一種高效風光互補發電裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種高效風光互補發電裝置，其技術特點是：包括控制機構、風力發電裝置、光伏發電裝置、充電控制器和蓄電池組，控制機構與風力發電裝置和光伏發電裝置相連對其控制；風力發電裝置和光伏發電裝置通過充電控制器與蓄電池組相連對蓄電池進行充電；蓄電池組與控制機構相連為其供電；風力發電裝置和光伏發電裝置并排安裝在發電區域內；風力發電裝置包括相互獨立工作的第一發電單元和第二發電單元。本發明專利技術將光伏發電裝置和風力發電裝置有效的結合起來，能夠保證太陽光能時刻垂直照射到太陽能電池板上，同時，二個發電單元適用于不同風速進行發電，能夠最大程度上利用風能，提高了整體發電裝置的發電效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于分布式發電
，尤其是一種高效風光互補發電裝置。
技術介紹
能源消耗和環境污染問題一直是困擾人類發展的關鍵問題，為應對此類問題，太陽能、風能等能源受到了人們的青睞。太陽能、風能是自然界中取之不盡、用之不竭的清潔可再生能源。我國在分布式發電領域取得了一定的發展，尤其是在太陽能發電和風能發電方面，但不足的是未能將兩者結合起來實現風光互補發電，使得發電的效率比較低，而現有的一些風光互補發電裝置，雖然也能單純的實現一定的互補發電，但是在風發電部分，扇葉很難保證實時的與風向正對，裝置本身也不能根據風速的不同進行調整，浪費了一定的風能；在光發電部分，太陽能電池板不能保證讓太陽光時時刻刻的都垂直的照射到其上，發電效率仍然不是很高，同時太陽能電池板的大小以及太陽能電池板支架均為固定結構，為保證安全，太陽能電池板的大小和太陽能電池板的支架高度就受到了一定的限制，這些都降低了電能的轉化率而不能很好的滿足社會的需要。因此，專利技術出一種高效、安全、可靠的風光互補裝置成為一個迫在眉睫的任務。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、效率高、安全可靠的高效風光互補發電裝置。本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：一種高效風光互補發電裝置，包括控制機構、風力發電裝置、光伏發電裝置、充電控制器和蓄電池組，所述控制機構與風力發電裝置和光伏發電裝置相連對其控制；所述風力發電裝置和光伏發電裝置通過充電控制器與蓄電池組相連對蓄電池進行充電；所述蓄電池組與控制機構相連為其供電；所述風力發電裝置和光伏發電裝置并排安裝在發電區域內；所述風力發電裝置包括相互獨立工作的第一發電單元和第二發電單元；所述第一發電單元包括二個S型扇葉、三個軸承、垂直軸、第一底座、殼體、豎直桿和發電機，二個S型扇葉互相成90度角并從上至下安裝在垂直軸的上端，每個扇葉上均布固裝有小太陽能電池板，所述垂直軸的下端分別穿裝在第一軸承和第二軸承上，所述外殼上端與第一軸承相連，殼體下端與第一底座相連，第二軸承和第三軸承嵌裝在第一底座上，所述豎直桿穿裝第三軸承內，所述豎直桿上分別固定有第一齒輪和第一傘形齒輪，所述第一齒輪與固定在垂直軸上的第二齒輪相咬合，第一傘形齒輪與固定在發電機上的第二傘形齒輪相咬合，所述發電機安裝在第一底座上的托盤上，所述第一底座下方固裝有三個第一底座支架；所述第二發電單元包括四個葉片、二個傳動軸、聯軸器、球籠式萬向節、蝸桿、連接板、連接桿、固定桿、二個轉動桿、蝸輪、擺動臂、永磁轉子和定子；所述葉片相互成90度分布構成第二發電單元的扇葉并通過第一傳動軸和球籠式萬向節相連，所述球籠式萬向節采用固定型，所述球籠式萬向節的從動軸一端通過聯軸器和第一傳動軸相連，所述球籠式萬向節的主動軸一端通過第二傳動軸和蝸桿相連，所述蝸輪一端和蝸桿相連，渦輪另一端和擺動架一端相連，所述擺動架另一端和擺動臂一端相連，所述擺動架通過連接板與第二傳動軸相連接，所述擺動臂另一端固定有永磁轉子，所述永磁轉子通過擺動臂的往復擺動和定子結構共同作用進行發電；所述光伏發電裝置包括折疊機構、旋轉機構、伸縮機構、第一液壓裝置、第二底座支架和第二底座；所述折疊機構與旋轉機構相連，旋轉機構與伸縮機構相連，所述伸縮機構固定在第二底座上，所述第二底座的下方固定有三個第二底座支架，所述第一液壓裝置安裝在伸縮機構的下部；所述折疊機構包括三塊太陽能電池板、太陽能電池板支撐槽、二個輪子、二個固定物、二個電機、二個內壁、二個外壁、二個滑道和圓輪；第一太陽能電池板固裝在在太陽能電池板支撐槽上，所述太陽能電池板支撐槽的外側邊緣分別設有第一滑道和第二滑道，用于第二太陽能電池板和第三太陽能電池板的折疊與舒展，第一滑道兩側分別設有第一內壁和第一外壁，第一電機放置在第一外壁的側面上，第一電機通過第一固定物與第三太陽能電池板相連，第一電機的另一端連接有第一輪子并放置在第一滑道中，第一內壁和第二內壁上均安裝有多個圓輪，第二滑道兩側分別設置第二內壁和第二外壁，第二電機放置在第二外壁的側面上，第二電機通過第二固定物與第二太陽能電池板相連，第二電機的另一端連接有第二輪子并放置在第二滑道中；所述旋轉機構包括第三固定物、半齒輪、第四軸承、第三齒輪電機、第三齒輪、第五軸承、液壓管、液壓桿、第二液壓裝置、橫支撐桿和橫連接桿；所述第三齒輪電機穿裝在第四軸承中，第四軸承通過第三固定物與太陽能電池板支撐槽固定相連，所述半齒輪與太陽能電池板支撐槽連接在一起，在半齒輪中嵌有第五軸承，所述橫連接桿穿裝在第五軸承中，所述第三齒輪與第三齒輪電機相連同時與半齒輪相咬合，所述橫支撐桿兩端與兩個第三固定物連接在一起，該橫支撐桿下端與液壓桿固定相連，所述液壓管套在液壓桿外側并與其密封連接，該液壓管的內側以及液壓桿的外側均設有螺旋向上的齒紋，所述第二液壓裝置安裝在液壓管的下側。進一步，所述伸縮機構為三段伸縮桿結構。進一步，所述第一發電單元中的S型扇葉的直徑為1米；所述第二發電單元中的葉片長度為5米。進一步，所述第一內壁和第一外壁的高度相同且比第二內壁和第二外壁高。本專利技術的優點和積極效果是：1、本專利技術將光伏發電裝置和風力發電裝置有效的結合起來，其中光伏發電裝置中折疊結構能使太陽能電池板自由的伸縮，根據天氣來控制接觸面的大小，同時，通過旋轉機構能實現太陽能電池板的水平豎直方向的旋轉，保證太陽光能時刻垂直照射到太陽能電池板上；而風力發電裝置包括兩組發電單元，當低風速時，一組發電單元工作，當高風速時，兩組發電單元同時工作，從而能夠最大程度上利用風能，提高了整體發電裝置的發電效率。2、本專利技術中風力發電裝置的第一發電單元的扇葉采用S型結構，同時扇葉豎直方向的邊緣部分也成類似于S型的形狀，即上部分的扇角向外彎曲，下部分的扇角向里彎曲，二個S型扇葉互相成90度角呈上下位置擺放，能夠最大限度的接受風的吹力，雙S型結構使風力發電裝置的發電效率能夠達到最高。整體上采用垂直軸發電方式，使裝置更加的穩定可靠。另外，該發電單元的發電機所連齒輪為傘形齒輪，能改變齒輪的旋轉方向，其上兩齒輪一大一小，變比為n，起到變速作用，即扇葉旋轉一周，發電機能旋轉n周，從而能夠進一步地提高發電效率。3、本專利技術中風力發電裝置的S型扇葉結構表面鋪上一層太陽能電池板，使其能在進行風力發電的同時也能利用一部分太陽能，增加發電的效率。4、本專利技術中風力發電裝置的第二發電單元采用擺動架和擺動臂結構，通過葉片的轉動使得和擺動架相連的蝸輪進行轉動，擺動架中的轉動桿隨之進行左右擺動，在擺動架的運動下，與之相連的擺動臂結構做相同的擺動運動，從而使發電機中轉子結構切割磁感線進行發電。5、本專利技術中光伏發電裝置的太陽能電池板采用折疊結構，當陽光充足將太陽能電池板打開，受光面積增大，當夜晚或者風比較大時，將其折疊，既保證了發電的效率，又保證了裝置的穩定和安全。6、本專利技術中光伏發電裝置的旋轉機構，兩個半齒輪能完成太陽能電池板豎直方向的角度變化，液壓桿和液壓管是螺旋向上的齒輪結構，通過液壓裝置能實現其螺旋向上運動，保證了太陽能電池板水平方向的角度變換，能夠保證太陽光在任意時刻都能處垂直照射到太陽能電池板上，使得效率明顯提高。附圖說明圖1為本專利技術的整體結構框圖；圖2為本專利技術的第一發電單元結構連接圖；圖3為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效風光互補發電裝置，包括控制機構、風力發電裝置、光伏發電裝置、充電控制器和蓄電池組，其特征在于：所述控制機構與風力發電裝置和光伏發電裝置相連對其控制；所述風力發電裝置和光伏發電裝置通過充電控制器與蓄電池組相連對蓄電池進行充電；所述蓄電池組與控制機構相連為其供電；所述風力發電裝置和光伏發電裝置并排安裝在發電區域內；所述風力發電裝置包括相互獨立工作的第一發電單元和第二發電單元；所述第一發電單元包括二個S型扇葉、三個軸承、垂直軸、第一底座、殼體、豎直桿和發電機，二個S型扇葉互相成90度角并從上至下安裝在垂直軸的上端，每個扇葉上均布固裝有小太陽能電池板，所述垂直軸的下端分別穿裝在第一軸承和第二軸承上，所述外殼上端與第一軸承相連，殼體下端與第一底座相連，第二軸承和第三軸承嵌裝在第一底座上，所述豎直桿穿裝第三軸承內，所述豎直桿上分別固定有第一齒輪和第一傘形齒輪，所述第一齒輪與固定在垂直軸上的第二齒輪相咬合，第一傘形齒輪與固定在發電機上的第二傘形齒輪相咬合，所述發電機安裝在第一底座上的托盤上，所述第一底座下方固裝有三個第一底座支架；所述第二發電單元包括四個葉片、二個傳動軸、聯軸器、球籠式萬向節、蝸桿、連接板、連接桿、固定桿、二個轉動桿、蝸輪、擺動臂、永磁轉子和定子；所述葉片相互成90度分布構成第二發電單元的扇葉并通過第一傳動軸和球籠式萬向節相連，所述球籠式萬向節采用固定型，所述球籠式萬向節的從動軸一端通過聯軸器和第一傳動軸相連，所述球籠式萬向節的主動軸一端通過第二傳動軸和蝸桿相連，所述蝸輪一端和蝸桿相連，渦輪另一端和擺動架一端相連，所述擺動架另一端和擺動臂一端相連，所述擺動架通過連接板與第二傳動軸相連接，所述擺動臂另一端固定有永磁轉子，所述永磁轉子通過擺動臂的往復擺動和定子結構共同作用進行發電；所述光伏發電裝置包括折疊機構、旋轉機構、伸縮機構、第一液壓裝置、第二底座支架和第二底座；所述折疊機構與旋轉機構相連，旋轉機構與伸縮機構相連，所述伸縮機構固定在第二底座上，所述第二底座的下方固定有三個第二底座支架，所述第一液壓裝置安裝在伸縮機構的下部；所述折疊機構包括三塊太陽能電池板、太陽能電池板支撐槽、二個輪子、二個固定物、二個電機、二個內壁、二個外壁、二個滑道和圓輪；第一太陽能電池板固裝在在太陽能電池板支撐槽上，所述太陽能電池板支撐槽的外側邊緣分別設有第一滑道和第二滑道，用于第二太陽能電池板和第三太陽能電池板的折疊與舒展，第一滑道兩側分別設有第一內壁和第一外壁，第一電機放置在第一外壁的側面上，第一電機通過第一固定物與第三太陽能電池板相連，第一電機的另一端連接有第一輪子并放置在第一滑道中，第一內壁和第二內壁上均安裝有多個圓輪，第二滑道兩側分別設置第二內壁和第二外壁，第二電機放置在第二外壁的側面上，第二電機通過第二固定物與第二太陽能電池板相連，第二電機的另一端連接有第二輪子并放置在第二滑道中；所述旋轉機構包括第三固定物、半齒輪、第四軸承、第三齒輪電機、第三齒輪、第五軸承、液壓管、液壓桿、第二液壓裝置、橫支撐桿和橫連接桿；所述第三齒輪電機穿裝在第四軸承中，第四軸承通過第三固定物與太陽能電池板支撐槽固定相連，所述半齒輪與太陽能電池板支撐槽連接在一起，在半齒輪中嵌有第五軸承，所述橫連接桿穿裝在第五軸承中，所述第三齒輪與第三齒輪電機相連同時與半齒輪相咬合，所述橫支撐桿兩端與兩個第三固定物連接在一起，該橫支撐桿下端與液壓桿固定相連，所述液壓管套在液壓桿外側并與其密封連接，該液壓管的內側以及液壓桿的外側均設有螺旋向上的齒紋，所述第二液壓裝置安裝在液壓管的下側。...

【技術特征摘要】
1.一種高效風光互補發電裝置，包括控制機構、風力發電裝置、光伏發電裝置、充電控制器和蓄電池組，其特征在于：所述控制機構與風力發電裝置和光伏發電裝置相連對其控制；所述風力發電裝置和光伏發電裝置通過充電控制器與蓄電池組相連對蓄電池進行充電；所述蓄電池組與控制機構相連為其供電；所述風力發電裝置和光伏發電裝置并排安裝在發電區域內；所述風力發電裝置包括相互獨立工作的第一發電單元和第二發電單元；所述第一發電單元包括二個S型扇葉、三個軸承、垂直軸、第一底座、殼體、豎直桿和發電機，二個S型扇葉互相成90度角并從上至下安裝在垂直軸的上端，每個扇葉上均布固裝有小太陽能電池板，所述垂直軸的下端分別穿裝在第一軸承和第二軸承上，所述外殼上端與第一軸承相連，殼體下端與第一底座相連，第二軸承和第三軸承嵌裝在第一底座上，所述豎直桿穿裝第三軸承內，所述豎直桿上分別固定有第一齒輪和第一傘形齒輪，所述第一齒輪與固定在垂直軸上的第二齒輪相咬合，第一傘形齒輪與固定在發電機上的第二傘形齒輪相咬合，所述發電機安裝在第一底座上的托盤上，所述第一底座下方固裝有三個第一底座支架；所述第二發電單元包括四個葉片、二個傳動軸、聯軸器、球籠式萬向節、蝸桿、連接板、連接桿、固定桿、二個轉動桿、蝸輪、擺動臂、永磁轉子和定子；所述葉片相互成90度分布構成第二發電單元的扇葉并通過第一傳動軸和球籠式萬向節相連，所述球籠式萬向節采用固定型，所述球籠式萬向節的從動軸一端通過聯軸器和第一傳動軸相連，所述球籠式萬向節的主動軸一端通過第二傳動軸和蝸桿相連，所述蝸輪一端和蝸桿相連，渦輪另一端和擺動架一端相連，所述擺動架另一端和擺動臂一端相連，所述擺動架通過連接板與第二傳動軸相連接，所述擺動臂另一端固定有永磁轉子，所述永磁轉子通過擺動臂的往復擺動和定子結構共同作用進行發電；所述光伏發電裝置包括折疊機構、旋轉機構、伸縮機構、第一液壓裝置、第二底座支架和第二底座；所述折疊機構與旋轉機構相連，旋轉機構與伸縮機構相連，所述伸縮機構...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李玲玲，程鵬，陳盛華，葉寶柱，董浩，張國政，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：天津;12