CN101931257A - 追光的太阳能及风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种追光的太阳能及风力发电机，其包括：一基座，具有一容置空间；一转柱，可旋转地结合于该基座；一发电机，与该转柱结合，并且设置于该容置空间中；多个集风部，每一该集风部具有：一制动单元，该制动单元具有一固定端及一活动端，且该活动端结合于该转柱；以及一集风件，该集风件结合于该固定端，并且该集风件的一倾斜角度是由该制动单元调整，该集风件随一风力转动并带动该转柱旋转以使该发电机发电；多个太阳能板，设置于该集风件上，以吸收一太阳光而发电；以及一蓄电池，设置于该容置空间中，并与该发电机及该太阳能板电性连接以储存电力。本发明藉由感测风力及太阳光的强弱以调整集风件的倾斜角度，并使得集风件可位于适合风力发电或太阳能发电的位置。

Description

追光的太阳能及风力发电机

技术领域

本发明涉及一种追光的太阳能及风力发电机，特别是涉及一种应用于发电的追光的太阳能及风力发电机。

背景技术

电力不单单是日常生活中不可或缺的资源，并且对于经济发展也相当重要。而目前常见的发电方式大约可分为火力发电、核能发电方式......等，但火力发电需要使用煤炭、石油、液化天然气，因此容易造成资源过度开发及环境污染等缺点，而核能发电则可能会产生辐射外泄或核废料污染等问题。因此，现今有许多国家将风力及太阳能等绿色能源列为再生能源的重点之一，并且大量投入资源在研发风力发电及太阳能发电的技术。

目前常见的风力发电机主要包括设置于基座中的发电机，并且发电机的转轴上又设置有风扇。藉此，当风力推动风扇转动时，风扇亦可同步驱动发电机的转轴进而使发电机产生电力。但是，虽然风力发电机可利用风力来产生电力，但是由于风力发电机必须受到一定强度的风力才可推动风扇，所以风力发电机所设置的位置必须考虑到周遭环境、地形及季节的条件，因此风力发电机的实用性其实并不高，再者一般风力发电机仅能以风力发电，所以当风力不足时常发生无法发电的情况，以致于风力发电机迟迟无法作为主要发电设备。

为了解决上述问题，已有业者设计出结合风力及太阳能发电的系统或装置，虽然可利用将太阳能板与风扇整合以提升发电效率，并且可解决在无风或是无太阳光时无法利用风力或太阳能发电的窘境，但是在目前所研发的风力及太阳能发电系统或装置中，风扇仅能承受特定方向的风力，而无法随着风向而改变风扇的角度，而与风扇整合的太阳能板也仅能接收特定方向的太阳光，因此发电系统或装置的发电效率仍有提升的空间。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的太阳能及风力发电机存在的缺陷，而提供一种新型结构的追光的太阳能及风力发电机，所要解决的技术问题是使其藉由制动单元改变集风件的倾斜角度，以使得太阳能板可追踪并面向太阳光的方向，进而使太阳能板可有效利用太阳光而发电。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的追光的太阳能及风力发电机，所要解决的技术问题是使其根据风力或太阳光的强弱以调整集风件的倾斜角度，并使得集风件可位于适用于风力发电或太阳能发电的位置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种追光的太阳能及风力发电机，其包括：一基座，具有一容置空间；一转柱，可旋转地结合于该基座；一发电机，与该转柱结合，并且设置于该容置空间中；多个集风部，每一该集风部具有：一制动单元，该制动单元具有一固定端及一活动端，且该活动端结合于该转柱；以及一集风件，该集风件结合于该固定端，并且该集风件的一倾斜角度是由该制动单元调整，该集风件随一风力转动并带动该转柱旋转以使该发电机发电；多个太阳能板，设置于该集风件上，以吸收一太阳光而发电；以及一蓄电池，设置于该容置空间中，并与该发电机及该太阳能板电性连接以储存电力。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的追光的太阳能及风力发电机，其中所述的集风件具有：一迎风面以及一背风面，该背风面与该迎风面相对设置，并且该太阳能板设置于该迎风面上。

前述的追光的太阳能及风力发电机，其中所述的太阳能板是一薄膜型太阳能板。

前述的追光的太阳能及风力发电机，其进一步具有一监控装置，该监控装置具有：一感测器，以感测该风力或该太阳光的强度，以产生一感测结果；以及一控制单元，设置于该容置空间中，并且电讯连接于该感测器及该制动单元，以根据该感测结果控制该制动单元调整该倾斜角度。

前述的追光的太阳能及风力发电机，其中所述的感测器是一风力感测器，设置于该集风部。

前述的追光的太阳能及风力发电机，其中所述的感测器是一光感测器，设置于该基座或该转柱。

前述的追光的太阳能及风力发电机，其中所述的控制单元判断该感测结果并根据该感测结果控制该制动单元，使该集风件的该倾斜角度调整至风力发电的一较佳角度或调整至太阳能发电的一较佳角度。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。藉由上述技术方案，本发明追光的太阳能及风力发电机至少具有下列优点及有益效果：

一、本发明利用在集风件上设置太阳能板，以使得发电机可以风力及太阳能进行发电，藉此可达到提高发电效率的功效。

二、本发明藉由制动单元改变集风件的倾斜角度，以使得太阳能板可追踪太阳光的方向，进而使太阳能板随时面向太阳光，以达到有效利用太阳能板的功效。

三、本发明藉由感测风力及太阳光的强弱以调整集风件的倾斜角度，并使得集风件可位于适合风力发电或太阳能发电的位置。

综上所述，本发明是有关一种追光的太阳能及风力发电机，其包括：基座、转柱、发电机、集风部、太阳能板、以及蓄电池。发电机设置于基座中，并且集风部的集风件是以制动单元结合于转柱，而转柱又与发电机结合，因此集风件可受风力吹动以带动转柱转动并使发电机发电。太阳能板则设置于集风件上用以吸收太阳光而发电，并且发电机及太阳能板所产生的电力皆可储存于蓄电池中。由于可藉由制动单元调整集风件的倾斜角度，以使得太阳能板可朝向太阳光的方向，进而达到有效追光的功效。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的立体示意图。

图2是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的分解立体示意图。

图3是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的第一应用示意图。

图4是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的第二应用示意图。

图5是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机另一较佳实施例的立体示意图。

图6是本发明的一种监控装置的电路方块示意图。

图7是本发明的一种控制单元的控制流程示意图。

10：基座                             11：容置空间

20：转柱                             21：转轴

22：结合部                           30：发电机

40：集风部                           41：制动单元

411：固定端                          412：活动端

42：集风件                           421：迎风面

422：背风面                          50：太阳能板

60：蓄电池                           70：柱体

80：监控装置                              81：感测器

811：风力感测器                           812：光感测器

82：控制单元                              WSR：风力感测结果

LSR：光感测结果                           SR：感测结果

Ctrl：控制信号

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的追光的太阳能及风力发电机其具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。

图1是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的立体示意图。图2是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的分解立体示意图。图3是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的第一应用示意图。图4是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机较佳实施例的第二应用示意图。图5是本发明的一种追光的太阳能及风力发电机另一较佳实施例的立体示意图。图6是本发明的一种监控装置的电路方块示意图。图7是本发明的一种控制单元的控制流程示意图。

如图1及图2所示，本发明较佳实施例的一种追光的太阳能及风力发电机，包括：一基座10；一转柱20；一发电机30；多个集风部40；多个太阳能板50；以及一蓄电池60。

如图2所示，上述的基座10，其具有一容置空间11，并且发电机30及蓄电池60可放置于容置空间11中。而基座10可再与一柱体70结合，以利用柱体70支撑基座10，进而使得基座10可立于高处。

如图2所示，上述的转柱20，其可具有：一转轴21；以及一结合部22，其中转轴21突出于基座10之外，并且以可旋转的方式结合于基座10上。结合部22又与转轴21相结合，以使得结合部22可与转轴21同步旋转，也就是说转柱20的转轴21及结合部22都旋转地结合于基座10上。在其他实施例中，转柱20也可仅具有一转轴21，而没有结合部22。

如图2所示，上述的发电机30，其泛指一般风力发电装置所使用的发电机。发电机30设置于基座10的容置空间11中，并与转柱20的转轴21相结合，以使得发电机30可因转柱20的转轴21转动而进行发电。

如图2所示，上述的集风部40，其具有：一制动单元41；以及一集风件42。

该制动单元41，具有一固定端411及一活动端412。制动单元41的活动端412结合于转柱20，并且活动端412旋转结合于转柱20上，也就是说制动单元41的活动端412除了可结合在转柱20上，也可以转动。举例来说，转柱20可具有一定子，而制动单元41的活动端412的端部则可具有一转子用以结合于转柱20上的定子，进而使制动单元41可以根据转柱20上的定子作为轴心而旋转(图未示)。此外，如图2所示，当转柱20具有结合部22时，制动单元41的活动端412可结合于转柱20的结合部22，但当转柱20仅具有转轴21时，制动单元41的活动端412则可直接结合于转轴21上(图未示)。

该集风件42，其固定结合于制动单元41的固定端411，并且由于制动单元41的活动端412以可旋转的方式结合于转柱20上，因此可藉由转动制动单元41以调整集风件42的倾斜角度。如图3所示，集风件42具有：一迎风面421；以及一背风面422，而背风面422与迎风面421相对设置，其中集风件42的迎风面421可面向风力较大的方向并受风力的吹动，进而使集风件42可随风力转动并带动转柱20转动，以使得发电机30可进行发电。此外，可藉由调整集风件42的倾斜角度，并使倾斜角度调整至适合用于风力发电的一较佳角度，以使得发电机30可产生较大的电力。

上述的太阳能板50，其可以为一薄膜型太阳能板，并且可依需求而选用一硅晶型太阳能板、一电化学太阳能板或一化合物半导体型太阳能板......等。如图1至图5所示，太阳能板50可设置于集风件42的迎风面421上，藉此吸收一太阳光而发电。如图4所示，由于太阳光会随着不同时间、季节而有不同的光照角度，为了可有效利用太阳能板50进行太阳能发电，因此可利用制动单元41改变集风件42的倾斜角度，进而在风力不足无法进行风力发电时，使太阳能板50可完全地朝向太阳光的方向，以进行太阳能发电。

如图5所示，太阳能及风力发电机可具有复数个多个集风部40，例如，可以有五个集风部40，以使得当进行太阳能发电时，可利用较多的太阳能板50进行太阳能发电以提高太阳能发电量。此外，当进行风力发电时，也可藉由增加集风件42的数量，使得集风件42可受到较大的风力推动，并提高风力发电的效率。

如图2及图3所示，上述的蓄电池60，其设置于容置空间11中，并与发电机30及太阳能板50电性连接，以使得发电机30及太阳能板50所产生的电力可储存在蓄电池60中。

如图6所示，为了可更准确地控制集风件42的倾斜角度，太阳能及风力发电机可进一步具有一监控装置80，其具有：一感测器81；以及一控制单元82。

如图1至图5所示，感测器81可以为一风力感测器811及一光感测器812，风力感测器811可设置于集风部40上，藉此准确地感测风力的强度，并产生一风力感测结果WSR，而光感测器812则可设置于基座10上，或是可设置于转柱20的结合部22或转轴21上(图未示)，以使得光感测器812可感测光线的强度并产生一光感测结果LSR。

如图2及图3所示，控制单元82亦可设置于基座10的容置空间11中，并且可与感测器81及制动单元41电讯连接，藉此可根据风力感测结果WSR或光感测结果LSR控制制动单元41，以调整集风件42的倾斜角度。如图7所示，控制单元82可执行下列步骤：判断感测结果S10；以及控制制动单元S20。

判断感测结果S10：如图6所示，控制单元82接收感测器81输出的一感测结果SR，例如风力感测结果WSR或光感测结果LSR，并且判断感测结果SR以输出一控制信号Ctrl。举例来说，当风力感测器811输出的风力感测结果WSR的数值大于一风力门槛值时，即表示此时风力较强，因此可进行风力发电，并且控制单元82可输出对应的控制信号Ctrl至制动单元41。而当光感测器812输出的光感测结果LSR的数值大于一光线门槛值时，即表示此时光线较强，因此可进行太阳能发电，并且控制单元82同样可输出对应的控制信号Ctrl至制动单元41。

控制制动单元S20：如图3所示，当风力感测结果WSR表示可进行风力发电时，控制单元82可藉由根据风力感测结果WSR所产生的控制信号Ctrl控制制动单元41，使集风件42的倾斜角度调整至风力发电的一较佳角度，也就是说将集风件42的迎风面421转向至风力较大的方向，藉此达到提高风力发电效率的功效。

而又如图4所示，当光感测结果LSR表示可进行太阳能发电时，控制单元82可藉由根据光感测结果LSR所产生的控制信号Ctrl控制制动单元41，使集风件42的迎风面421转动至面向太阳光较强的方向，也就是将集风件42的倾斜角度调整至太阳能发电的一较佳角度，并使太阳能板50都转向面向太阳光，进而提高有效利用太阳能板50进行太阳能发电的功效。

藉由制动单元41连接集风件42，以使得集风件42的倾斜角度可调，并且在风力强时，可转动集风件42并进行风力发电，而当太阳光强时，则可转动集风件42以进行太阳能发电，藉此可以有效利用风力及太阳光，进而达到提高发电效率的功效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其包括：

一基座，具有一容置空间；

一转柱，可旋转地结合于该基座；

一发电机，与该转柱结合，并且设置于该容置空间中；

多个集风部，每一该集风部具有：一制动单元，该制动单元具有一固定端及一活动端，且该活动端结合于该转柱；以及一集风件，该集风件结合于该固定端，并且该集风件的一倾斜角度是由该制动单元调整，该集风件随一风力转动并带动该转柱旋转以使该发电机发电；

多个太阳能板，设置于该集风件上，以吸收一太阳光而发电；以及

一蓄电池，设置于该容置空间中，并与该发电机及该太阳能板电性连接以储存电力。

2.根据权利要求1所述的追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其中所述的集风件具有：一迎风面以及一背风面，该背风面与该迎风面相对设置，并且该太阳能板设置于该迎风面上。

3.根据权利要求1所述的追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其中所述的太阳能板是一薄膜型太阳能板。

4.根据权利要求1所述的追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其进一步具有一监控装置，该监控装置具有：一感测器，以感测该风力或该太阳光的强度，以产生一感测结果；以及一控制单元，设置于该容置空间中，并且电讯连接于该感测器及该制动单元，以根据该感测结果控制该制动单元调整该倾斜角度。

5.根据权利要求4所述的追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其中所述的感测器是一风力感测器，设置于该集风部。

6.根据权利要求4所述的追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其中所述的感测器是一光感测器，设置于该基座或该转柱。

7.根据权利要求4所述的追光的太阳能及风力发电机，其特征在于其中所述的控制单元判断该感测结果并根据该感测结果控制该制动单元，使该集风件的该倾斜角度调整至风力发电的一较佳角度或调整至太阳能发电的一较佳角度。

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