CN114865992A - 一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,包括安装基座、立柱、太阳能板、风能发电组件和智能控制系统,所述安装槽内侧转动安装有太阳能板,所述安装框上设置有用于驱动所述太阳能板转动的驱动组件;所述智能控系统包括控制模块、储能电池和风速传感器;本发明通过风速传感器检测风速信息,并将检测到的风速信息转化为电信号上传给控制模块,当风速达到设定的风速界限值时,控制模块控制驱动组件工作,通过驱动组件驱动太阳能板在安装框内转动,使太阳能板转动至竖直状态,从而将太阳能板折叠收纳起来,只采用风能发电组件进行发电,在大风天气时,避免大风造成太阳能板损坏,提高了太阳能板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域,具体为一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备。
背景技术
太阳能是未来人类可利用的有效清洁能源,而太阳能的利用存在局限性,在夜晚或阴天时,不能够进行工作,而风能发电也作为新型清洁能源,在夜晚或者阴天的时候能够代替太阳能进行发电,保证发电机的供电效率;
海岛上远程输送电力比较困难,同时海岛上风力和阳光比较充足,所以在海岛上可以采用太阳能和风能进行发电;
由于海岛上的大风天气较多,当遇到大风天气时,可以采用风能进行发电,如果还采用太阳能板进行发电时,大风会对太阳能板造成损坏,降低了太阳能板的使用寿命,因此,需要一种在大风天气时,可以将太阳能板收纳起来的发电设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,以解决由于海岛上的大风天气较多,当遇到大风天气时,可以采用风能进行发电,如果还采用太阳能板进行发电时,大风会对太阳能板造成损坏,降低了太阳能板的使用寿命的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,包括安装基座、立柱、太阳能板、风能发电组件和智能控制系统,所述安装基座上设置有立柱,所述立柱顶部设置有风能发电组件,所述立柱外壁固定套接有固定套,所述固定套外壁对称设置有连接杆,所述连接杆端部设置有安装框,所述安装框一侧开设有安装槽,所述安装槽内侧转动安装有太阳能板,所述安装框上设置有用于驱动所述太阳能板转动的驱动组件;所述智能控系统包括控制模块、储能电池和风速传感器,所述控制模块分别与所述太阳能板、储能电池和风速传感器电性连接。
其中,所述风速传感器设置在所述立柱顶部,所述风速传感器用于检测风速信息。
其中,所述驱动组件包括自锁电机、主动齿轮、第一转轴和从动齿轮,所述自锁电机通过螺栓固定安装在所述安装框上,所述自锁电机输出端通过螺栓固定安装有主动齿轮,所述第一转轴一端通过螺栓与所述太阳能板固定连接,所述第一转轴另一端通过螺栓固定安装有从动齿轮,所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合。
其中,所述第一转轴转动安装在所述安装框上,且所述第一转轴贯穿所述安装槽,所述第一转轴位于所述安装槽内侧的一端与所述太阳能板固定连接,所述第一转轴位于所述安装槽外侧的一端与所述从动齿轮固定连接。
其中,所述控制模块与所述自锁电机电性连接。
其中,所述主动齿轮的直径尺寸小于所述从动齿轮的直径尺寸。
其中,所述自锁电机通过所述主动齿轮和从动齿轮配合驱动所述太阳能板转动。
其中,所述风能发电组件包括发电机、第二转轴和扇叶,所述立柱顶部通过螺栓固定安装有支撑板,所述发电机通过螺栓固定安装在所述支撑板上,所述发电机上设置有第二转轴,所述第二转轴上均匀设置有扇叶。
其中,所述控制模块与所述发电机电性连接。
其中,所述发电机用于将所述扇叶接收的风力转化为电能。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过风速传感器检测风速信息,并将检测到的风速信息转化为电信号上传给控制模块,当风速达到设定的风速界限值时,控制模块控制驱动组件工作,通过驱动组件驱动太阳能板在安装框内转动,使太阳能板转动至竖直状态,从而将太阳能板折叠收纳起来,只采用风能发电组件进行发电,在大风天气时,避免大风造成太阳能板损坏,提高了太阳能板的使用寿命。
附图说明
图1为本发明太阳能板展开状态主视结构示意图;
图2为本发明太阳能板俯视结构示意图;
图3为本发明驱动组件主视结构示意图;
图4为本发明太阳能板收纳状态主视结构示意图;
图5为本发明智能控制系统结构示意图。
图1-5中:10、安装基座;20、立柱;21、固定套;22、连接杆;23、支撑板;30、安装框;31、安装槽;40、太阳能板;50、驱动组件;51、自锁电机;52、主动齿轮;53、第一转轴;54、从动齿轮;60、发电机;61、第二转轴;62、扇叶;70、智能控制系统;71、控制模块;72、储能电池;73、风速传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,包括安装基座10、立柱20、太阳能板40、风能发电组件和智能控制系统70,安装基座10上设置有立柱20,在使用时,通过螺栓将安装基座10固定安装在海岛的地面上,通过螺栓将立柱20固定安装在安装基座10上,立柱20顶部设置有风能发电组件,将风能发电组件设置在立柱20顶部,在有风的天气,通过风能发电组件进行发电;
其中,立柱20外壁固定套接有固定套21,固定套21外壁对称设置有连接杆22,连接杆22端部设置有安装框30,通过螺栓将两个连接杆22对称固定安装在固定套21外壁,并通过螺栓将安装框30固定安装在连接杆22的端部,通过连接杆22对安装框30进行支撑;
其中,安装框30一侧开设有安装槽31,安装槽31内侧转动安装有太阳能板40,安装框30上设置有用于驱动太阳能板40转动的驱动组件50,通过驱动组件50可以驱动太阳能板40在安装框30内侧转动,从而调节太阳能板40的倾斜角度,可以将太阳能板40调节至水平状态、倾斜状态或竖直状态;
其中,智能控系统70包括控制模块71、储能电池72和风速传感器73,控制模块71分别与太阳能板40、储能电池72和风速传感器73电性连接。
其中,控制模块71可以是包括至少一个处理器在内的电路,还可以是包括至少一个单片机在内的电路,也可以为多种电路或者芯片的组合形式,只要可以实现相应功能即可。可以理解的是,对于本领域技术人员来说,控制模块71还可以为常见的由放大器、比较器、三极管、MOS管等组合起来的电路以纯粹硬件方式实现相应功能。
其中,储能电池72可以是镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池和锂电池,储能电池72可以用来储存风能发电组件产生的电能和太阳能板40产生的电能。
其中,风速传感器73设置在立柱20顶部,风速传感器73用于检测风速信息,在刮风的天气,通过风速传感器73检测风速信息,并将检测到的风速信息转化为电信号上传给控制模块71,当风速达到设定的风速界限值(8级)时,控制模块71控制驱动组件50工作,通过驱动组件50驱动太阳能板40在安装框30内转动,使太阳能板40转动至竖直状态,从而将太阳能板40折叠收纳起来,只采用风能发电组件进行发电,在大风天气时,避免大风造成太阳能板40损坏,提高了太阳能板40的使用寿命。
其中,驱动组件50包括自锁电机51、主动齿轮52、第一转轴53和从动齿轮54,自锁电机51通过螺栓固定安装在安装框30上,自锁电机51输出端通过螺栓固定安装有主动齿轮52,第一转轴53一端通过螺栓与太阳能板40固定连接,第一转轴53另一端通过螺栓固定安装有从动齿轮54,从动齿轮54与主动齿轮52相啮合,第一转轴53转动安装在安装框30上,且第一转轴53贯穿安装槽31,第一转轴53位于安装槽31内侧的一端与太阳能板40固定连接,第一转轴53位于安装槽31外侧的一端与从动齿轮54固定连接,控制模块71与自锁电机51电性连接,自锁电机51通过主动齿轮52和从动齿轮54配合驱动所阳能板40转动;
进一步地,当需要使用太阳能板40发电时,通过自锁电机51带动主动齿轮52顺时针转动,然后通过主动齿轮52和从动齿轮54配合带动第一转轴53转动,从而带动太阳能板40在安装框30内转动,将太阳能板40转动至水平状态,通过水平状态的太阳能板40吸收太阳能,进行发电;当遇到大风天气时,通过风速传感器73检测风速信息,并将检测到的风速信息转化为电信号上传给控制模块71,当风速达到设定的风速界限值(8级)时,控制模块71控制自锁电机51工作,通过自锁电机51带动主动齿轮52逆时针转动,然后通过主动齿轮52和从动齿轮54配合带动第一转轴53转动,从而带动太阳能板40在安装框30内转动,使太阳能板40转动至竖直状态,从而将太阳能板40折叠收纳起来,只采用风能发电组件进行发电,在大风天气时,避免大风造成太阳能板40损坏,提高了太阳能板40的使用寿命。
其中,自锁电机51在转动后,自锁电机51的输出轴可以自锁住,在自锁电机51带动太阳能板40转动至相应的状态后,可以保证太阳能板40处于该状态,防止太阳能板40因重力作用带动第一转轴53转动。
其中,主动齿轮52的直径尺寸小于从动齿轮54的直径尺寸,在自锁电机51通过主动齿轮52带动从动齿轮54转动时,可以降低从动齿轮54的转速。
其中,风能发电组件包括发电机60、第二转轴61和扇叶62,立柱20顶部通过螺栓固定安装有支撑板23,发电机60通过螺栓固定安装在支撑板23上,发电机60上设置有第二转轴61,第二转轴61上均匀设置有扇叶62,控制模块71与发电机60电性连接,发电机60用于将扇叶62接收的风力转化为电能;
其中,在遇到刮风天气时,风力带动扇叶62转动,然后扇叶62将风力传输给发电机60,通过发电机60将风力转化为电能,并将转化后的电能储存到储能电池72内。
工作原理:在使用时,通过安装基座10将该发电设备安装在海岛上,先通过自锁电机51带动主动齿轮52顺时针转动,然后通过主动齿轮52和从动齿轮54配合带动第一转轴53转动,从而带动太阳能板40在安装框30内转动,将太阳能板40转动至水平状态,通过水平状态的太阳能板40吸收太阳能,进行发电,并将产生的电能储存到储能电池72内,且在遇到刮风天气时,风力带动扇叶62转动,然后扇叶62将风力传输给发电机60,通过发电机60将风力转化为电能,并将转化后的电能储存到储能电池72内,通过太阳能板40和风能发电组件共同发电;当需要大风天气时,通过风速传感器73检测风速信息,并将检测到的风速信息转化为电信号上传给控制模块71,当风速达到设定的风速界限值(8级)时,控制模块71控制自锁电机51工作,通过自锁电机51带动主动齿轮52逆时针转动,然后通过主动齿轮52和从动齿轮54配合带动第一转轴53转动,从而带动太阳能板40在安装框30内转动,使太阳能板40转动至竖直状态,从而将太阳能板40折叠收纳起来,只采用风能发电组件进行发电,在大风天气时,避免大风造成太阳能板40损坏,提高了太阳能板40的使用寿命。
需要说明的是,尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,包括安装基座(10)、立柱(20)、太阳能板(40)、风能发电组件和智能控制系统(70),其特征在于:所述安装基座(10)上设置有立柱(20),所述立柱(20)顶部设置有风能发电组件,所述立柱(20)外壁固定套接有固定套(21),所述固定套(21)外壁对称设置有连接杆(22),所述连接杆(22)端部设置有安装框(30),所述安装框(30)一侧开设有安装槽(31),所述安装槽(31)内侧转动安装有太阳能板(40),所述安装框(30)上设置有用于驱动所述太阳能板(40)转动的驱动组件(50);所述智能控系统(70)包括控制模块(71)、储能电池(72)和风速传感器(73),所述控制模块(71)分别与所述太阳能板(40)、储能电池(72)和风速传感器(73)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述风速传感器(73)设置在所述立柱(20)顶部,所述风速传感器(73)用于检测风速信息。
3.根据权利要求1所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述驱动组件(50)包括自锁电机(51)、主动齿轮(52)、第一转轴(53)和从动齿轮(54),所述自锁电机(51)通过螺栓固定安装在所述安装框(30)上,所述自锁电机(51)输出端通过螺栓固定安装有主动齿轮(52),所述第一转轴(53)一端通过螺栓与所述太阳能板(40)固定连接,所述第一转轴(53)另一端通过螺栓固定安装有从动齿轮(54),所述从动齿轮(54)与所述主动齿轮(52)相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述第一转轴(53)转动安装在所述安装框(30)上,且所述第一转轴(53)贯穿所述安装槽(31),所述第一转轴(53)位于所述安装槽(31)内侧的一端与所述太阳能板(40)固定连接,所述第一转轴(53)位于所述安装槽(31)外侧的一端与所述从动齿轮(54)固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述控制模块(71)与所述自锁电机(51)电性连接。
6.根据权利要求3所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述主动齿轮(52)的直径尺寸小于所述从动齿轮(54)的直径尺寸。
7.根据权利要求3所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述自锁电机(51)通过所述主动齿轮(52)和从动齿轮(54)配合驱动所述太阳能板(40)转动。
8.根据权利要求1所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述风能发电组件包括发电机(60)、第二转轴(61)和扇叶(62),所述立柱(20)顶部通过螺栓固定安装有支撑板(23),所述发电机(60)通过螺栓固定安装在所述支撑板(23)上,所述发电机(60)上设置有第二转轴(61),所述第二转轴(61)上均匀设置有扇叶(62)。
9.根据权利要求8所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述控制模块(71)与所述发电机(60)电性连接。
10.根据权利要求8所述的一种海岛风能与太阳能一体化智能发电设备,其特征在于:所述发电机(60)用于将所述扇叶(62)接收的风力转化为电能。
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CN117569978A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 山东浪潮新基建科技有限公司 | 一种具有自我防护功能的海上风力发电机 |
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- 2022-05-06 CN CN202210486627.7A patent/CN114865992A/zh active Pending
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CN117569978B (zh) * | 2024-01-16 | 2024-03-26 | 山东浪潮新基建科技有限公司 | 一种具有自我防护功能的海上风力发电机 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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