CN102808739A - 活门帆板绿色能源发电机 - Google Patents

Abstract

一种利用高速公路、城市道路车流形成的道路风，地面上升气流和城市的高楼风；海浪、潮汐、流水和下雨的动能等绿色能源为动力的活门帆板绿色能源发电机。其可立于道路边、街道旁、小区里，沙漠中、草原、山区、丘陵、平原、盆地、岸边、江河湖海、岛屿。既是路灯、广告牌、景观，又是风力、水利发电机。使街道、道路、城市、河流、大海、岛屿，都成为发电厂。尤其是立于道路边的发电形式，既解决人民生产生活用电、给道路提供照明，又随时可以为电动汽车充电，方便人民生活，省去了专门建设电动汽车充电站的费用。其效率高，占地面积小，对材料要求不高，噪音低，结构简单，体积小，重量轻，容易制造，造价低，纯绿色，无污染。

Description

活门帆板绿色能源发电机

技术领域

本发明涉及风力、水力发电技术领域，尤其是一种活门帆板绿色能源发电机。

背景技术

目前共知的风力发电机构造是由风轮、发电机、调向舵、塔架、变速器、安全限速及刹车机构、蓄电池、充电器、逆变器和控制器等装置组成。目前共知的水力发电机构造是由：水轮机、进水管、尾水管、涡轮壳、真空管、发电机等组成。

风轮或水轮机：接受风力、水力把风能和水能转化为机械能，并通过发电机转为电能。

变速器：把风轮或水轮机的转速通过齿轮箱转变为适合发电机额定发电的转速，再带动发电机运转发电。

调向舵：使风轮始终对着来风的方向从而获得最大的风能。

安全限速及刹车机构：随着风速的增加，要对风轮的转速有所限制，这是因为一方面过快的转速会对风轮和风力机的一些部件造成损坏，另一方面也需要把发电机的功率输出限定在一定范围内。在风速较大时，特别是蓄电池已经充满的情况下，自动控制风力机停机。

蓄电池：蓄电池的任务是贮能。由风轮驱动发电机产生的交流电经过整流后变成可以储存在蓄电池中的直流电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电池充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把蓄电池里的化学能转变成交流220或380V的市电，才能保证稳定使用。

控制器：控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池，保证供电的持续性。

逆变器：负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。

充电器：对蓄电池充电。具有过充，过放，短路，温度补偿，蓄电池反接等保护功能。

发电机：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。从而把机械能转化为电能。

目前共知的风力和水力发电机存在的缺陷是：功能单一，不能互相兼顾，效率低，占地面积大，对材料要求高，加工制造难度大，噪音大，结构复杂，体积庞大，加工制造工艺复杂，造价昂贵等等。这些缺陷已经制约了它们的进一步发展，其已不能完全顺应社会的需求。因此，目前急需一种更先进的、能完全顺应社会需求的新型风力、水力发电机。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有水力、风力发电技术的问题，为克服现有技术的缺陷，提供一种，利用风力、水力和下雨的动能等绿色能源互相兼顾的多功能活门帆板绿色能源发电机。其效率高，占地面积小，对材料要求不高，加工制造容易，噪音小，结构简单，体积相对较小，加工制造工艺简单，造价低廉，能完全顺应当前社会的需求。

为实现上述目的，特发明一种利用高速公路、城市道路车流形成的道路风，地面热流形成的上升气旋风和城市建筑物之间形成的高楼风、海浪、潮汐、流水和下雨的动能等绿色能源为动力的活门帆板绿色能源发电机。其不但可以立于道路边、街道旁、小区里，还可以立于沙漠中、草原上、山区、丘陵、平原、盆地、岸边、江河、湖海、山川河谷和岛屿上。其既是路灯，也是广告牌；既是亮丽的景观，又是风力、水利发电机。使一个街道、一条道路、一座城市、一条河流、一条长江、大海、一座岛屿和一座山川，既成为一个发电厂。其体积小、占地面积少、噪音低、效率高、纯绿色、无污染。其不但能充分利用看不见、被浪费的公路、城市道路风能，地面热流形成的上升气旋风和城市建筑物之间形成的高楼风等能源发电，还可以利用海浪、潮汐、流水和下雨等能量发电，造福于人类。其既可以用于陆地，也可以用于水上、水下或一部分在水上一部分在水下。其不但可以为工厂、矿山等工农业生产提供电力，还可以为城市、居民等提供社会生活用电。尤其是立于道路边的发电形式，不但可以解决人民生产生活用电、给道路提供照明，还随时可以利用充电装置为电动汽车快速充电。省去了专门投资建设电动汽车充电站的费用。其包括、活门帆板、调速停车器、限位器、支撑臂、支撑轴柱、发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器和支撑架等。

本发明解决现有水力、风力的缺陷问题，所采用的技术方案是：支撑轴柱位于整个装置的中心部位，活门帆板依靠其轴承座架装在支撑臂上，支撑臂装在支撑轴柱上，支撑轴柱装在支撑架上，活门帆板位于上下两支撑臂之间，调速停车器位于支撑臂和支撑架上，限位器位于支撑臂和活门帆板上，变速器位于支撑轴柱和发电机轴端，发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等都分别依次连接到支撑架上相应的位置，支撑架固定在钢筋混凝土地基上。

活门帆板，其作用是利用流体动力学的原理，使流体通过活门帆板产生阻力和升力从水力或风力及下雨的动能获得能量驱动发电机做功，把机械能通过发电机转化为电能。

变速器，把来自活门帆板的转速通过齿轮转变为适合发电机额定发电的转速，再带动发电机运转，发电。

调速停车器，对活门帆板绿色能源发电机的转速有所限制，这是因为一方面过快的转速会对活门帆板绿色能源发电机的部件造成损坏，另一方面也需要把发电机的功率输出限定在一定范围内。在流体速度达到破坏程度时，或者是蓄电池已经充满电时，调速停车器自动控制发电机停机。

限位器，根据活门帆板和流体的相对位置自动调节活门帆板开启的角度，对活门帆板的旋转倾角进行限定，使驱动活门帆板总是能够最大限度地利用流体产生阻力和升力做功。以保证活门帆板能在顺风顺水和逆风逆水时各个角度都能获得能量，驱动发电机工作。

支撑臂，用以支撑和固定活门帆板，把活门帆板连接到支撑轴柱上，并且把来自活门帆板的动力传递到支撑轴柱上。

支撑轴柱，支撑轴柱既是活门帆板绿色能源发电机的轴，也是整个发电机装置的支撑柱，它和支撑架共同支撑整个发电机的所有装置及其载荷。

支撑架，用来承载和固定活门帆板、调速停车器、限位器、变速器、支撑臂、支撑轴柱、发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等设备。

发电机，用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。从而把机械能转化为电能。

控制器，对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池，保证供电的持续性。

充电器，对蓄电池进行充电。并具有蓄电池保护功能，防止对蓄电池过充，过放电。防止蓄电池短路，对蓄电池温度补偿保护，对蓄电池电极反接保护等。

蓄电池，其作用是贮能，以便保证负载用电。由发电机产生的交流电经过整流后变成可以储存在蓄电池中的直流电能。因发电机发电量不够稳定，故其须经充电器整流，再对蓄电池充电，使电能转变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把蓄电池里的化学能转变成稳定的交流电，才能保证稳定使用逆变器，把来自蓄电池的直流电转换为交流电，供交流负荷使用。

逆变器，负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。

进一步，所述活门帆板，由框架和机翼状曲面帆板状叶片组成。所有活门帆板轴侧都以活轴形式和轴承座架连接，轴承座架和支撑臂连接为一体，一台活门帆板绿色能源发电机上至少可配置两组支撑臂和两个活门帆板，每个活门帆板都分迎风面和背风面。活门帆板设置在同一平面内且迎风面和背风面位置均相反。活门帆板轴承座架和支撑臂连接，活门帆板随其支撑臂一起随圆柱状支撑轴柱套筒绕支撑轴柱旋转。活门帆板以轴承座架和支撑臂以活轴形式连接，构成只能单向打开的门式结构。活门帆板能打开侧为迎风面，不能打开侧为背风面。活门帆板相当于门，支撑臂及其拉杆相当于门框。活门帆板只能向迎风面一侧打开。当活门帆板的背风面旋转到逆风逆水位置时，门处于能打开状，于是门被风或水流驱动，绕活轴旋转打开，即活门帆板在风或水流的作用下向迎风面一侧打开。活门帆板以其轴端狭窄的曲面逆风逆水运转，则迎风面曲面和背风面曲面因曲率的不同而产生升力，驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功。当活门帆板的迎风面旋转到顺风顺水位置时，由于门框的阻挡，门处于不能打开状，于是门被风或水流的压力压紧在门框上，即活门帆板在风或水流的作用下关闭产生阻力，则风力或水力的阻力驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功。由于一台活门绿色能源发电机上至少可配置两个活门帆板，活门帆板设置在同一平面内且迎风面和背风面相反。所以总是有一个活门帆板处于打开状，另一个活门帆板处于关闭状。活门帆板和支撑臂之间有限位机构，限位机构限制门的打开程度，使活门帆板处于能打开状情况下时并不完全打开而是打开一定角度，以保证活门帆板的顺风顺水侧不但能够被风力或水力推动做功，而且逆风逆水侧也能获得足够的推动力驱动活门帆板做功。使活门帆板能象帆船在逆风的情况下行驶一样，在逆风逆水侧也能获得足够的驱动力，逆风逆水旋转。活门帆板绿色能源发电机的单向门状结构，能很好的接受来自水平方向和垂直方向的气流、水流和下雨等流体的能量，同时既利用流体的阻力做功也利用流体的升力做功。活门帆板各个面的流线形曲面结构，不但能减小阻力，产生升力驱动发电机做功。不但能利用来自水平方向的气流，而且还能能很好的利用来自垂直方向的气流、水流和下雨等流体的能量，驱动发电机做功。确保把来自流体的能量尽可能的充分利用。比现有的水平轴和垂直轴风力、水力发电机效率大大提高。活门帆板的门状结构，可以使其方便以任何角度，多种方式布置，如水平布置、垂直布置、倾斜布置，可在陆地、水面、水下或一部分水上及一部分水下等方式布置。

进一步，所述调速停车器，由若干板状叶片组成柱状结构。当流体达到一定速度时，即可驱动板状叶片翻转位移。板状叶片翻转位移拉动杠杆驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，使活门帆板的阻力加大从而克服限位器阻力，使活门帆板打开一定角度，减少活门帆板的受力面，使其转速降低，反之，则增大。当流体速度较大达到破坏程度时，板状叶片翻转位移量加大拉动杠杆驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，使活门帆板的阻力加大从而克服限位器阻力，使活门帆板顺风自动完全打开，和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止转动。当蓄电池已经充满的情况下，蓄电池保护器会向调速停车器控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，活门帆板翻转位移完全打开，和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止转动。发电机停止转动，充电器停止充电，保护蓄电池不被过充。当蓄电池需要充电时，蓄电池保护器会向调速停车器的控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功松闸，风力或水力又驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功发电，向蓄电池充电，依此循环。调速停车器控制器上的风力传感器还可以自动检测风力的大小，当流体速度较大达到破坏程度时，调速停车器控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，活门帆板翻转位移完全打开，和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止转动。当风力减弱到适合发电时，调速停车器控制器上的风力传感器会向调速停车器的控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功松闸，风力或水力又驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功发电。也就是说一台活门帆板绿色能源发电机上的调速停车器同时存在机械和电子两套阻尼刹车控制装置。

进一步，所述限位器，由两半圆环状限位轨道和弹簧或液体或重锤组成。限位器通过其两半圆环状限位轨道端面分别和支撑臂及其活门帆板连接。限位轨道，为圆环状结构，由上下两半圆环套叠而成。截面呈管状，管内有两个弹簧或液体或重锤。上半圆环固定在支撑臂上，下半圆环固定在驱动活门帆板上。上下两半圆环上各有一个挡板，挡板上有供液体通过的小孔，挡板将圆环分为两个舱，两个舱内各有一个弹簧或液体或重锤。活门帆板运行时，总是一个弹簧压缩，一个弹簧伸展，而液体则通过小孔阻尼，重锤则通过升降的形式，从而对活门帆板的旋转倾角进行限定，以保证处于顺风顺水位置的活门帆板始终能和流体的方向保持垂直，获得最大推力；处于逆风逆水位置的活门帆板在限位轨道和活门帆板及其支撑臂之间的限位机构的共同约束下，始终能和流体的方向保持最佳的受力角度，使逆风逆水位置的活门帆板也能获得和顺风顺水位置的活门帆板方向一致的推力。使处于顺风顺水位置的活门帆板和处于逆风逆水位置的活门帆板能在顺风和逆风、顺水和逆水时均能获得足够的能量，驱动活门帆板做功。

进一步，所述支撑臂为一组在同一平面内上下平行的横梁状结构，上下两支撑臂间，两端用拉杆及法兰盘螺栓连接，中间以长管轴套、轴承法兰盘螺栓形式和支撑轴柱连接。活门帆板以轴承座架和支撑臂连接。

进一步，所述支撑轴柱由支撑轴柱套筒和圆柱状支撑轴柱组成。支撑轴柱位于活门帆板支撑臂中间的支撑轴柱套筒内部。活门帆板通过支撑轴柱套筒套装在支撑轴柱外面，二者之间配置轴承。支撑轴柱底端伸出支撑轴柱套筒伸入支撑架内部，以法兰盘和螺栓同支撑架底板连为一体。支撑轴柱既是活门帆板的轴，也是整个发电机装置的支撑柱，它和支撑架共同支撑整个发电机的所有装置及其载荷。

进一步，所述支撑架，由支撑架筒座和支撑架底板组成。支撑架筒座为一筒状结构，支撑架底板为一方形或圆形钢板。支撑架筒座一端包覆住支撑轴柱套筒底端，另一端通过法兰盘和支撑架底板连接成一体。支撑架底板以螺母和钢筋混凝土地基上的地脚螺栓连接。支撑架内部安装变速器、发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等设备。

进一步，发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等都分别依次连接到支撑轴柱及其支撑架上相应的位置。

本发明的有益效果是，可以利用高速公路、城市道路车流形成的道路风，地面热流形成的上升气旋风和城市建筑物之间形成的高楼风、海浪、潮汐、流水和下雨的能量等绿色能源为动力发电。活门帆板绿色能源发电机，不但可以立于道路边、街道旁、小区里，还可以立于沙漠中、草原上、山区、丘陵、平原、盆地、岸边、江河、湖海、山川河谷和岛屿上。其既是路灯，也是广告牌；既是亮丽的景观，又是风力、水利发电机。其可以使大海、一个街道、一条道路、一座城市、一条河流、一条长江、一条河谷、一座山川、一座岛屿，既成为一个发电厂。其不但能充分利用看不见、被浪费的公路、城市道路风，地面热流形成的上升气旋风和城市建筑物之间形成的高楼风等能源发电，还可以利用海浪、潮汐、流水和下雨等能量发电，造福于人类。其不但可以为工厂、矿山等工农业生产提供电力，还可以为城市、居民等提供社会生活用电。尤其是立于道路边的发电形式，不但可以解决人民生产生活用电、给道路提供照明，还随时可以利用充电装置为电动汽车快速充电。省去了专门投资建设电动汽车充电站的费用。其多项功能合一，互相兼顾，效率高，占地面积小，对材料要求不高，噪音低，结构简单，体积小，重量轻，容易加工制造，造价低，纯绿色，无污染。完全顺应当前社会的需求。是现有风力水力发电机更新换代的必然产品。

附图说明

图1是适合公路、城市、郊区、乡村、岸边、岛屿等的风力、水力活门帆板绿色能源发电机示意图。其活门帆板(8)细长、狭窄，适合安装在公路、城市、郊区、乡村、岸边、岛屿等地方狭小的场合。

图2是适合沙漠、草原、江河湖海、山区、平原、盆地、岛屿、丘陵、山川河谷等的风力和水力的活门帆板绿色能源发电机示意图。其活门帆板(8)长短、宽窄适中，适合安装在沙漠、草原、山区、平原、盆地、丘陵、江河、大海、水上、水下、岛屿、沼泽等地方宽广、空旷的场合。

图3是活门帆板绿色能源发电机，支撑臂和风向或水流方向一致状态及停车状态示意图。当风及水流沿箭头方向流向活门帆板绿色能源发电机时，处于活门帆板绿色能源发电机逆风的A端和顺风的B端的活门帆板因为限位器和支撑臂及其拉杆门框的约束和风向或水流方向形成一个夹角，所以会分别得到一个沿逆时针方向推动活门帆板旋转的分力，所以活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。活门帆板的曲面结构同时产生升力驱动活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。当流体速度较大达到破坏程度时，板状叶片翻转位移拉动杠杆驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，使活门帆板的阻力加大从而克服限位器阻力，使活门帆板顺风自动完全打开(如图中虚线所示)和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止工作。

图4是活门帆板绿色能源发电机，支撑臂和风向呈45°角状态示意图。当风及水流沿箭头方向流向活门帆板绿色能源发电机时，处于活门帆板绿色能源发电机顺风的A端的活门帆板和风向或水流方向垂直，处于逆风的B端的活门帆板因为限位器和支撑臂及其拉杆门框的约束和风向或水流方向一致，所以活门帆板绿色能源发电机A端会得到一个沿逆时针方向推动活门帆板旋转的力，而活门帆板绿色能源发电机B端的活门帆板则完全打开，没有阻拦。所以活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。活门帆板的曲面结构同时产生升力驱动活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。

图5是活门帆板绿色能源发电机，支撑臂和风向呈垂直状态示意图。当风及水流沿箭头方向流向活门帆板绿色能源发电机时，处于活门帆板绿色能源发电机顺风的A端的活门帆板因为限位器和支撑臂及其拉杆门框的约束和风向或水流方向形成一个夹角，所以会得到一个沿逆时针方向推动活门帆板旋转的分力，处于逆风的B端的活门帆板因为限位器和支撑臂及其拉杆门框的约束和风向或水流方向一致，所以活门帆板绿色能源发电机A端会得到一个沿逆时针方向推动活门帆板旋转的力，而活门帆板绿色能源发电机B端的活门帆板则完全打开，没有阻拦。所以活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。活门帆板的曲面结构同时产生升力驱动活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。

图6是活门帆板绿色能源发电机，支撑臂和风向呈135°角工作状态示意图。当风及水流沿箭头方向流向活门帆板绿色能源发电机时，处于活门帆板绿色能源发电机顺风的A端的活门帆板因为限位器和支撑臂及其拉杆门框的约束和风向或水流方向形成一个夹角，所以会得到一个沿逆时针方向推动活门帆板旋转的力，处于逆风的B端的活门帆板因为限位器和支撑臂及其拉杆门框的约束和风向或水流方向一致，所以活门帆板绿色能源发电机A端会得到一个沿逆时针方向推动活门帆板旋转的力，而活门帆板绿色能源发电机B端的活门帆板则完全打开，没有阻拦。所以活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。活门帆板的曲面结构同时产生升力驱动活门帆板及其支撑臂沿逆时针方向旋转做功。

图中1、灯支撑杆，2、灯，3、支撑臂，4、限位器，5、支撑臂拉杆，6、支撑轴套管，7、支撑轴柱，8、活门帆板，9、活门帆板活轴，10、活门帆板轴承座架，11、调速停车器，12、支撑架，13、支撑轴柱轴承，14、变速器，15、控制器，16、发电机，17、充电器，18、逆变器，19、蓄电池，20、钢筋混凝土地基。

具体实施方式

实施例一：图1是适用于公路、城市、郊区、乡村、岸边、岛屿等地方的风力、水力的活门帆板绿色能源发电机示意图。图中，活门帆板(8)细长、狭窄，适合安装在公路、城市、郊区、乡村、岸边、岛屿等地方狭小的场合。其灯支撑杆(1)位于整个装置的顶端，灯(2)位于灯支撑杆(1)两端，中部用螺栓和夹板连接在支撑轴柱(7)上。支撑臂(3)有上下两个，它们分别位于活门帆板(8)上下两端，上下两支撑臂两端用拉杆及法兰盘螺栓连接，中间以长管轴套、轴承法兰盘螺栓形式和支撑轴柱(7)连接。限位器(4)分别位于灯支撑杆(1)内侧的支撑臂(3)和活门帆板(8)上。支撑臂拉杆(5)将上下支撑臂(3)连接起来。支撑轴套管(6)包覆在支撑轴柱(7)外围。支撑轴柱(7)位于整个装置的中心部位，其靠近底端的部分套装在支撑架(12)上，伸出支撑轴柱套管伸入支撑架内部，以法兰盘和螺栓同支撑架底板连为一体。活门帆板(8)固定在两支撑臂(3)之间。活门帆板活轴(9)通过活门帆板轴承座架(10)将活门帆板和支撑臂连接。调速停车器(11)位于下支撑臂底端，以两半圆盘的形式和固定在支撑架上的圆盘共同构成盘式刹车机构。支撑架(12)一端包覆住支撑轴柱套管(6)和支撑轴柱轴承(13)底端，另一端通过法兰盘和支撑架底板连接成一体。支撑架底板以螺母和钢筋混凝土和地基上的地脚螺栓连接。变速器(14)通过齿轮将支撑轴柱(7)和发电机(16)的轴连接。控制器(15)、充电器(17)、逆变器(18)、蓄电池(19)及配电盘等都分别依次连接到支撑架(12)内相应的位置。钢筋混凝土地基(20)埋入地面以下以地脚螺栓和支撑架底板螺母连接，使整个发电装置牢靠的固定在钢筋混凝土地基上。

适合公路、城市、郊区、乡村、岸边、岛屿的风力、水力活门帆板绿色能源发电机(图1)，立于道路边、街道旁、小区里、岛屿上。其既是路灯，也是广告牌；既是亮丽的景观，又是风力、水利发电机。使一个街道、一条道路、一座城市、一座岛屿，既成为一个发电厂。其不但可以为工厂、矿山等工农业生产提供电力，还可以为城市、居民等提供社会生活用电。尤其是立于道路边的发电形式，不但可以解决人民生产生活用电、给道路提供照明，还随时可以为电动汽车充电。省去了专门建设电动汽车充电站的费用。其体积小、占地面积少、噪音低、效率高、纯绿色、无污染。其不但能充分利用看不见、被浪费的公路、城市道路风能，地面热流形成的上升气旋风和城市建筑物之间形成的高楼风等能源发电，还可以利用流水和下雨的能量发电，造福于人类。以风能、水能等绿色能源为动力发电。

实施例二：图2是适用于沙漠、草原、山区、平原、盆地、丘陵、江河、大海、水上、水下、岛屿、沼泽等地方的风力、水力活门帆板绿色能源发电机示意图。图中，活门帆板(8)长短、宽窄适中，适合安装在沙漠、草原、山区、平原、盆地、丘陵、江河、大海、水上、水下、岛屿、沼泽等地方宽广、空旷的场合。其灯支撑杆(1)位于整个装置的顶端，灯(2)位于灯支撑杆(1)顶端，用螺栓和夹板连接在支撑轴柱(7)上。支撑臂(3)有上下两个，它们分别位于活门帆板(8)上下两端，上下两支撑臂两端用拉杆及法兰盘螺栓连接，中间以长管轴套、轴承法兰盘螺栓形式和支撑轴柱(7)连接。限位器(4)分别位于灯支撑杆(1)下方的支撑臂(3)和活门帆板(8)上。支撑臂拉杆(5)将上下支撑臂(3)连接起来。支撑轴套管(6)包覆在支撑轴柱(7)外围。支撑轴柱(7)位于整个装置的中心部位，其靠近底端的部分套装在支撑架(12)上，伸出支撑轴柱套管伸入支撑架内部，以法兰盘和螺栓同支撑架底板连为一体。活门帆板(8)固定在两支撑臂(3)之间。活门帆板活轴(9)通过活门帆板轴承座架(10)将活门帆板和支撑臂连接。调速停车器(11)位于下支撑臂底端，以两半圆盘的形式和固定在支撑架上的圆盘共同构成盘式刹车机构。支撑架(12)一端包覆住支撑轴柱套管(6)和支撑轴柱轴承(13)底端，另一端通过法兰盘和支撑架底板连接成一体。支撑架底板以螺母和钢筋混凝土和地基上的地脚螺栓连接。变速器(14)通过齿轮将支撑轴柱(7)和发电机(16)的轴连接。控制器(15)、充电器(17)、逆变器(18)、蓄电池(19)等都分别依次连接到支撑架(12)内相应的位置。钢筋混凝土地基(20)埋入地面以下以地脚螺栓和支撑架底板螺母连接，使整个发电装置牢靠的固定在钢筋混凝土地基上。

适合沙漠、草原、山区、平原、盆地、丘陵的风力、水力活门帆板绿色能源发电机(图2)，立于沙漠中、草原上、山区丘陵、平原盆地、岸边、江河湖海、岛屿上。以自然风能、地面热流形成的上升气旋风、海浪、潮汐、流水和下雨的动能等绿色能源为动力发电。其不但能充分利用自然风能、地面热流形成的上升气旋风等能源发电，还可以利用流水和下雨的能量发电，其可以方便的以任何角度，多种方式布置，如水平布置、垂直布置、倾斜布置，可以在陆地、水面、水下、一部分水上、一部分水下等形式布置。其体积小、占地面积少、噪音低、效率高、纯绿色、无污染。

Claims (8)

1.活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，该绿色能源发电机包括：活门帆板、调速停车器、限位器、支撑臂、支撑轴柱、发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器、支撑架等；支撑轴柱位于活门帆板中心部位，活门帆板依靠其轴承座架装在支撑臂上，上下两支撑臂间，两端用拉杆及法兰盘螺栓连接，中间以长管轴套、轴承法兰盘螺栓形式和支撑轴柱连接，活门帆板以轴承座架和支撑臂连接，支撑臂装在支撑轴柱上，支撑轴柱装在支撑架上，活门帆板位于支撑臂上，调速停车器位于两支撑臂之间，限位器位于支撑臂和活门帆板上，变速器固定在支撑轴柱上靠近发电机端，发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等都分别依次连接到支撑架上相应的位置，支撑架固定在钢筋混凝土地基上，活门帆板从水力、风力或下雨的动能等获得能量驱动发电机运转发电。

2.如权利要求1所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，所述活门帆板，由框架和机翼状曲面帆板状叶片组成；所有活门帆板轴侧都以活轴形式和轴承座架连接，轴承座架和支撑臂连接为一体，一台活门帆板绿色能源发电机上至少可配置两组支撑臂和两个活门帆板，每个活门帆板都分迎风面和背风面，活门帆板设置在同一平面内且迎风面和背风面位置均相反，活门帆板轴承座架和支撑臂连接，活门帆板随其支撑臂一起随圆柱状支撑轴柱套筒绕支撑轴柱旋转，活门帆板以轴承座架和支撑臂以活轴形式连接，构成只能单向打开的门式结构，活门帆板能打开侧为迎风面，不能打开侧为背风面，活门帆板相当于门，支撑臂及其拉杆相当于门框，活门帆板只能向迎风面一侧打开，当活门帆板的背风面旋转到逆风逆水位置时，门处于能打开状，于是门被风或水流驱动，绕活轴旋转打开，即活门帆板在风或水流的作用下向迎风面一侧打开，活门帆板以其轴端狭窄的曲面逆风逆水运转，则迎风面曲面和背风面曲面因曲率的不同而产生升力，驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功，当活门帆板的迎风面旋转到顺风顺水位置时，由于门框的阻挡，门处于不能打开状，于是门被风或水流的压力压紧在门框上，即活门帆板在风或水流的作用下关闭产生阻力，则风力或水力的阻力驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功，由于一台活门绿色能源发电机上至少可配置两个活门帆板，活门帆板设置在同一平面内且迎风面和背风面相反，所以总是有一个活门帆板处于打开状，另一个活门帆板处于关闭状，活门帆板和支撑臂之间有限位机构，限位机构限制门的打开程度，使活门帆板处于能打开状情况下时并不完全打开而是打开一定角度，以保证活门帆板的顺风顺水侧不但能够被风力或水力推动做功，而且逆风逆水侧也能获得足够的推动力驱动活门帆板做功，使活门帆板能象帆船在逆风的情况下行驶一样，在逆风逆水侧也能获得足够的驱动力，逆风逆水旋转，活门帆板绿色能源发电机的单向门状结构，能很好的接受来自水平方向和垂直方向的气流、水流和下雨等流体的能量，同时既利用流体的阻力做功也利用流体的升力做功，活门帆板各个面的流线形曲面结构，不但能减小阻力，产生升力驱动发电机做功，不但能利用来自水平方向的气流，而且还能能很好的利用来自垂直方向的气流、水流和下雨等流体的能量，驱动发电机做功，确保把来自流体的能量尽可能的充分利用，比现有的水平轴和垂直轴风力、水力发电机效率大大提高，活门帆板的门状结构，可以使其方便以任何角度，多种方式布置，如水平布置、垂直布置、倾斜布置，可在陆地、水面、水下或一部分水上及一部分水下等方式布置。

3.如权利要求2所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，所述调速停车器，由若干板状叶片组成柱状结构；当流体达到一定速度时，即可驱动板状叶片翻转位移，板状叶片翻转位移拉动杠杆驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，使活门帆板的阻力加大从而克服限位器阻力，使活门帆板打开一定角度，减少活门帆板的受力面，使其转速降低，反之，则增大，当流体速度较大达到破坏程度时，板状叶片翻转位移拉动杠杆驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，使活门帆板的阻力加大从而克服限位器阻力，使活门帆板顺风自动完全打开，和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止转动，当蓄电池已经充满的情况下，蓄电池保护器会向调速停车器控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，活门帆板翻转位移完全打开，和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止转动，发电机停止转动，充电器停止充电，保护蓄电池不被过充，当蓄电池需要充电时，蓄电池保护器会向调速停车器的控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功松闸，风力或水力又驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功发电，向蓄电池充电，依此循环，调速停车器控制器上的风力传感器还可以自动检测风力的大小，当流体速度较大达到破坏程度时，调速停车器控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功阻尼支撑轴柱，活门帆板翻转位移完全打开，和流体方向呈平行状，则活门帆板不能接受外力，活门帆板不受力，不能驱动支撑轴柱转动，自动控制发电机停止转动，当风力减弱到适合发电时，调速停车器控制器上的风力传感器会向调速停车器的控制器给出一个开关量信号，启动调速停车器电动机，调速停车器电动机驱动刹车机构做功松闸，风力或水力又驱动活门帆板及其支撑臂、支撑轴柱套筒旋转做功发电，也就是说一台活门帆板绿色能源发电机上的调速停车器同时存在机械和电子两套阻尼刹车控制装置。

4.如权利要求3所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，所述限位器，由两半圆环状限位轨道和弹簧或液体或重锤组成；限位器通过其两半圆环状限位轨道端面分别和支撑臂及其活门帆板连接，限位轨道，为圆环状结构，由上下两半圆环套叠而成，截面呈管状，管内有两个弹簧或液体或重锤，上半圆环固定在支撑臂上，下半圆环固定在驱动活门帆板上，上下两半圆环上各有一个挡板，挡板上有供液体通过的孔，挡板将圆环分为两个舱，两个舱内各有一个弹簧或液体或重锤，活门帆板运行时，总是一个弹簧压缩，一个弹簧伸展，而液体则通过小孔阻尼，重锤则通过升降的形式，从而对活门帆板的旋转倾角进行限定，以保证处于顺风顺水位置的活门帆板始终能和流体的方向保持垂直，获得最大推力，处于逆风逆水位置的活门帆板在限位轨道和活门帆板及其支撑臂之间的限位机构的共同约束下，始终能和流体的方向保持最佳的受力角度，使逆风逆水位置的活门帆板也能获得和顺风顺水位置的活门帆板方向一致的推力，使处于顺风顺水位置的活门帆板和处于逆风逆水位置的活门帆板能在顺风和逆风、顺水和逆水时均能获得足够的能量，驱动活门帆板做功。

5.如权利要求4所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，所述支撑臂为一组在同一平面内上下平行的横梁状结构，上下支撑臂间，两端用拉杆及法兰盘螺栓连接，中间以长管轴套、轴承法兰盘螺栓形式和支撑轴柱连接，活门帆板以轴承座架和支撑臂连接。

6.如权利要求5所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，所述支撑轴柱由支撑轴柱套筒和圆柱状支撑轴柱组成；支撑轴柱位于活门帆板支撑臂中间的支撑轴柱套筒内部，活门帆板通过支撑轴柱套筒套装在支撑轴柱外面，二者之间配置轴承，支撑轴柱底端伸出支撑轴柱套筒伸入支撑架内部，以法兰盘和螺栓同支撑架底板连为一体，支撑轴柱既是活门帆板的轴，也是整个发电机装置的支撑柱，它和支撑架共同支撑整个发电机的所有装置及其载荷。

7.如权利要求6所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，所述支撑架，由支撑架筒座和支撑架底板组成，支撑架筒座为一筒状结构，支撑架底板为一方形或圆形钢板，支撑架筒座一端包覆住支撑轴柱套筒底端，另一端通过法兰盘和支撑架底板连接成一体，支撑架底板以螺母和钢筋混凝土地基上的地脚螺栓连接，支撑架内部安装变速器、发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等设备。

8.如权利要求7所述的活门帆板绿色能源发电机，其特征在于，发电机、控制器、充电器、蓄电池、逆变器等都分别依次连接到支撑轴柱及其支撑架上相应的位置。

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