[发明专利]基站用风力储能发电及后备储能发电设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置，尤其涉及一种基站用风力储能发电及后备储能发电设备。

背景技术

风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源，它和存在于自然界的矿物质燃料能源，如煤、石油、天然气等不同，它不会随着其本身的转化和利用而减少，因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。而矿物质燃料储量有限，正在日趋减少，况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。因此风力发电正越来越引起人们的关注。

全球风能资源极为丰富，技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh/年。作为可再生的清洁能源，受到世界各国的高度重视。近20年来风电技术有了巨大的进步，发展速度惊人。

中国的风能资源十分丰富。根据全国900多个气象站的观测资料进行估计，中国陆地风能资源总储量约32.26亿KW，其中可开发的风能储量为2.53亿KW，而海上的风能储量有7.5亿KW，总计为10亿KW。

随着社会的发展，人们对移动通信的需求口益加大，移动运营商对移动基站的建设也越来越多。目前通讯基站所用的供电系统多为电网提供的市电，经过整流和DC/DC变换即开关电源向通讯模块供电，市电虽然较为方便，但是它的局限性较大，因为很多通讯基站都需要安装在偏远地区，很多移动基站建在偏远的山区或荒芜地带，在建设移动基站时，需要同时配置电源站供移动电站正常运作，在实际使用过程，突发状况(如暴雪或雷电)可能会导致电源站无法给移动基站供电，因此需要配置移动基站备用电源。

在通信基站电源系统设计中，供电电源和备用电源是整个电源系统的重要组成部分，其投资占整个电源系统的20％-30％。经过调查，发现目前所使用的备用电源的利用率非常低。现有的移动基站备用电源主要是蓄电池，例如比较典型的不间断电源(UPS)。但是电池长期处于浮充状态，会降低电池的使用寿命，且可靠性低。

发明内容

本发明利用风能通过机械能储能单元，利用物理方法实现储能，突破了化学电池的局限，提供了一种高效、节能、环保的基站用风力储能发电及后备储能发电设备。实现以风力储能发电为主，电网供电为辅向基站供电，停电时也能用风力储能进行发电向基站供电。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基站用风力储能发电及后备储能发电设备，包括：

发电机，用于实现风力储能发电和后备储能发电；

电网监测控制器，用于监测和控制用电设备的用电实时状态，控制风力储能发电及后备储能发电，控制不间断电源的开启或关闭；

不间断电源，连接电网监测控制器，由电网监测控制器控制其开启或关闭；

电力分配器，连接电网监测控制器和不间断电源，控制从风力储能发电、电网、后备发电向用电设备基站输出电力；

还包括风动力装置和运动机械能储存单元，所述运动机械能储存单元连接风动力装置和发电机，进而通过发电机连接到电力分配器，由电力分配器接入用电设备；所述的风动力装置设置在基站发射塔的顶端或高处，并为运动机械能储存单元和发电机提供能量。

针对以上技术方案的进一步改进，所述的运动机械能储存单元，它包括机座、控制器1和变速箱，还包括主动轴，主动轴通过第一离合器与变速箱连接，在主动轴上还通过若干个第二离合器并联安装有若干个内设平面蜗卷弹簧的储能装置。

针对以上技术方案的进一步改进，所述储能装置包括从动轴、平面蜗卷弹簧和储能筒，以及由1个太阳轮、3个行星轮、1个齿圈构成的行星齿轮机构；所述太阳轮与从动轴固接；储能筒设置在齿圈外侧并作为行星架支撑3个行星轮；3个行星轮的行星轴在进入储能筒内的位置上各设置一根或并联多根平面蜗卷弹簧；平面蜗卷弹簧一端与行星轴连接，另一端连接储能筒；主动轴从从动轴的内部通过，从动轴的一端和主动轴通过第二离合器连接。

针对以上技术方案的进一步改进，在所述每个储能装置上设置一个在该储能装置储能到一定量后自动连接下一个储能装置使其开始工作的连动控制装置。

针对以上技术方案的进一步改进，所述连动控制装置包括一个连动齿轮，其外齿与齿圈的外齿啮合；还包括与连动齿轮固定的连动轴、限位滑槽、限位螺母，以及在限位滑槽两端各安装一个限位开关；还包括连动控制系统；所述连动轴在位于限位滑槽上方的一段为螺纹，限位螺母拧在该螺纹上，且限位螺母的下部卡在限位滑槽内。