CN102493920A - 嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站 - Google Patents

Abstract

本发明嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，属于新能源发电技术领域。具体涉及一种嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，本发明包括风能发电系统和太阳能发电系统，风能发电系统和太阳能发电系统并联后通过充电控制器与蓄电池连接，风能发电系统包括风力涡轮和风能发电机，风力涡轮和风能发电机连接在一起，太阳能发电系统包括太阳能电池板、支架和联动机构，支架上部为U形架，U形架上部设有转动轴，转动轴上安装太阳能电池板，转动轴的下部与联动机构连接，本发明适用于太阳能和风能发电技术领域。

Description

嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站

技术领域

本发明嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，属于新能源发电技术领域。

背景技术

高效开发新能源和可再生能源是二十一世纪经济发展决定性影响的五项技术之一，高效开发并提高利用太阳能与风能是世界各国政府可持续发展可再生能源的战略决策。由于在利用常规化石能源的同时产生的环境污染压力越来越重，寻求开发利用新能源和开再生能源替代常规化石能源迫在眉睫。

由于太阳能和风力资源不平衡，单独采用太阳能发电或者风能发电，都有不确定因素，且发电效率低下。

通常情况下，当风通过涡轮机，几乎有一半的空气被迫停留在叶片周围，而不是通过它们，这些风中的能量就丢失了。传统的风力涡轮机最多只能利用59.3％的风能，这个值被称为贝兹极限。

太阳能是已知的最原始的能源，它干净、可再生、丰富，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景。但太阳能利用效率低，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及，如何提高太阳能利用装置的效率，始终是人们关心的话题，太阳能自动跟踪系统的设计为解决这一问题提供了新途径，从而大大提高了太阳能的利用效率。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种两者采用太阳能和风能混合发电，降低新能源发电成本的嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，包括风能发电系统和太阳能发电系统，其特征在于：风能发电系统和太阳能发电系统并联后通过充电控制器与蓄电池连接。

所述的风能发电系统包括风力涡轮和风能发电机，风力涡轮和风能发电机连接在一起。

所述的太阳能发电系统，包括太阳能电池板、支架和联动机构，支架上部为U形架，U形架上部设有转动轴，转动轴上安装太阳能电池板，转动轴的下部与联动机构连接，

所述的联动机构包括拉杆，联动杆，电机，自动跟踪器和CPU，自动跟踪器设置在支架的顶部，并安装在转动轴上，自动跟踪器通过CPU与电机连接，电机的输出端上设置有拨杆，拨杆与联动杆上的任意一点铰接，联动杆上设置有多个拉杆，拉杆固定在转动轴上。

所述的自动跟踪器为半圆球形，半圆球形中间设置有隔板，隔板两侧各设置一个光敏电阻，两个光敏电阻并联后与CPU相连。

风能发电系统设置在支架顶端，自动跟踪器的上部。

本发明同现有技术相比具有的有益效果是：相同时间同容量太阳能电池板提高了发电效率和发电量(可提高40％)，采用涡轮发电机只要有一级以上的风能就能驱动风能发电机发电，将两者结合使用大大提高了综合发电效率及发电量。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明连接原理示意图；

图2为本发明太阳能发电系统的主视图；

图3为本发明太阳能发电系统的侧视图；

图4为本发明自动跟踪器的结构示意图。

图中：1为风能发电系统、2为太阳能发电系统、3为充电控制器、4为蓄电池、5为风力涡轮、6为风能发电机、7为太阳能电池板、8为支架、9为光敏电阻、10为U形架、11为转动轴、12为拉杆、13为联动杆、14为电机、15为自动跟踪器、16为CPU、17为拨杆、18为负载、19为隔板、20为逆变器、21为减速机。

具体实施方式

如图1所示，嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，包括风能发电系统1和太阳能发电系统2，风能发电系统1和太阳能发电系统2并联后通过充电控制器3与蓄电池4连接，蓄电池4通过逆变器20带动负载18。

如图2所示，所述的风能发电系统1包括风力涡轮5和风能发电机6，风力涡轮5和风能发电机6连接在一起，风能发电系统1设置在支架8顶端，自动跟踪器15的上部，下面对风力涡轮5做进一步说明。

本发明所述的风力涡轮5是指采用FloDesign公司设计的在其风力涡轮5的叶片周围罩上遮蔽物，引导空气通过叶片并使其加速，增加电力产量的风力涡轮5。该项新的设计产生的电力与传统的风力涡轮5相当，但叶片的直径仅为后者的一半。较小的叶片尺寸和其他因素使得这种风力涡轮5可以比传统的风力涡轮5聚集地更紧密，增加了每亩土地的产电量。这种风力涡轮5的叶片更小，在工作时偏离风向的角度能够达到150～200。风力涡轮5就像喷气发动机的进气口。当空气进入时，首先会遇到一套固定的叶片，被称为定子，它能把空气引导进一套可转动的叶片——转子。空气推动转子并出现在另一边，此时空气流动的速度比在风力涡轮5外流动的速度更慢。遮蔽物做成合适的形状，以便其引导在外面相对流动较快的空气进入转子后面的区域。快速流动的空气加速缓慢移动的空气，使风力涡轮5叶片后的区域变成低气压，以吸纳更多的空气通过它们。

如图2～3所示，所述的太阳能发电系统2，包括太阳能电池板7、支架8和联动机构，支架8上部为U形架10，U形架10上部设有转动轴11，转动轴11上安装太阳能电池板7，转动轴11的下部与联动机构连接，

所述的联动机构包括拉杆12，联动杆13，电机14，自动跟踪器15和CPU16，自动跟踪器15设置在支架8的顶部，并安装在转动轴11上，自动跟踪器15通过CPU16与电机14连接，电机14的输出端上设置有拨杆17，电机14与减速机21相连，电机14通过减速机21带动拨杆17，拨杆17与联动杆13上的任意一点铰接，联动杆13上设置有多个拉杆12，拉杆12固定在转动轴11上。

如图3所示，所述的自动跟踪器15为半圆球形，半圆球形中间设置有隔板19，隔板19两侧各设置一个光敏电阻9，两个光敏电阻9并联后与CPU16相连。

光敏电阻9具有在光照射下，其阻值迅速减小的特性，使用时，利用CPU16分析两个光敏电阻9的电阻值，或通过两个光敏电阻9电流，来比较分析，哪个光敏电阻9的电阻小，就通过电机14带动减速机21转动，带动减速机21上的拨杆17转动，拨杆17又带动联动杆13移动，联动杆13带动拉杆12，拉杆12带动转动轴11，使得设置在转动轴11上的太阳能电池板7和自动跟踪器15旋转，直到两个两个光敏电阻9的电阻值，或通过两个光敏电阻9电流相同，停止。

本发明的明显效果是：相同时间同容量太阳能电池板7提高了发电效率和发电量，试验显示，可提高40％的发电量，采用风力涡轮5发电只要有一级以上的风能就能驱动风能发电机6发电，将两者结合使用大大提高了综合发电效率及发电量。

最后应说明的是：以上仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，包括风能发电系统1和太阳能发电系统2，其特征在于：风能发电系统(1)和太阳能发电系统(2)并联后通过充电控制器(3)与蓄电池(4)连接。

2.根据权利要求1所述的嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，其特征在于：所述的风能发电系统(1)包括风力涡轮(5)和风能发电机(6)，风力涡轮(5)和风能发电机(6)连接在一起，。

3.根据权利要求1所述的嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，其特征在于：所述的太阳能发电系统(2)，包括太阳能电池板(7)、支架(8)和联动机构，支架(8)上部为U形架(10)，U形架(10)上部设有转动轴(11)，转动轴(11)上安装太阳能电池板(7)，转动轴(11)的下部与联动机构连接，

所述的联动机构包括拉杆(12)，联动杆(13)，电机(14)，自动跟踪器(15)和CPU(16)，自动跟踪器(15)设置在支架(8)的顶部，并安装在转动轴(11)上，自动跟踪器(15)通过CPU(16)与电机(14)连接，电机(14)的输出端上设置有拨杆(17)，拨杆(17)与联动杆(13)上的任意一点铰接，联动杆(13)上设置有多个拉杆(12)，拉杆(12)固定在转动轴(11)上。

4.根据权利要求1或3所述的嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，其特征在于：所述的自动跟踪器(15)为半圆球形，半圆球形中间设置有隔板(19)，隔板(19)两侧各设置一个光敏电阻(9)，两个光敏电阻(9)并联后与CPU(16)相连。

5.根据权利要求1或3所述的嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站，其特征在于：风能发电系统(1)设置在支架(8)顶端，自动跟踪器(15)的上部。

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