關W 2與水平軸風力發(fā)電機的輸出端相連接;所述太陽能發(fā)電單元和風力發(fā)電單元經撥碼組合開關進行連接后，通過對撥碼開關的通斷選擇可以組合成以下幾種發(fā)電模式:
1)、單獨晶體硅太陽能發(fā)電模式，單獨薄膜太陽能發(fā)電模式，單獨垂直軸風力發(fā)電模式，單獨水平軸風力發(fā)電模式；
2)、晶體硅太陽能發(fā)電和薄膜太陽能發(fā)電組成的聯合太陽能發(fā)電模式，垂直軸風力發(fā)電和水平軸風力發(fā)電組成的聯合風力發(fā)電模式；以及聯合太陽能發(fā)電模式和聯合風力發(fā)電模式組成的互補發(fā)電模式；
3)、晶體硅太陽能發(fā)電和垂直軸風力發(fā)電的互補發(fā)電模式，薄膜太陽能發(fā)電和垂直軸風力發(fā)電的互補發(fā)電模式，晶體硅太陽能發(fā)電和水平軸風力發(fā)電的互補發(fā)電模式，薄膜太陽能發(fā)電和水平軸風力發(fā)電的互補發(fā)電模式。
[0007]優(yōu)選的，所述風力發(fā)電控制電路包括整流電路和發(fā)電電流采集電路;所述太陽能發(fā)電控制電路包括濾波電路和發(fā)電電壓采集電路。
[0008]優(yōu)選的，所述外接演示負載上設有USB輸出電路接口和LED負載演示燈。
[0009]優(yōu)選的，所述塑料殼體由帶85度傾角的長方體塑料殼組成;所述LCD液晶顯示器、LED指示燈、波段轉換開關、USB輸出電路接口和LED負載演示燈固定在前面板上。
[0010]優(yōu)選的，所述控制器電路為STC15F2K60S2組成，儲能電池由鋰電池組成。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用小功率低安全電壓輸出的不同類型風力發(fā)電機和不同種類太陽能電池作為發(fā)電單元，并根據切換開關不同組合，可以實現多種太陽能光伏、風力及互補發(fā)電系統(tǒng)的演示實驗，配合LCD液晶顯示器、LED指示燈和輸出負載顯示，更加直觀的演示了整個發(fā)電過程，該系統(tǒng)具有演示直觀、安全便捷、科普性強都突出優(yōu)點，適合在新能源發(fā)電專業(yè)知識普及、相關課程實驗教學、技術培訓等場合應用推廣。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)一較佳實施例的立體結構示意圖；
圖2是所示風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)的電氣單元組成及工作原理示意圖。
[0013]附圖中各部件的標記如下:1、塑料殼體;2、太陽能發(fā)電單元;3、風力發(fā)電單元;4、撥碼開關單元;5、前面板;6、控制單元;7、發(fā)電控制電路;8、波段轉換開關;9、外接演示負載；10、IXD液晶顯示器；11、LED指示燈;21、薄膜太陽能光伏電池;22、晶體硅太陽能光伏電池;31、垂直軸風力發(fā)電機;32、水平軸風力發(fā)電機。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例包括:
一種風光互補發(fā)電演示實驗系統(tǒng)包括塑料殼體1、太陽能發(fā)電單元2、風力發(fā)電單元3、撥碼開關單元4、前面板5、控制單元6、發(fā)電控制電路7和演示顯示單元;所述塑料殼體I由帶85度傾角的長方體塑料殼體組成，前面板固定在塑料殼體前表面上;所述太陽能發(fā)電單元2由薄膜太陽能光伏電池21和晶體硅太陽能光伏電池22組成，所述薄膜太陽能光伏電池21和晶體硅太陽能電池22均平鋪嵌入在塑料殼體I的上面蓋板左側位置;所述風力發(fā)電單元3由垂直軸風力發(fā)電機31和水平軸風力發(fā)電機32兩組小型風力發(fā)電機組成，所述垂直軸風力發(fā)電機31放置于塑料殼體I上側面板的右上角位置，所述水平軸風力發(fā)電機32放置于塑料殼體I的右側面板上。所述太陽能發(fā)電單元2和風力發(fā)電單元3分別與撥碼開關單元4連接;所述控制單元6包括控制器電路、發(fā)電信息采集電路、控制輸出電路、顯示驅動電路和儲能電池;所述演示顯示單元包括LCD液晶顯示器10、LED指示燈11、波段轉換開關8和外接演示負載9;所述發(fā)電控制電路7分別與所述撥碼開關單元4、控制器電路和波段轉換開關8連接;所述波段轉換開關8的輸入和輸出分別連接在儲能電池和外接演示負載9之間;所述外接演示負載9包括USB輸出電路接口和LED負載演示燈;所述外接演示負載9包括LED負載演示燈和USB輸出電路接口組成，外接演示負載9的供電輸入