[发明专利]极区野外观测小型风光互补供电装置

权利要求书

1.极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：包括箱体单元、光伏发电单元、风力发电单元、温控单元、电力变换单元、监控单元，箱体单元内部安装电力变换单元和监控单元，监控单元用于数据采集和通讯，顶部安装风力发电单元，箱体单元的侧壁上安装温控单元，温控单元用于控制箱体单元内部的温度，箱体单元的外部安装光伏发电单元，光伏发电单元、风力发电单元和监控单元分别线路连接至电力变换单元，电力变换单元用于电力转换和供电。

2.根据权利要求1所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：所述箱体单元包括集装箱、门形的机械转接结构、内壁骨架和保温材料，集装箱为供电装置的主体，外壁设置了门形的机械转接结构，用于连接和固定光伏支架、风机、后部支撑架，所述内壁骨架设置在所述集装箱的全部个表面，用于将保温材料固定在集装箱内壁。

3.根据权利要求2所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：门形的机械转接结构包括8个立柱和4个顶部连接梁，8个立柱分别设置在所述集装箱的前后两侧，4个顶部连接梁设置在所述集装箱顶部，立柱的顶部焊接顶部凸台，顶部凸台支撑在集装箱顶部表面；立柱底部焊接卡板，卡板卡在集装箱底部卡槽内，螺栓将立柱的卡板固定在集装箱底部卡槽内，所述顶部连接梁通过法兰螺栓结构将前后2个侧壁上对应的立柱连接固定在一起，形成1个门形的机械转接结构。

4.根据权利要求1所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：所述光伏发电单元包括光伏支架、光伏组件、光伏控制器，所述光伏支架包括4个上层竖向梁、4个下层竖向梁，光伏支架5的上层竖向梁在顶端通过立柱销轴与立柱连接一起，上层竖向梁在底端通过一个竖梁销轴与下层竖向梁第一端连接在一起，下层竖向梁的第二端通过另一个竖梁销轴与底部梁连接在一起；底部梁的一端通过立柱销轴与立柱底部铰接，上层竖向梁、下层竖向梁、底部梁和立柱形成了一个四连杆框架机构，立柱为连架杆；通过4个下排C型横梁、4个上排C型横梁，将4个平行的所述四连杆框架机构连接到一起，形成了整体的光伏支架基本结构；光伏控制器分别线路连接至光伏组件的串联支路和电力变换单元的直流汇流柜；光伏组件包括下排光伏组件和上排光伏组件，所述下排光伏组件、上排光伏组件通过边部压块和中间压块固定在光伏支架的下排C型横梁、上排C型横梁上。

5.根据权利要求4所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：斜拉杆在顶端通过三角连接件与上层竖梁固定在一起，在底端利用螺栓、2个小侧板将斜拉杆与底部梁固定在一起。

6.根据权利要求5所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：拆除光伏支架中的斜拉杆和底部梁后，立柱、上层竖向梁、下层竖梁、下排C型横梁、上排C型横梁形成了一个具有2个旋转自由度的机构，4个下层竖梁、4个下排C型横梁、下排光伏组件形成了一个固结在一起的外侧组件刚体，所述外侧组件刚体可围绕上、下层竖梁间的连接销轴自由转动；4个上层竖向梁、4个上排C型横梁、上排光伏组件形成了一个固结在一起的内侧组件刚体，所述内侧组件刚体可围绕立柱顶部的销轴自由转动，外侧组件刚体的铰接支点位置远高于内侧组件刚体中光伏组件的表面，通过绕自身铰接支点的旋转运动，可将内、外侧组件刚体折叠在集装箱箱体侧面，从而实现将光伏发电装置整体收起的功能。

7.根据权利要求1所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：风力发电单元包括3台风力发电机、3台风机控制器、风机固定架，所述风力发电机通过风机固定架固定在所述箱体顶部连接梁上，且位于所述集装箱前后对称面上；每台风力发电机通过电缆与1台风机控制器连接。

8.根据权利要求1所述的极区野外观测小型风光互补供电装置，其特征在于：电力变换单元包括直流汇流柜、储能电池组、电源变换单元；直流汇流柜为直流母线及控制电路，光伏发电单元的光伏控制器、风力发电单元中风机控制器的输出端、电源变换单元输入端通过电缆与直流汇流箱的直流母线连接，所述储能电池组与直流汇流柜中的充放电保护单元连接。