CN102996363A - 一种管道内复合二级风能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种管道内复合二级风能发电装置，包括集风装置即漏斗式管道口处的集流器、带齿轮变速器的风力发电机装置、具有导磁性的风轮叶片即导磁性叶轮、线圈和永磁铁、蓄电池、步进电机、风向感应器、控制电路、支座及漏斗式管道与圆柱形管道连接而成的组合体，针对常用风能发电装置发电过程中受风速的限制和风能利用率较低的问题，提出的一种管内风能发电装置来更加有效地把风能转化为电能。

Description

一种管道内复合二级风能发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，具体涉及一种管道内复合风能发电的装置。
背景技术
目前已经大量使用的风能发电机都是利用自然风进行独立发电、分布分散，受风速、风向变化等因素的影响，产生的电能也是非常不稳定。当风速过低，驱动不了叶轮旋转，不能产生电能；当风速过高，需要停机以防止叶轮损坏等问题。这样导致风能转化电能的有限，转换效率低，风能的利用率很低，成本高。
发明内容
本发明针对常用风能发电装置发电过程中受风速的限制和风能利用率较低的问题，提出的一种管内风能发电装置来更加有效地把风能转化为电能。本发明中包括集风装置即漏斗式管道2A口处的集流器1、带齿轮变速器的风力发电机装置、具有导磁性的风轮叶片即导磁性叶轮3、线圈和永磁铁4、蓄电池、步进电机7、风向感应器10、控制电路9、支座8及漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体。
由一级风力发电装置、二级风力发电装置、外部设备三部分组成。所述的一级风力发电装置包括漏斗式管道2A、集流器1、隔板6、导磁性叶轮3、电磁感应组合体4、导线、蓄电池、风轮输出轴11、齿轮变速箱，其外部是漏斗式管道2A，管口设有集流器1，用于收集风能，漏斗式管道2A的内部通过隔板6被分成3个以上的空间，每个空间内置有导磁性叶轮3，在每个空间内，管壁及漏斗式管道2A的中心线上的隔板上都设有电磁感应组合体4，电磁感应组合体4通过导线与蓄电池相连，导磁性叶轮3在进入管道内的自然风的冲击作用下快速旋转，与管壁及隔板6上的电磁感应组合体4切割磁力线产生电能，所产生的电能通过连接在电磁感应组合体4上的导线存储在蓄电池中；
同时每个与导磁性叶轮3相连接的风轮输出轴11上还设有风力发电机5，风力发电机5通过导线与蓄电池相连，当风冲击叶轮旋转，通过齿轮变速箱带动风力发电机5快速转动，只有当风速达到一定值时风力发电机5才将导磁性叶轮3转动的机械能转化为电能，储存在蓄电池中，实现复合发电。
所述的二级风力发电装置包括圆柱形管道2B、导磁性叶轮3、电磁感应组合体4、风力发电机5、风轮输出轴11、导线、蓄电池、齿轮变速箱，其外部是圆柱形管道2B，圆柱形管道2B的中心线上设有一组导磁性叶轮3，圆柱形管道2B的管壁上对称设有4组电磁感应组合体4，电磁感应组合体4通过导线与蓄电池相连，导磁性叶轮3在进入管道内的自然风的冲击作用下快速旋转，与管壁及隔板6上的电磁感应组合体4切割磁力线产生的电能，所产生的电能通过连接在电磁感应组合体4上的导线存储在蓄电池中；导磁性叶轮3的风轮输出轴11上还设有风力发电机5，风力发电机5与蓄电池相连，与一级风力发电装置相同，当风冲击叶轮旋转，通过齿轮变速箱带动发电机5快速转动，当风速达到一定值时风力发电机5才将导磁性叶轮3转动的机械能转化为电能储存在蓄电池中，实现二级发电。
所述的电磁感应组合体4由感应线圈及永磁铁组成。
本发明的工作流程：一定速度的自然风通过集风装置即集流器1流进漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体内，作用于位于漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体内具有导磁性的风轮叶片即导磁性叶轮3，在风的冲击力作用下导磁性叶轮3快速旋转。发电形式1：一方面与导磁性叶轮3位置相对应，固定在管道内壁的感应线圈和永磁铁切割磁力线，周期性地改变着感应线圈的磁通量，感应线圈两端有感应电动势，感应线圈的输出端连接蓄电池，储存电能；发电形式2：一方面旋转的导磁性叶轮3的输出轴上经齿轮变速器连接发电机转轴，进行发电，电能储存在蓄电池。所述的风能发电装置前后部都各有两种发电形式，发电形式1当自然风进入管道内，风轮转动，就出现切割磁力线，就磁通量的改变进行发电；发电形式2只有当风速到达一定的大小时风轮转动输出轴通过齿轮变速箱变速带动风力发电机，才有电流输出，否则风轮在转动，达不到额定的电压时，它只是空转，没有电流输出。
本发明是一种二级风力发电装置，一级发电位于漏斗式管道2A，根据实际空间大小及实际需要，通过隔板将该段管道内部分成3，4或5个空间，每个空间部分内置于导磁性叶轮3及风力发电机5，管内壁及中心都装有感应线圈和永磁铁；二级发电位于圆柱形管道2B，同样置于导磁性叶轮及风力发电机5，管子内壁装有感应线圈和永磁铁。
本发明所述的漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体，一有集中风力的作用；二有减压增加风速的作用。在经过一级发电装置时，阻力会引起风速减小，通过收缩段，可以确保风速大小，提高发电效率。
所述的漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体位于可转动的支座8上，该支座装有步进电机7，步进电机7与控制电路9相连，通过控制电路9将风向感应器10的信息传到步进电机7，这样确保漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体的迎风方向，最大程度的利用风能。
本发明所具有的有益效果：
（1）复合发电：导磁性叶轮3旋转时既带动风力发电机6发电，又与管壁的永磁铁及感应线圈切割磁力线产生电流发电。双重发电提高风能的利用率； 
（2）本发电装置受力部分导磁性叶轮3因为装在管道内，叶片的长度较小，不易受损，不受大风速的限制；发电形式1不受风速大小的影响，可持续发电。本装置发电不受风速大小的限制，提高风能的利用率；
（3）根据用电需要可以调整管道内径、发电级数、发电风轮的多少及管道的多少，使用灵活。
附图说明
图1 为本发明装置构成示意图。
1-集流器； 2A-漏斗式管道；2B-圆柱形管道；3-导磁性叶轮；4-电磁感应组合体；5-风力发电机；6-隔板；7-步进电机；8-支座；9-控制电路；10-风向感应器；11-风轮输出轴。
图2为一级（左2A）、二级（右2B）发电的剖视图。
具体实施方式
附图1中包括：集流器1，漏斗式管道2，导磁性叶轮3，感应线圈及永磁铁，风力发电机5，隔板6，与支座8装配的步进电机7，控制电路9，风向感应器10及与感应线圈4和风力发电机5相接的蓄电池。
所述的导磁性叶轮3位于漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体内，导磁性叶轮3具有导磁性，旋转时与管壁上的感应线圈及永磁铁4尽可能接近，但有一定空隙。在进入漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体内具有一定速度的自然风的冲击作用下，快速旋转，各个带有导磁性的导磁性叶轮3的叶片与管壁上的永磁铁及感应线圈切割磁力线产生电流，并分别与蓄电池相连。
本发明所述的感应线圈及永磁铁固定在管道内壁，当导磁性叶轮3旋转时，与导磁性叶轮3的叶片进行切割磁力线，从而产生电流。
所述的风力发电机5，经过齿轮变速箱的输出轴与风轮输出轴11相连，当风速达到一定值，旋转的导磁性叶轮3带动风力发电机5发电，各个风力发电机5分别与蓄电池连接，储存电能。
所述的蓄电池的引入是用来储存具有导磁性的旋转的导磁性叶轮3与其上方的磁场切割磁力线产生的感应电流及发电机输出电流，以备使用。

Claims (2)

1.一种管道内复合二级风能发电装置，其特征在于：包括一级风力发电装置、二级风力发电装置、外部设备；
所述的一级风力发电装置包括漏斗式管道（2A）、集流器（1）、隔板（6）、导磁性叶轮（3）、电磁感应组合体（4）、导线、蓄电池、风轮输出轴（11）、齿轮变速箱，其外部是漏斗式管道（2A），管口设有集流器（1），用于收集风能，漏斗式管道（2A）的内部通过隔板（6）被分成3个以上的空间，每个空间内置有导磁性叶轮（3），在每个空间内，管壁及漏斗式管道（2A）的中心线上的隔板上都设有电磁感应组合体（4），电磁感应组合体（4）通过导线与蓄电池相连，导磁性叶轮（3）在进入管道内的自然风的冲击作用下快速旋转，与管壁及隔板（6）上的电磁感应组合体（4）切割磁力线产生电能，所产生的电能通过连接在电磁感应组合体（4）上的导线存储在蓄电池中；同时每个与导磁性叶轮（3）相连接的的风轮输出轴（11）上还设有风力发电机（5），风力发电机（5）通过导线与蓄电池相连，当风冲击叶轮旋转，通过齿轮变速箱带动风力发电机（5）快速转动，风力发电机（5）将导磁性叶轮（3）转动的机械能转化为电能，储存在蓄电池中，实现复合发电；
所述的二级风力发电装置包括圆柱形管道（2B）、导磁性叶轮（3）、电磁感应组合体（4）、风力发电机（5）、风轮输出轴（11）、导线、蓄电池、齿轮变速箱，其外部是圆柱形管道（2B），圆柱形管道（2B）的中心线上设有一组导磁性叶轮（3），圆柱形管道（2B）的管壁上对称设有4组电磁感应组合体（4），电磁感应组合体（4）通过导线与蓄电池相连，导磁性叶轮（3）在进入管道内的自然风的冲击作用下快速旋转，与管壁及隔板（6）上的电磁感应组合体（4）切割磁力线产生的电能，所产生的电能通过连接在电磁感应组合体（4）上的导线存储在蓄电池中；导磁性叶轮（3）的风轮输出轴（11）上还设有风力发电机（5），风力发电机（5）与蓄电池相连，与一级风力发电装置相同，当风冲击叶轮旋转，通过齿轮变速箱带动发电机（5）快速转动，将机械能转化为电能储存在蓄电池中，实现二级发电；
所述的外部设备由支座（8）、步进电机（7）、控制电路（9）、风向感应器（10）组成，步进电机（7）装配在支座（8）上，通过控制电路将风向感应器（10）的信息传到步进电机（7），由步进电机（7）控制调整漏斗式管道2A与圆柱形管道2B连接而成的组合体的方位，确保其可以迎风，以最大程度地利用风能。
2.根据权利要求1所述的管道内复合二级风能发电装置，其特征在于：所述的电磁感应组合体（4）由感应线圈及永磁铁组成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108571556A (zh) * 2018-07-17 2018-09-25 舟山君耀科技发展有限公司 一种改良结构的管道减振装置
CN114412698A (zh) * 2022-03-09 2022-04-29 北京安兴高科新能源发展有限公司 一种风轮结构及具有该风轮结构的风电设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1162811A (ja) * 1997-08-11 1999-03-05 Akiji Matoba 風力を繰返し利用する風車発電装置及び強風遮断装置
DE20203119U1 (de) * 2002-02-27 2002-05-08 KBE WindPower GmbH, 78658 Zimmern Windkraftgenerator
CN2881141Y (zh) * 2006-03-06 2007-03-21 广州中科恒源能源科技有限公司 磁悬浮风力发电机
CN101113720A (zh) * 2007-08-29 2008-01-30 秦岭 高效率小型风力发电机
JP2008095671A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Masanori Kubota 風力発電システム（リング方式）
CN201778957U (zh) * 2010-07-14 2011-03-30 陈开明 新型风动发电机
CN202176458U (zh) * 2011-08-03 2012-03-28 陈革 一种高效风力发电装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1162811A (ja) * 1997-08-11 1999-03-05 Akiji Matoba 風力を繰返し利用する風車発電装置及び強風遮断装置
DE20203119U1 (de) * 2002-02-27 2002-05-08 KBE WindPower GmbH, 78658 Zimmern Windkraftgenerator
CN2881141Y (zh) * 2006-03-06 2007-03-21 广州中科恒源能源科技有限公司 磁悬浮风力发电机
JP2008095671A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Masanori Kubota 風力発電システム（リング方式）
CN101113720A (zh) * 2007-08-29 2008-01-30 秦岭 高效率小型风力发电机
CN201778957U (zh) * 2010-07-14 2011-03-30 陈开明 新型风动发电机
CN202176458U (zh) * 2011-08-03 2012-03-28 陈革 一种高效风力发电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108571556A (zh) * 2018-07-17 2018-09-25 舟山君耀科技发展有限公司 一种改良结构的管道减振装置
CN114412698A (zh) * 2022-03-09 2022-04-29 北京安兴高科新能源发展有限公司 一种风轮结构及具有该风轮结构的风电设备

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