CN110131099A - 一种基于风光环保发电装置的风光切换与风向控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于风光环保发电装置的风光切换与风向控制系统，所述风光切换与风向控制系统包括风力探测器、光能探测器、光板控制装置、方向控制转柱，所述风光切换与风向控制系统根据风力和光能情况预设控制数据，自动控制原理分成四种转化状态。本发明采用了风能发电技术、光能发电技术，创新发明了采用树型结构提升光能利用率和安装方便性，采用分昼夜分天气状况切换风能光能发电，形成风能光能互补发电模型，同时控制调整风板方向的角度，可以改变风离开发电装置的方向，从而实现地域性免受风的侵袭，起到环保的作用。

Description

一种基于风光环保发电装置的风光切换与风向控制系统
技术领域
本发明涉及的是将风能转发为电能，将太阳能转化为电能，采用分时段分气候实现风能光能发电互补机制，采用树的结构可以立体利用太阳能提升光伏发电效率，采用树的环保功能，改变风的方向实现保护村庄、防沙治理的环保功效。
背景技术
风能发电技术，技术成熟而且广泛利用。地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍，早在二十世纪初就已经开始了，其技术是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。光伏发电技术：光伏发电是当今世界的尖端科技，是全人类彻底解决“能源危机”“环境污染”和“可持续发展”等三大世界难题的科技技术，其技术从1956年开始广泛利用。而最新的“枝干”光伏发电技术将彻底解决光伏发电技术的瓶颈，实现光伏转发率、光能利用率、地球地面利用率得以提升。船帆航行技术：根据风的方向，调整船帆的方向，让船按照我们的指挥行进，其技术已经有上万年。反之，如果船固定，那么改变船帆的方向，就能改变风的方向，让风的离开按照人的意志行进。风洞实验技术：机械加电能产生出世界上最复杂最大的风。反之，再复杂再大的风吹动机械，也应该能产生电。电与机械可以起风，风与机械产生电也可让风停下来，如此起到改变风水之风的功能。探测与自动化控制技术：现在有测风测光子的设备，根据这些仪器设备结果，传递到控制系统，可以控制和改变风能光能的机械切换动作，从而让系统得以自动化实现。
我们现在满足风能发电的地方就不适合光能发电，光能发电和强的地方，夜晚就不能发电，需要其他互补系统，如中国最大的光能发电与水能发电互补系统。最新的风能光能互补系统都是采用风能、光能分离系统，没有融合切换控制。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明的一种基于风光环保发电装置的风光切换与风向控制系统，所述风光切换与风向控制系统包括风力探测器、光能探测器、光板控制装置、方向控制转柱，所述风光切换与风向控制系统根据风力和光能情况预设控制数据，自动控制原理分成四种转化状态：(一)光能探测器探测为白天到黑夜状态，系统从光能发电模型转换为风能发电模型，控制系统发出指令，命令光板控制装置让第二光板合并到第一光板形成风板，方向控制转柱控制所述风板从静止状态到旋转状态；(二)光能探测器探测为黑夜到白天状态时，分成两种情况，如果风力探测器探测到风能满足风能发电，那么系统保持风能发电状态，否则从风能发电状态转变到光能发电状态，风板从旋转状态变成静止状态，第二光板与第一光板分开，形成光伏发电模式；(三)白天突然起风，气候变化，风力探测器探测到风力，让光伏发电状态转变成风力发电状态；(四)白天从风转晴，让风力发电状态转变为光伏发电状态；
当风力达到一定预设标准时，系统进入环保防止状态，调整发电系统进入到风力发电模型，让风板的朝向保持角度一直，风板的转动转换为电能，削弱着风的能量，保护村庄免受风的侵袭。
本发明采用了风能发电技术、光能发电技术，创新发明了采用树型结构提升光能利用率和安装方便性，采用分昼夜分天气状况切换风能光能发电，形成风能光能互补发电模型，同时控制调整风板方向的角度，可以改变风离开发电装置的方向，从而实现地域性免受风的侵袭，起到环保的作用。
附图说明
图1是预埋固定件示意图；
图2是风能发电部件示意图；
图3是光能发电部件示意图；
图4是风光切换和风向控制系统示意图；
图5是风光环保发电装置整体示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1-5所示，一种风光环保发电装置，包括预埋固定件、风能发电部件、光能发电部件、风光切换和风向控制系统、风光集电箱，所述预埋固定件包括立柱1、平衡杆2、扣件3和避雷针4，所述平衡杆2与所述立柱1固定连接，所述扣件3将所述平衡杆2链接到地面，所述立柱1顶端安装有避雷针4；
所述风能发电部件包括转柱5，所述转柱5与所述立柱1的地上部分采用转动轴6链接，所述转柱5与所述转动轴6之间设置有滚珠7，所述转柱5上固定有SN转动磁8，所述立柱1上固定连接有发电线圈9，所述风能发电部件还包括数层风板10，每层所述风板10包括三个分支结构，所述三个分支结构形成等腰三角形，相邻的上下两层风板10错开设置，使得相邻的上下两层风板10与所述转柱5的连接点形成正六边形结构，所述风板10与所述转柱5通过齿轮动力转换装置11进行动力转换，每层所述风板10的三个小齿轮与所述转柱5的一个大齿轮啮合，使风板10的上下旋转力转变为转柱5的左右旋转力，所述风能发电部件还包括方向控制转柱12，所述方向控制转柱12控制所述风板10从静止状态到旋转状态的转变，所述方向控制转柱12能够控制所述风板10倾斜一定角度，所述风能发电部件通过风能发电线19连接到所述风光集电箱的风能集电箱13；
所述光能发电部件包括对称设置的第一光板15和第二光板16，所述风板10的正面放入所述第一光板15和第二光板16，所述光能发电部件还包括光板控制装置17，所述光板控制装置17控制所述第二光板16合并到第一光板15，变成所述风板10，能够保护所述第一光板15和第二光板16免受风的影响，所述方向控制转柱12能够根据光照情况控制所述第一光板15和第二光板16的倾斜角度，最下层的第一光板15和第二光板16距离所述转柱5最长，由下往上层层递减，实现光照的立体利用，每个第一光板15和每个第二光板16分别通过独立的光伏发电线18连接到所述风光集电箱的光能集电箱14；
所述风光切换和风向控制系统包括风力探测器20和光能探测器21，所述风光切换和风向控制系统根据风力和光能情况预设控制数据，自动控制原理分成四种转化状态：
(一)光能探测器21探测为白天到黑夜状态，系统从光能发电模型转换为风能发电模型，控制系统发出指令，命令光板控制装置17让第二光板16合并到第一光板15形成风板10，所述方向控制转柱12控制所述风板10从静止状态到旋转状态；(二)光能探测器21探测为黑夜到白天状态时，分成两种情况，如果风力探测器20探测到风能满足风能发电，那么系统保持风能发电状态，否则从风能发电状态转变到光能发电状态，风板10从旋转状态变成静止状态，第二光板16与第一光板15分开，形成光伏发电模式；(三)白天突然起风，气候变化，风力探测器20探测到风力，让光伏发电状态转变成风力发电状态；(四)白天从风转晴，让风力发电状态转变为光伏发电状态；
当风力达到一定预设标准时，系统进入环保防止状态，调整发电系统进入到风力发电模型，让风板10的朝向保持角度一直，风板10的转动转换为电能，削弱着风的能量，保护村庄免受风的侵袭。
进一步地，所述平衡杆2设有两个。
进一步地，所述风板10设有三层。
进一步地，所述风板10的叶片为矩形。
本发明采用了风能发电技术、光能发电技术，创新发明了采用树型结构提升光能利用率和安装方便性，采用分昼夜分天气状况切换风能光能发电，形成风能光能互补发电模型，同时控制调整风板方向的角度，可以改变风离开发电装置的方向，从而实现地域性免受风的侵袭，起到环保的作用。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种基于风光环保发电装置的风光切换与风向控制系统，其特征在于，所述风光切换与风向控制系统包括风力探测器(20)、光能探测器(21)、光板控制装置(17)、方向控制转柱(12)，所述风光切换与风向控制系统根据风力和光能情况预设控制数据，自动控制原理分成四种转化状态：(一)光能探测器(21)探测为白天到黑夜状态，系统从光能发电模型转换为风能发电模型，控制系统发出指令，命令光板控制装置(17)让第二光板(16)合并到第一光板(15)形成风板(10)，方向控制转柱(12)控制所述风板(10)从静止状态到旋转状态；(二)光能探测器(21)探测为黑夜到白天状态时，分成两种情况，如果风力探测器(20)探测到风能满足风能发电，那么系统保持风能发电状态，否则从风能发电状态转变到光能发电状态，风板(10)从旋转状态变成静止状态，第二光板(16)与第一光板(15)分开，形成光伏发电模式；(三)白天突然起风，气候变化，风力探测器(20)探测到风力，让光伏发电状态转变成风力发电状态；(四)白天从风转晴，让风力发电状态转变为光伏发电状态；
当风力达到一定预设标准时，系统进入环保防止状态，调整发电系统进入到风力发电模型，让风板(10)的朝向保持角度一直，风板(10)的转动转换为电能，削弱着风的能量，保护村庄免受风的侵袭。
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KR20030008346A (ko) * 2001-07-20 2003-01-25 이인우 태양광/풍력 복합 발전 시스템 및 그에 사용되는풍력발전장치
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KR101941909B1 (ko) * 2017-12-18 2019-01-24 정태일 집광부가 부착된 태양광 셀을 블레이드로 하는 풍력 및 태양광 발전 모듈

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