专利摘要

本实用新型公开一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，包括多个分布于各地的供电组件，每个供电组件包括：发电树，发电树包括：底座、垂直设置于底座上的主轴、设置于主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于一级支架上，且磁悬浮风力发电机设置于风轮旋转轴处，风轮旋转产生的电流向储能装置充电；储能装置，与磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存风轮旋转产生的电能和光伏发电板产生的电能；充电桩，与储能装置电连接，用于为负载进行供电。本实用新型可通过风光互补发电树供电充电桩，可以为电动车充电，也可用于其他供电使用。

权利要求

1.一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，包括多个分布于各地的供电组件，每个所述供电组件包括：

发电树，所述发电树包括：底座、垂直设置于所述底座上的主轴、设置于所述主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，所述风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于所述一级支架上，且所述磁悬浮风力发电机设置于所述风轮旋转轴处，所述风轮旋转产生的电流向储能装置充电；

储能装置，与所述磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存所述风轮旋转产生的电能和所述光伏发电板产生的电能；

充电桩，与所述储能装置电连接，用于为负载进行供电。

2.根据权利要求1所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，在所述主轴上沿其轴向设有多层支架组，每层支架组包括：多个一级支架，而相邻所述支架组内的一级支架呈交错设置。

3.根据权利要求2所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，在所述一级支架的背面设有一个或多个聚风筒，设置于上一层支架组上的所述聚风筒用于为下一层支架组上的风轮聚风。

4.根据权利要求3所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述聚风筒包括：外筒以及设置于所述外筒内的内筒，所述内筒包括：多个聚风板和弹性板，相邻所述聚风板之间通过弹性板连接，且所述聚风板和弹性板围成一个闭合结构；

在所述聚风筒的进风口处，所述内筒的聚风板的一端与所述外筒转动连接；

在所述聚风筒的出风口处，所述内筒的聚风板的另一端与所述外筒的内壁通过弹性件弹性连接，且在所述聚风板面向所述外筒内壁的那面设有永磁石，在所述外筒内壁设有一圈凹槽，在该凹槽内设有电磁圈。

5.根据权利要求2所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，在所述一级支架的背面还设有一个或多个聚光镜，设置于上一层支架组桑的所述聚光镜用于为下一层支架组上的光伏发电板聚光。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述一级支架的始端与所述主轴固定连接，其末端向斜上方延伸，所述一级支架与主轴呈30-60度夹角设置。

7.根据权利要求1-5任一项所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述光伏发电板设置于所述一级支架远离所述主轴的末端位置，而所述风轮设置于所述一级支架的中间位置。

8.根据权利要求1-5任一项所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述光伏发电板通过二级支架设置于所述一级支架上，所述二级支架与所述一级支架可转动连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述风轮的风叶截面呈S形。

10.根据权利要求1-5任一项所述的基于风光互补发电树的分布式供电系统，其特征在于，所述储能装置包括：蓄电池和电容器，所述蓄电池和电容器分别通过功率变换电路与所述磁悬浮风力发电机、光伏发电板电板、充电桩电连接。

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统领域，具体涉及一种基于风光互补发电树的分布式供电系统。

背景技术

近年来，电动车的发展已经进入到白热化阶段，电动车污染少、成本低的优势受到大众的一致喜爱。电动车最大的特点就是离不开电，有了电能的及时补给，电动车才能行万里路。而目前大多充电桩电源均来于电网，且充电桩数量分布不均。电动车充电难、充电危险等问题日趋显著，私拉乱接、乱停乱放造成严重安全隐患。

现有的充电方式为：使用和电动车辆连在一起的供电电缆和插头，从而将电动车与电网相连进行充电。但是，由于受电缆和电网位置的影响，充电桩密度不大，尤其在偏远地区很少见。不能有效改善电动车的短续航性，电动车充电很不方便。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于风光互补发电树的分布式供电系统。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，包括多个分布于各地的供电组件，每个供电组件包括：

发电树，发电树包括：底座、垂直设置于底座上的主轴、设置于主轴上的一级支架以及可轴向旋转的风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板，风轮、磁悬浮风力发电机以及光伏发电板均设置于一级支架上，且磁悬浮风力发电机设置于风轮旋转轴处，风轮旋转产生的电流向储能装置充电；

储能装置，与磁悬浮风力发电机和光伏发电板电连接，用于保存风轮旋转产生的电能和光伏发电板产生的电能；

充电桩，与储能装置电连接，用于为负载进行供电。

本实用新型公开一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，可以解决室外充电桩过少，充电不便所带来的的日常出行问题。通过风光互补发电树供电充电桩，可以为电动车充电，也可用于其他供电(如：照明)使用。该系统装置节约了传统电能，其占地面积较小，有一定观赏性，可安装在路边，广场和偏远地域。其储能装置的电能可以用于多种多类用电设备。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，在主轴上沿其轴向设有多层支架组，每层支架组包括：多个一级支架，而相邻支架组内的一级支架呈交错设置。

采用上述优选的方案，呈多层次的树形排列，发电效率高。

作为优选的方案，在一级支架的背面设有一个或多个聚风筒，设置于上一层支架组上的聚风筒用于为下一层支架组上的风轮聚风。

采用上述优选的方案，提高风力发电的发电率。

作为优选的方案，聚风筒包括：外筒以及设置于外筒内的内筒，内筒包括：多个聚风板和弹性板，相邻聚风板之间通过弹性板连接，且聚风板和弹性板围成一个闭合结构；

在聚风筒的进风口处，内筒的聚风板的一端与外筒转动连接；

在聚风筒的出风口处，内筒的聚风板的另一端与外筒的内壁通过弹性件弹性连接，且在聚风板面向外筒内壁的那面设有永磁石，在外筒内壁设有一圈凹槽，在该凹槽内设有电磁圈。

采用上述优选的方案，结构简单，通过改变电磁圈的极性来调整聚风筒出风口的口径大小。

作为优选的方案，在一级支架的背面还设有一个或多个聚光镜，设置于上一层支架组桑的聚光镜用于为下一层支架组上的光伏发电板聚光。

采用上述优选的方案，提高光伏发电板的发电率。

作为优选的方案，一级支架的始端与主轴固定连接，其末端向斜上方延伸，一级支架与主轴呈30-60度夹角设置。

采用上述优选的方案，发电效果更佳。

作为优选的方案，光伏发电板设置于一级支架远离主轴的末端位置，而风轮设置于一级支架的中间位置。

采用上述优选的方案，发电效果更佳。

作为优选的方案，光伏发电板通过二级支架设置于一级支架上，二级支架与一级支架可转动连接。

采用上述优选的方案，可以有效调整光伏发电板的角度，使其阳光的照射更全面，提高发电率。

作为优选的方案，风轮的风叶截面呈S形。

采用上述优选的方案，风轮风叶选用截面为“S”形状的装置，在风力达到风力发电机最小启动风速时，会有相对来风方向的风扇开始启动，带动风力发电机发电。不简单局限于风力的单一风向，发电范围更宽。

作为优选的方案，储能装置包括：蓄电池和电容器，蓄电池和电容器分别通过功率变换电路与磁悬浮风力发电机、光伏发电板电板、充电桩电连接。

采用上述优选的方案，储能装置采用电容器和蓄电池，电容器具有功率密度高、充放电效率高、无污染、容量大、可无限次循环充放电的特点，使用胶体铅酸蓄电池，其容量可以保证在连续没有风没有太阳能补充能量的情况下系统能够正常供电。该电容器可为超级电容器。

双功率变换电路拓扑可根据储能载荷的变化，对电容器和蓄电池进行独立控制，能够最优地结合电容器高功率密度优点和蓄电池高能量密度优点，大幅提升储能系统的整体性能。能量管理策略是提升混合储能系统性能，并维持高效运行的关键。此电路可管理并控制超级电容承担瞬时大功率波动载荷，以充分发挥其快速大功率充放电性能，避免对其进行长期大容量充放电；并且管理并控制蓄电池承担持续性的稳定充放电载荷，以充分发挥其持续大容量稳定充放电性能，避免对其进行瞬时大功率充放电。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的发电树的结构示意图之一。

图2为本实用新型实施例提供的发电树的结构示意图之二。

图3为本实用新型实施例提供的基于风光互补发电树的分布式供电系统的框架示意图。

图4为本实用新型实施例提供的聚风筒的剖视图。

图5为本实用新型实施例提供的聚风筒出风口处的示意图。

其中：1-发电树；11-底座；12-主轴；13-一级支架；14-二级支架；2-风轮；3-磁悬浮风力发电机；4-光伏发电板；51-电容器；52-蓄电池；6-聚风筒；61-外筒；62-内筒；621-聚风板；622-弹性板；63-弹性件；64-永磁石；65-电磁圈。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

为了达到本实用新型的目的，一种基于风光互补发电树的分布式供电系统的其中一些实施例中，如图1和3所示，一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，包括多个分布于各地的供电组件，每个供电组件包括：

发电树1，发电树1包括：底座11、垂直设置于底座11上的主轴12、设置于主轴12上的一级支架13以及可轴向旋转的风轮2、供电组件以及光伏发电板4，风轮2、磁悬浮风力发电机3以及光伏发电板4均设置于一级支架13上，且磁悬浮风力发电机3设置于风轮2旋转轴处，风轮2旋转产生的电流向储能装置充电；

储能装置，与磁悬浮风力发电机3和光伏发电板4电连接，用于保存风轮2旋转产生的电能和光伏发电板4产生的电能；

充电桩，与储能装置电连接，用于为负载进行供电。

供电组件采用磁悬浮技术，结合超级磁铁的磁力，将电机线圈悬浮于一定的空间，在没有任何机械摩擦的情况下，依靠风力风轮2转动推动磁悬浮风力发电机3转动并切割磁力线发出交流电并经相关电路储能。同时，磁悬浮风力发电机3与太阳能互补方式组合输入形成风光互补供电系统，储能装置的电能不仅可以为充电桩所使用，还可用于照明和其他用电器使用。

本实用新型公开一种基于风光互补发电树的分布式供电系统，可以解决室外充电桩过少，充电不便所带来的的日常出行问题。通过风光互补发电树供电充电桩，可以为电动车充电，也可用于其他供电(如：照明)使用。该系统装置节约了传统电能，其占地面积较小，有一定观赏性，可安装在路边，广场和偏远地域。其储能装置的电能可以用于多种多类用电设备。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在主轴12上沿其轴向设有多层支架组，每层支架组包括：多个一级支架13，而相邻支架组内的一级支架13呈交错设置。

采用上述优选的方案，呈多层次的树形排列，发电效率高。

如图2所示，为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在一级支架13的背面设有一个或多个聚风筒6，设置于上一层支架组上的聚风筒6用于为下一层支架组上的风轮2聚风。

采用上述优选的方案，提高风力发电的发电率。

如图4和5所示，为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，聚风筒6包括：外筒61以及设置于外筒61内的内筒62，内筒62包括：多个聚风板621和弹性板622，相邻聚风板621之间通过弹性板622连接，且聚风板621和弹性板622围成一个闭合结构；

在聚风筒6的进风口处，内筒62的聚风板621的一端与外筒61转动连接；

在聚风筒6的出风口处，内筒62的聚风板621的另一端与外筒61的内壁通过弹性件63弹性连接，且在聚风板621面向外筒61内壁的那面设有永磁石64，在外筒61内壁设有一圈凹槽，在该凹槽内设有电磁圈65。

采用上述优选的方案，结构简单，通过改变电磁圈65的极性来调整聚风筒6出风口的口径大小。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在一级支架13的背面还设有一个或多个聚光镜(图中未示出)，设置于上一层支架组桑的聚光镜用于为下一层支架组上的光伏发电板4聚光。

采用上述优选的方案，提高光伏发电板4的发电率。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，一级支架13的始端与主轴12固定连接，其末端向斜上方延伸，一级支架13与主轴12呈30-60度夹角设置。

采用上述优选的方案，发电效果更佳。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，光伏发电板4设置于一级支架13远离主轴12的末端位置，而风轮2设置于一级支架13的中间位置。

采用上述优选的方案，发电效果更佳。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，光伏发电板4通过二级支架14设置于一级支架13上，二级支架14与一级支架13可转动连接。

采用上述优选的方案，可以有效调整光伏发电板4的角度，使其阳光的照射更全面，提高发电率。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，风轮2的风叶截面呈S形。

采用上述优选的方案，风轮2风叶选用截面为“S”形状的装置，在风力达到风力发电机最小启动风速时，会有相对来风方向的风扇开始启动，带动风力发电机发电。不简单局限于风力的单一风向，发电范围更宽。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，储能装置包括：蓄电池52和电容器51，蓄电池52和电容器51分别通过功率变换电路与磁悬浮风力发电机3、光伏发电板4电板、充电桩电连接。

采用上述优选的方案，储能装置采用电容器51和蓄电池52，电容器51具有功率密度高、充放电效率高、无污染、容量大、可无限次循环充放电的特点，使用胶体铅酸蓄电池52，其容量可以保证在连续没有风没有太阳能补充能量的情况下系统能够正常供电。该电容器51可为超级电容器。

双功率变换电路拓扑可根据储能载荷的变化，对电容器51和蓄电池52进行独立控制，能够最优地结合电容器51高功率密度优点和蓄电池52高能量密度优点，大幅提升储能系统的整体性能。能量管理策略是提升混合储能系统性能，并维持高效运行的关键。此电路可管理并控制超级电容承担瞬时大功率波动载荷，以充分发挥其快速大功率充放电性能，避免对其进行长期大容量充放电；并且管理并控制蓄电池52承担持续性的稳定充放电载荷，以充分发挥其持续大容量稳定充放电性能，避免对其进行瞬时大功率充放电。

本实用新型的电气控制系统在蓄电池52所使用量过高时，会自动断开负载，防止蓄电池52过度放电损坏；待蓄电池52补充电量后，控制器对蓄电池52严格按限流恒压方式充电，确保蓄电池既可以充满，又不会损坏，并保持恒压浮充，随时补充蓄电池自身漏电损失。当蓄电池已被充满且系统的发电量仍大于用电量时，为防止蓄电池过充和确保逆变器正常工作，控制器会自动接通泄荷器消耗掉多余的电能。

对于本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

一种基于风光互补发电树的分布式供电系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。