CN113309669A - 一种移动式风力发电储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种移动式风力发电储能装置，涉及风力发电技术领域，包括底座、第一发电装置、连接装置、单向转动装置、储能装置、第二发电装置，第一发电装置固定安装在底座上，单向转动装置固定安装在底座上，第一发电装置和单向转动装置通过连接装置连接，储能装置固定安装在底座上，第二发电装置固定安装在底座上。第一发电装置可以将风能转化为电能；连接装置可以连接单向转动装置和第一发电装置；单向转动装置可以为储能装置提供动力，通过储能装置和第二发电装置可以将机械能转化为电能。

Description

一种移动式风力发电储能装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种移动式风力发电储能装置。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。但是现有的风力发电技术存在一定问题，风力大的时候发电多，风力小的时候发电少，而且储能装置存储的电能有限，申请号为202022585426.1公开了一种风能光伏储能一体化装置，包括安装在平台上的立柱，立柱上安装有伞状光伏发电板；所述立柱顶端安装有水平风力发电装置；所述伞状光伏发电板和风轮发电机分别连接发电控制器，发电控制器连接蓄电池组；还包括设置在离地面一定高度的平台上的蓄水池，蓄水池底部设有开口，开口连通设置在地面的汇水池的水轮发电机，汇水池的水通过水泵抽调到蓄水池内，水泵通过蓄电池组供电。但是该方案仅仅是风能，光能和水能的互补结合，并不能解决储能有限的问题，因此本发明提供一种移动式风力发电储能装置，通过设置连接装置、单向转动装置、储能装置、第二发电装置，可以利用板簧的弹性储存多余的电力，需要使用的时候再转化为电能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种移动式风力发电储能装置，包括底座、第一发电装置，第一发电装置设置在底座上，还包括连接装置、单向转动装置、储能装置、第二发电装置，第一发电装置和单向转动装置通过连接装置相连，单向转动装置安装在底座上，所述的单向转动装置用于驱动储能装置进行储能，储能装置设置在第一发电装置的下侧，第二发电装置设置在底座上，所述的第二发电装置用于将机械能转化为电能；所述的储能装置包括C型板簧，C型板簧的一端安装在支撑底座上，C型板簧的另一端转动安装在连杆上，连杆转动安装在支撑底座上，连杆的上方设置有板簧，板簧的两端设置有齿条，齿条和第一圆柱齿轮啮合安装。
进一步的，所述的C型板簧的弹性模量比板簧的大。
进一步的，所述的第一发电装置包括转动安装在支撑杆上的扇叶，扇叶和第一发电主动带轮同轴安装，第一发电主动带轮和第一发电从动带轮通过皮带连接，转动轴和第一发电从动带轮同轴安装，转动轴和第一发电机相连，用于将风能转化为电能。
进一步的，所述的连接装置包括转动安装在发电机底座上的连接块，连接销设置在连接块的一侧，连接销沿着连接滑轨的长度方向滑动安装，连接销安装在连接气缸的伸缩杆上，连接滑轨安装在固定轴上，固定轴和从动带轮同轴安装，主动带轮和从动带轮通过皮带连接，主动带轮和转动轴同轴安装，可以在风力大时连接单向转动装置和第一发电装置。
进一步的，所述的连接块上设置有十字槽，所述的连接销的端部设置有十字形卡紧块，用于传递扭矩。
进一步的，所述的单向转动装置包括在连接轴上滑动安装的转动套，转动套用于驱动单向转动轴单向转动，单向转动轴和第一圆柱齿轮同轴安装，用于驱动齿条向下运动，转动套和滑杆固定安装，滑杆在连接轴的内部滑动安装，滑杆和连接轴通过弹簧相连，连接轴和蜗轮同轴安装，蜗杆和蜗轮啮合安装，蜗杆和连接块同轴安装。
进一步的，所述的第二发电装置包括与齿条啮合安装的第二圆柱齿轮，第二圆柱齿轮和棘轮同轴安装，棘轮和第二发电机之间通过传动组件相连，棘爪设置在棘轮的上方，棘爪转动安装在连接板上，棘爪和连接板之间通过扭簧连接，连接板安装在气缸的伸缩杆上。
进一步的，所述的传动组件包括与第二发电机同轴安装的第二从动带轮，第二从动带轮和第二主动带轮通过皮带相连，第二主动带轮和轴固定安装，轴和小齿轮同轴安装，大齿轮和小齿轮啮合安装，从动锥齿轮和大齿轮同轴安装，主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合安装，棘轮和主动锥齿轮同轴安装。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明通过设置连接装置，可以在风力大的时候连接单向转动装置；(2)本发明通过设置单向转动装置和储能装置，由单向转动装置驱动储能装置的齿条压动板簧，利用板簧的弹性储存多余的电力；(3)本发明通过设置第二发电装置，可以将机械能转化为电能。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2-图10为本发明局部结构示意图。
具体实施方式
在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此通过发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
实施例：如图1所示的一种移动式风力发电储能装置，包括底座1、第一发电装置2、连接装置3、单向转动装置4、储能装置5、第二发电装置6，第一发电装置2固定安装在底座1上，单向转动装置4固定安装在底座1上，第一发电装置2和单向转动装置4通过连接装置3连接，储能装置5固定安装在底座1上，第二发电装置6固定安装在底座1上。
如图2所示的第一发电装置2包括扇叶7、支撑杆8、第一发电主动带轮9、第一发电从动带轮10、转动轴11、第一发电机12、发电机底座13，支撑杆8固定安装在底座1上，扇叶7转动安装在支撑杆8上，扇叶7和第一发电主动带轮9固定安装，第一发电主动带轮9和第一发电从动带轮10通过皮带相连，转动轴11和第一发电从动带轮10固定安装，转动轴11转动安装在底座1上，转动轴11与第一发电机12相连，第一发电机12固定安装在发电机底座13上，发电机底座13固定安装在底座1上。扇叶7的扇叶转动，带动第一发电主动带轮9转动，第一发电主动带轮9通过皮带带动第一发电从动带轮10转动，第一发电从动带轮10带动转动轴11转动，从而使第一发电机12发电。
如图3-4所示的连接装置3包括主动带轮14、从动带轮15、固定轴16、连接气缸17、连接销18、连接滑轨19、连接块20，主动带轮14和转动轴11固定安装，主动带轮14和从动带轮15通过皮带连接，从动带轮15转动安装在底座1上，固定轴16固定安装在从动带轮15上，连接气缸17固定安装在固定轴16上，连接销18固定安装在连接气缸17的伸缩杆上，连接销18在连接滑轨19上滑动安装，连接滑轨19固定安装在固定轴16上，连接销18的端部设置有十字形卡紧块，连接块20上设置有十字槽，连接块20转动安装在在发电机底座13上。当风力较大时，连接气缸17的伸缩杆伸出，连接气缸17带动连接销18上的卡紧块伸入连接块20的十字槽内，连接销18与连接块20相配合来传递扭矩，转动轴11转动，主动带轮14通过皮带带动从动带轮15转动，从动带轮15带动固定轴16转动，通过连接销18带动连接块20转动。
如图5-6所示的单向转动装置4包括支撑板21、蜗杆22、固定板23、蜗轮24、转动套25、连接轴26、滑杆27、弹簧28、单向转动轴29，蜗杆22和连接块20固定安装，蜗杆22转动安装在固定板23上，固定板23固定安装在底座1上，蜗杆22和蜗轮24啮合安装，蜗轮24转动安装在固定板23上，支撑板21固定安装在底座1上，单向转动轴29转动安装在支撑板21上，连接轴26固定安装在蜗轮24上，转动套25在连接轴26上滑动安装，滑杆27在连接轴26上滑动安装，弹簧28的一端和滑杆27固定安装，弹簧28的另一端和连接轴26固定安装，转动套25固定安装在滑杆27上。当连接块20转动时，蜗杆22也会转动，蜗杆22驱动蜗轮24和连接轴26转动，当连接轴26顺时针旋转时，连接轴26会通过转动套25带动单向转动轴29旋转，当连接轴26逆时针旋转时，在单向转动轴29的作用下，转动套25会沿着连接轴26上的滑槽滑动，压缩弹簧28，转动套25和单向转动轴29会分离，所以当连接轴26逆时针旋转时，单向转动轴29不会旋转。
如图7所示的储能装置5包括第一圆柱齿轮30、齿条31、板簧32、连杆33、支撑底座34、C型板簧35，第一圆柱齿轮30固定安装在单向转动轴29上，齿条31和第一圆柱齿轮30啮合安装，齿条31在发电机底座13上滑动安装，板簧32固定安装在齿条31上，连杆33转动安装在支撑底座34上，支撑底座34固定安装在底座1上，C型板簧35的一端固定安装在支撑底座34上，C型板簧35的另一端转动安装在连杆33上。储能时，当齿条31运动幅度较小时，板簧32两端受力，发生形变；当齿条31运动幅度较大时，板簧32向下运动，压迫连杆33，进而使C型板簧35发生形变储存能量。
如图8-10所示的第二发电装置6包括第二发电机36、第二从动带轮37、皮带38、第二主动带轮39、轴40、小齿轮41、大齿轮42、从动锥齿轮43、第二圆柱齿轮44、主动锥齿轮45、棘轮46、棘爪47、连接板48、气缸49、气缸支架50，第二发电机36固定安装在发电机底座13上，第二从动带轮37和第二发电机36相连，第二从动带轮37和第二主动带轮39通过皮带38相连，第二主动带轮39固定安装在轴40上，轴40转动安装在发电机底座13上，小齿轮41固定安装在轴40上，大齿轮42和小齿轮41啮合安装，大齿轮42转动安装在支撑底座34上，从动锥齿轮43和大齿轮42固定安装，主动锥齿轮45和从动锥齿轮43啮合安装，棘轮46和主动锥齿轮45固定安装，第二圆柱齿轮44和棘轮46固定安装，第二圆柱齿轮44转动安装在底座1上，第二圆柱齿轮44和齿条31啮合安装，棘爪47转动安装在连接板48上，棘爪47和连接板48之间通过扭簧连接，连接板48固定安装在气缸49的伸缩杆上，气缸49固定安装在气缸支架50上，气缸支架50固定安装在发电机底座13上。储能时，气缸49的伸缩杆伸出，通过连接板48带动棘爪47下降，从而控制棘轮46单向旋转，防止齿条31向上运动。释放能量时，气缸49的伸缩杆收缩，棘轮机构失效，棘轮46可双向旋转，齿条31带动第二圆柱齿轮44旋转，通过第二圆柱齿轮44带动主动锥齿轮45、棘轮46旋转，主动锥齿轮45带动从动锥齿轮43、大齿轮42旋转，大齿轮42带动小齿轮41、轴40、第二主动带轮39旋转，第二主动带轮39通过皮带38带动第二从动带轮37旋转，第二从动带轮37带动第二发电机36快速旋转发电，实现从机械能转换为电能。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种移动式风力发电储能装置，包括底座(1)、第一发电装置，第一发电装置设置在底座上，其特征在于：还包括连接装置、单向转动装置、储能装置、第二发电装置，第一发电装置和单向转动装置通过连接装置相连，单向转动装置安装在底座上，所述的单向转动装置用于驱动储能装置进行储能，储能装置设置在第一发电装置的下侧，第二发电装置设置在底座上，所述的第二发电装置用于将机械能转化为电能；所述的储能装置包括C型板簧，C型板簧的一端安装在支撑底座上，C型板簧的另一端转动安装在连杆上，连杆转动安装在支撑底座上，连杆的上方设置有板簧，板簧的两端设置有齿条，齿条和第一圆柱齿轮啮合安装。
2.如权利要求1所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的C型板簧的弹性模量比板簧的大。
3.如权利要求1所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的第一发电装置包括转动安装在支撑杆上的扇叶，扇叶和第一发电主动带轮同轴安装，第一发电主动带轮和第一发电从动带轮通过皮带连接，转动轴和第一发电从动带轮同轴安装，转动轴和第一发电机相连。
4.如权利要求1所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的连接装置包括转动安装在发电机底座上的连接块，连接销设置在连接块的一侧，连接销沿着连接滑轨的长度方向滑动安装，连接销安装在连接气缸的伸缩杆上，连接滑轨安装在固定轴上，固定轴和从动带轮同轴安装，主动带轮和从动带轮通过皮带连接，主动带轮和转动轴同轴安装。
5.如权利要求4所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的连接块上设置有十字槽，所述的连接销的端部设置有十字形卡紧块，用于传递扭矩。
6.如权利要求1所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的单向转动装置包括在连接轴上滑动安装的转动套，转动套用于驱动单向转动轴单向转动，单向转动轴和第一圆柱齿轮同轴安装，转动套和滑杆固定安装，滑杆在连接轴的内部滑动安装，滑杆和连接轴通过弹簧相连，连接轴和蜗轮同轴安装，蜗杆和蜗轮啮合安装，蜗杆和连接块同轴安装。
7.如权利要求1所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的第二发电装置包括与齿条啮合安装的第二圆柱齿轮，第二圆柱齿轮和棘轮同轴安装，棘轮和第二发电机之间通过传动组件相连，棘爪设置在棘轮的上方，棘爪转动安装在连接板上，棘爪和连接板之间通过扭簧连接，连接板安装在气缸的伸缩杆上。
8.如权利要求7所述的一种移动式风力发电储能装置，其特征在于：所述的传动组件包括与第二发电机同轴安装的第二从动带轮，第二从动带轮和第二主动带轮通过皮带相连，第二主动带轮和轴固定安装，轴和小齿轮同轴安装，大齿轮和小齿轮啮合安装，从动锥齿轮和大齿轮同轴安装，主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合安装，棘轮和主动锥齿轮同轴安装。
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