CN107387321A - 储存动能的风力设备及风力设备中的储能装置 - Google Patents

Abstract

一种储存动能的风力设备及风力设备中的储能装置，该储存动能的风力设备，该风力设备设置在至少一斜坡中，该斜坡的目的在可集中风力，使风力借助该斜坡加强自然风力集中该风力设备上端并带动该风力设备，该风力设备包含有至少一转动装置、至少一传动装置以及至少一储能装置，该储能装置借助该传动装置传达能量至该储存装置，该储存装置利用该转动装置旋转所产生的能量所生成的动力转换成多个弹簧件的动能储存，且用来连接借助风力产生的能量并转换为动能进行输出，该储能装置还采用模块化方式，使该储存装置的动能能够分别使用，以增加动能储存与达到风力储能发电的使用效率。

Description

储存动能的风力设备及风力设备中的储能装置

技术领域

本发明涉及一种储存动能的风力设备及风力设备中的储能装置，特别是一种储存动能能量转换为电能能量与达到风力储能动能，并借助动能转换电能来发电的风力设备。

背景技术

现今，节约能源以及能源开发是全球都需解决的问题，现在许多人们利用水力、风力、自然气、地热、火力、太阳能、核能等地球上各种可以产生电能的方式，故，如何由现在环境中获取自然能源并避免人为破坏环境而产生电能的方式是近年来欲求解决的问题。

现有技术一风力发电装置，该风力发电装置包含有一动力部及一发电部，其中该动力部具有一动力箱以及一传动箱，该传动箱设在该动力箱一侧，借助一输出轴一端与该动力箱相连通，该传动箱具有一传动轴，该传动轴一端穿伸该传动箱而与该发电机连接，该传动轴在该传动箱内设有一连动齿轮，一与该连动齿轮啮接的输出齿轮，该发电机是可被该传动箱的该传动轴带动而发电，借此来令该动力部的该输出轴以单一方向转动，进而能确保该发电机能发挥发电功能。

如上所述，在该风力发电装置的转换机械动力为风力推动叶片旋转，而并没有可以借此储存动能并转换电能的装置设置，都以为接受到风力影响直接传导到该发电机借此直接发电，导致无法有效持续的发电方式，且风力来源时有时无、忽大忽小，无法有效的储存电能。因此，如何在能源来源充沛的时候，将能量予以储存，而在能量减少时释出以维持有效的能源输出，这将成为掌握能量最重要的关键。

有鉴于此，本发明人再加以改良现有技术风力发电装置，并结合从事相关事业的多年经验，针对上述问题，使风力推动该动力部而带动该连动齿轮其配合的动力转换为机械动力，使风力能量能够予以储存动能，在将需时转换为电能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术因难以储存能量转换为动能及动力无法有效持续发电的问题，提供一种储存能量转换为动能来达到稳定发电的具储存动能的风力设备及风力设备中的储能装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种储存动能的风力设备，包含有至少一转动装置，该转动装置包含有至少二设置在地面上的支撑架，以及该二支撑架之间枢接一转动件，该转动件具有一转动轴，一连接该转动轴上的固定体，多个连接该固定体且具有多个叶片的多个叶片组，一连接该转动轴的第一斜齿轮，一与该第一斜齿轮啮接的第一正伞齿轮，一与该第一正伞齿轮连接的第一传动轴，一远离该第一正伞齿轮且连接在该第一传动轴的第二正伞齿轮，每一该第二斜齿轮啮接该第二正伞齿轮，每一该第二斜齿轮分别与一第二传动轴的相连接，一远离每一该第二斜齿轮且连接在该第二传动轴的第一离合器，其中，该第一正伞齿轮、该第一传动轴、该第二正伞齿轮以及该第二传动轴外周围由一定位架枢接固定，该定位架分别枢接该第一传动轴及该第二传动轴两端；至少一传动装置，该传动装置啮接该转动装置，该传动装置具有一固定架，该固定架两侧分别穿伸一第三传动轴，以及一与该第三传动轴为平行设置的第四传动轴，其中，该第三传动轴的一端与该第一离合器相连接，该第四传动轴的一端与一第二离合器相连接，该第三传动轴的一端设置一小齿轮，以及一与该小齿轮并排设置的齿轮组，该第四传动轴的另一端设置有与该小齿轮啮合的该齿轮组，以及一与该齿轮组并排设置的大齿轮，该大齿轮与设置在该第三传动轴上的该齿轮组相啮合；至少一储能装置，该储能装置啮接该传动装置，该储能装置具有一第五传动轴，该第五传动轴一端连接该第二离合器并与该第四传动轴传动，多个连接该第五传动轴的弹簧件，每一该弹簧件远离该第五传动轴一端分别连接一固定环架。

进一步地，该齿轮组具有多个结合齿轮并排设置，每一该结合齿轮具有一结合大齿轮以及一连接该结合大齿轮一侧的结合小齿轮。

进一步地，该固定环架包含有至少二环体，该二环体之间连接多个连接杆，每一该连接杆的两端分别借助一第一固定销固定，使每一该连接杆的两端分别固定在该二环体内周缘上，每一该连接杆分别提供每一该弹簧件固定。

进一步地，每一该弹簧件包含有至少一弹簧片及至少一远离该第五传动轴一端并分别与连接杆连接的弹簧片固定端。

进一步地，还包含有一电性连接该第一离合器及该第二离合器的控制器。

进一步地，还包含有一包覆该储能装置的外罩体。

进一步地，该固定架具有一底架，一连接该底架一侧的左固定架，一连接该底架另一侧且与该左固定架互为平行设置的右固定架，以及一连接该左固定架上端、该右固定架上端与该底架上端的上固定架，该固定架的该左固定架及该右固定架上分别提供互为平行设置的该第三传动轴与该第四传动轴穿伸，该第三传动轴的一端穿伸该左固定架外并与该第一离合器连接、另一端穿伸该右固定架外，该第四传动轴的一端穿伸该右固定架外并与该第二离合器连接、另一端穿伸该左固定架。

一种风力设备中的储能装置，该储能装置具有一第五传动轴，该第五传动轴一端连接该第二离合器并与该第四传动轴传动，多个连接该第五传动轴的弹簧件，每一该弹簧件远离该第五传动轴一端分别连接一固定环架。

进一步地，该固定环架包含有相对设置的至少二环体，多个分布连接在该二环体之间的连接杆，每一该连接杆的两端分别借助一第一固定销固定，使每一该连接杆的两端分别固定在该二环体内周缘上，每一该连接杆的分别连接每一该弹簧件。

进一步地，每一该弹簧件包含有至少一弹簧片及至少一远离该第五传动轴一端并分别与连接杆连接的弹簧片固定端。

本发明的技术效果在于：

1 本发明具该储存功能的风力设备可以模块化，使储存能量能够分批使用。

2 本发明借助风力自然能源来储存动能，再借助此动能转换为电能。

3 本发明借助自动化的控制器来自动感测储存装置能量是否饱和，使该第一离合器以及该第二离合器内部自动分离。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明实施示意图；

图2为本发明平面图；

图3为本发明转动装置立体图；

图4为本发明转动装置传动立体图；

图5A为本发明传动装置立体分解图；

图5B为本发明传动装置平面示意图；

图6A为本发明储能装置立体分解图；

图6B为本发明储能装置动作示意图；

图6C为图6B局部放大图。

其中，附图标记

风力设备 1 转动装置 2

支撑架 21 转动件 22

转动轴 221 固定体 222

叶片组 223 第一斜齿轮 224

第一正伞齿轮 225 第一传动轴 226

第二正伞齿轮 227 第二斜齿轮 228

第二传动轴 229 第一离合器 23

定位架 24 传动装置 3

固定架 31 底架 311

左固定架 312 右固定架 313

上固定架 314 第三传动轴 32

一端 321、331 另一端 322、332

第四传动轴 33 小齿轮 34

齿轮组 35 结合齿轮 351

结合大齿轮 352 结合小齿轮 353

大齿轮 36 第二离合器 37

储能装置 4 第五传动轴 41

弹簧件 42 弹簧片 421

弹簧片固定端 422 固定环架 43

环体 431 连接杆 432

第一固定销 433 第二固定销 434

外罩体 44 斜坡 5

地面 6

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1所示，本发明提供一种储存动能的风力设备，该风力设备1设置在至少一斜坡5的一侧，在本实施例中，该斜坡5是由低端至高端且相对设置二个，在该二斜坡5其间各设置该风力设备1或在该二斜坡5的高端之间的间隔设置该风力设备1。该斜坡5的目的是集中风力，使风力借助由低端至高端的该斜坡5加强自然风力集中在该些风力设备1上端，并带动该些风力设备1而使该些风力设备1形成顺时针或逆时针旋转。

请参阅图1至图4所示，该风力设备1包含有至少一转动装置2、至少一传动装置3以及至少一储能装置4；其中，该转动装置2包含有至少二设置在地面6上固定的支撑架21，以及该二支撑架21之间枢接一转动件22。其中该转动件22具有一转动轴221，该转动轴221的两端分别枢接在该二支撑架21上；一设置在该转动轴221上的固定体222，在本实施例中，该固定体222相对设置在该转动轴221的两端，并在该固定体222的外周环面设置多个叶片组223，在本实施例中，该些叶片组223具有层层环绕的多片叶片，该些叶片也可为交错设置，使该些叶片组233提供较大的接触面积使风力带动该传动装置2；一设置在该转动轴221一侧的第一斜齿轮224，使该些叶片组223受到风力转动时，借助该些叶片组223转动该转动轴221并带动该第一斜齿轮224转动；一与该第一斜齿轮224相啮合的第一正伞齿轮225，该第一正伞齿轮225的中心与一第一传动轴226的一端连接；一远离该第一正伞齿轮225且连接在该第一传动轴226一端的第二正伞齿轮227，该第二正伞齿轮227与至少一第二斜齿轮228相啮合，在本实施例中，该第二斜齿轮228相对设置二个，每一该第二斜齿轮228与该第二正伞齿轮227相啮合，每一该第二斜齿轮228的中心分别与一第二传动轴229的一端相连接；一远离每一该第二斜齿轮228且连接在该第二传动轴229一端的第一离合器23，而该第一斜齿轮224、该第一正伞齿轮225、该第一传动轴226、该第二正伞齿轮227、该第二斜齿轮228以及该第二传动轴229外周围由一定位架24枢接固定，该定位架24分别枢接该第一传动轴226及该第二传动轴229两端，使该定位架24提供稳固以及定位的功效，该第一离合器23提供该转动装置2与该传动装置3的分离以及结合的功能，以便传输动力或停止传输动力。

续上，请参阅图5A及图5B所示，该传动装置3设置在该转动装置2下方并固定在地面6上，该传动装置3与该转动装置2相啮合。该传动装置3具有一固定架31，该固定架31提供该传动装置3固定作用，该固定架31具有一底架311，该底架311呈现U字型，一连接该底架311一侧的左固定架312，一连接该底架311另一侧且与该左固定架312互为平行设置的右固定架313，以及一连接该左固定架312上端、该右固定架313上端与该底架311上端的上固定架314，该固定架31的该左固定架312及该右固定架313上分别穿伸一第三传动轴32，以及一与该第三传动轴32为平行设置的第四传动轴33。其中该第三传动轴32的一端321穿伸该左固定架312且与该第一离合器23相连接，该第三传动轴32的另一端322穿伸该右固定架313，使该第三传动轴32枢接在该固定架31上，该第四传动轴33的一端331穿伸该右固定架313且与一第二离合器37相连接，该第四传动轴33的另一端332穿伸该左固定架312，使该第四传动轴33枢接在该固定架31上。在本实施例中，该第三传动轴32的一端321设置有一小齿轮34，该小齿轮34与该第三传动轴32连接固定，以及一与该小齿轮34并排设置的齿轮组35，该齿轮组35枢接在该第三传动轴32上，该第四传动轴33的另一端332设置有与该小齿轮34相啮合且与该第四传动轴33枢接的该齿轮组35，以及一与该齿轮组35并排设置的大齿轮36，该大齿轮36与该第四传动轴33连接固定，该大齿轮36与设置在该第三传动轴32上的该齿轮组35相啮合。其中该齿轮组35具有多个结合齿轮351并排设置，每一该结合齿轮351具有一结合大齿轮352以及一连接该结合大齿轮352一侧的结合小齿轮353，使设置在该第三传动轴32的该齿轮组35每一该结合齿轮351的该结合大齿轮352，与设置在该第四传动轴33的该齿轮组35的每一该结合齿轮351的该结合小齿轮353相啮合。

接续，请参阅图6A至图6C所示，该储能装置4啮接该传动装置3，该储能装置4具有一第五传动轴41，该第五传动轴41一端连接该第二离合器37并与该第四传动轴33传动，多个连接该第五传动轴41的弹簧件42，该些弹簧件42分别环绕在该第五传动轴41外周缘，每一该弹簧件42远离该第五传动轴41的一端分别连接一固定环架43。其中该固定环架43包含有相对设置的至少二环体431，多个个分布连接在该二环体431之间的连接杆432，每一该连接杆432为具ㄩ形槽且互为平行设置，每一该连接杆432的两端分别借助多个第一固定销433固定，使每一该连接杆432的两端分别固定在该二环体431内周缘上，每一该连接杆432的ㄩ形槽分别提供每一该弹簧件42固定，每一该弹簧件42包含有至少一弹簧片421，以及至少一远离该第五传动轴41一端并分别与每一该连接杆432的ㄩ形槽连接的弹簧片固定端422，该弹簧片固定端422连接一第二固定销434卡固于每一该连接杆432的ㄩ形槽内。

续上，该风力设备1还包含有一电性连接该第一离合器23及该第二离合器37的控制器(图未示出)，避免该风力设备1因该储能装置4的该些弹簧件42受到过度的扭转而导致损坏，当该些弹簧件42扭转至紧绷时，该控制器控制该第二离合器37使该传动装置3与该储能装置4分离，避免过度扭转，而为了更方便维修，该控制器而使该传动装置3借由该第一离合器23及该第二离合器37，使该转动装置2及该储能装置4分离该传动装置3，借此方便维护及维修该传动装置3，或者控制该储能装置4可分别储存动能，提供分段使用的功效；又，该风力设备1还包含有一包覆该储能装置4的外罩体44，提供该储能装置4内部的保护。

请再参阅图2所示，本发明该风力设备1，据上述的构件所组成，本发明在实际使用时，该转动装置2受到风力转动时，使该些叶片组223带动该转动轴221转动，使该转动轴221带动该第一斜齿轮224转动，借助该第一斜齿轮224转动并带动形成相啮合的该第一正伞齿轮225，该第一正伞齿轮225带动该第一传动轴226转动，再由该第一传动轴226带动该第二正伞齿轮227转动，该第二正伞齿轮227带动相啮合的该二第二斜齿轮228分别转动，并由每一该第二斜齿轮228分别带动相连接的每一该第二传动轴229一端的该第一离合器23转动，并同时配合图5A及图5B所示，当每一该第二传动轴229一端的该第一离合器23啮接设置在该第三传动轴32上的该小齿轮34转动，该小齿轮34啮接并带动设置在该第四传动轴33上的该结合齿轮351的该结合大齿轮352转动，并同时带动该结合大齿轮352一侧的该结合小齿轮353转动，再由设置在该第四传动轴33上的该结合小齿轮353啮接并带动设置在该第三传动轴32上的该结合大齿轮352转动，并同时带动该结合大齿轮352一侧的该结合小齿轮353转动，再由设置在该第三传动轴32上的该结合小齿轮353啮接并带动设置在该第四传动轴33上的该结合大齿轮352转动，依此类推，当最后设置在该第三传动轴32上的该结合齿轮351的该结合小齿轮353啮接并带动设置在该第四传动轴33上的该大齿轮36转动，同时带动该大齿轮36连接该第四传动轴33的一端331的该第二离合器37，使该转动装置2转动时，并传送动力至该传动装置3，该传动装置3形成减速功效，而达到更高的扭力带动该储能装置4，请再配合图6A至图6C所示，该第二离合器37远离该第四传动轴33的一端连接该第五传动轴41，该第五传动轴41带动每一该弹簧件42旋转，使每一该弹簧件42越绕越紧，当每一该弹簧件42到达紧绷状态时，即可借助该储能装置4储存动能；又，当需要动能使用时，可分离该第二离合器37，使该储能装置4应用在大楼地下室需临时用电的地方，提供紧急电力，在另一实施例中，该储能装置4设置在电动汽车内，提供电动汽车内的补充电力，当电动汽车内电力使用完，借助该储能装置4提供动力转换成电力，当该储能装置4的动能释放将尽时，将电动汽车开至储存动能的该风力设备1的底下，使该传动装置3连接该储能装置4并利用风力储存动能，使电动汽车能再次借助该储能装置4转换为电力而使电动汽车行走。

综上所述，本发明借由该传动装置3传达能量至该储能装置4，该储能装置4利用该转动装置2旋转所产生的能量所生成的动力转换成该些弹簧件42的动能储存，且用来连接借助风力产生的能量并转换为动能进行输出，该储能装置4还采模块化方式，使该储能装置4的动能能够分别使用，以增加动能储存与达到风力储能发电的使用效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种储存动能的风力设备，其特征在于，该风力设备包含有：

至少一转动装置，该转动装置包含有至少二设置在地面上的支撑架，以及该二支撑架之间枢接一转动件，该转动件具有一转动轴，一连接该转动轴上的固定体，多个连接该固定体且具有多个叶片的多个叶片组，一连接该转动轴的第一斜齿轮，一与该第一斜齿轮啮接的第一正伞齿轮，一与该第一正伞齿轮连接的第一传动轴，一远离该第一正伞齿轮且连接在该第一传动轴的第二正伞齿轮，每一该第二斜齿轮啮接该第二正伞齿轮，每一该第二斜齿轮分别与一第二传动轴的相连接，一远离每一该第二斜齿轮且连接在该第二传动轴的第一离合器，其中，该第一正伞齿轮、该第一传动轴、该第二正伞齿轮以及该第二传动轴外周围由一定位架枢接固定，该定位架分别枢接该第一传动轴及该第二传动轴两端；

至少一传动装置，该传动装置啮接该转动装置，该传动装置具有一固定架，该固定架两侧分别穿伸一第三传动轴，以及一与该第三传动轴为平行设置的第四传动轴，其中，该第三传动轴的一端与该第一离合器相连接，该第四传动轴的一端与一第二离合器相连接，该第三传动轴的一端设置一小齿轮，以及一与该小齿轮并排设置的齿轮组，该第四传动轴的另一端设置有与该小齿轮啮合的该齿轮组，以及一与该齿轮组并排设置的大齿轮，该大齿轮与设置在该第三传动轴上的该齿轮组相啮合；

至少一储能装置，该储能装置啮接该传动装置，该储能装置具有一第五传动轴，该第五传动轴一端连接该第二离合器并与该第四传动轴传动，多个连接该第五传动轴的弹簧件，每一该弹簧件远离该第五传动轴一端分别连接一固定环架。

2.如权利要求1所述的储存动能的风力设备，其特征在于，该齿轮组具有多个结合齿轮并排设置，每一该结合齿轮具有一结合大齿轮以及一连接该结合大齿轮一侧的结合小齿轮。

3.如权利要求1所述的储存动能的风力设备，其特征在于，该固定环架包含有至少二环体，该二环体之间连接多个连接杆，每一该连接杆的两端分别借助一第一固定销固定，使每一该连接杆的两端分别固定在该二环体内周缘上，每一该连接杆分别提供每一该弹簧件固定。

4.如权利要求1所述的储存动能的风力设备，其特征在于，每一该弹簧件包含有至少一弹簧片及至少一远离该第五传动轴一端并分别与每一该连接杆连接的弹簧片固定端。

5.如权利要求1所述的储存动能的风力设备，其特征在于，还包含有一电性连接该第一离合器及该第二离合器的控制器。

6.如权利要求1所述的储存动能的风力设备，其特征在于，还包含有一包覆该储能装置的外罩体。

7.如权利要求1所述的储存动能的风力设备，其特征在于，该固定架具有一底架，一连接该底架一侧的左固定架，一连接该底架另一侧且与该左固定架互为平行设置的右固定架，以及一连接该左固定架上端、该右固定架上端与该底架上端的上固定架，该固定架的该左固定架及该右固定架上分别提供互为平行设置的该第三传动轴与该第四传动轴穿伸，该第三传动轴的一端穿伸该左固定架外并与该第一离合器连接、另一端穿伸该右固定架外，该第四传动轴的一端穿伸该右固定架外并与该第二离合器连接、另一端穿伸该左固定架。

8.一种风力设备中的储能装置，其特征在于，该储能装置具有一第五传动轴，该第五传动轴一端连接该第二离合器并与该第四传动轴传动，多个连接该第五传动轴的弹簧件，每一该弹簧件远离该第五传动轴一端分别连接一固定环架。

9.如权利要求8所述的风力设备中的储能装置，其特征在于，该固定环架包含有相对设置的至少二环体，多个分布连接在该二环体之间的连接杆，每一该连接杆的两端分别借助一第一固定销固定，使每一该连接杆的两端分别固定在该二环体内周缘上，每一该连接杆的分别连接每一该弹簧件。

10.如权利要求9所述的风力设备中的储能装置，其特征在于，每一该弹簧件包含有至少一弹簧片及至少一远离该第五传动轴一端并分别与每一该连接杆连接的弹簧片固定端。