CN117823335A - 一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无叶片风力发电技术领域，尤其是一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，包括底座，所述底座的上端安装有支撑机构，所述底座的上端安装有摆杆组件，所述摆杆组件位于支撑机构的内腔，所述摆杆组件的上端连接有连接筒，所述连接筒的外侧安装捕能机构，所述捕能机构的内腔下部安装有收卷机构，所述收卷机构与支撑机构之间共同安装有电能组件，所述底座的下端对称安装有固定组件，所述固定组件的上端贯穿底座且延伸至上方，与现有的技术相比，本发明的结构设计合理，且实用性强，方便对电能组件进行升降操作，方便对其进行检修及更换零部件施工操作，有效的提高了施工的效率，便于使用。

Description

一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置

技术领域

本发明涉及无叶片风力发电技术领域，尤其涉及一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置。

背景技术

目前的叶片式风力发电机将叶片的转动机械能通过电磁感应转变为电能，对风速有很高的要求，通常放置在沿海，海上和其他高风地区，其通过将风的动能转为电能，最后进行发电，而目前提出的无叶片风力发电的一种方式是通过电磁式风力振动能量采集装置利用自然风场中流体经过圆形截面阻流体产生涡致振动，通过机械振动结构和电磁转换结构，将风能转换为机械能，再将机械能转换为电能。

目前设计的无叶片风力发电机设备的电能转换区域处于整个设备中较高的位置，因此导致能转换区域的零部件进行检修更换时，施工较为麻烦，导致不容易维修和更换，因此使用效果较差，另外，目前的无叶片风力发电机设备不可以调节电能组件的高度，在风速经常有较大变化的场景下无法兼顾电能组件的发电效率和安全性，例如风速较大时，风筒晃动幅度较大、比较高位置处的电能组件中内外磁环的相对晃动幅度也较大，不利于装置使用安全；风速较小时，风筒晃动幅度较小、比较低位置处的电能组件中内外磁环的相对晃动幅度也较小，不利于提高发电效率；为此，我们需要提供一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置来解决此问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点或需求，而提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置来解决此问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，包括底座，所述底座的上端安装有支撑机构，所述底座的上端安装有摆杆组件，所述摆杆组件位于支撑机构的内腔，所述摆杆组件的上端连接有连接筒，所述连接筒的外侧安装捕能机构，所述捕能机构的内腔下部安装有收卷机构，所述收卷机构与支撑机构之间共同安装有电能组件，所述底座的下端对称安装有固定组件，所述固定组件的上端贯穿底座且延伸至上方。

优选的，所述支撑机构包括有安装座、外套筒、内套筒、密封环和密封圈，所述安装座安装在底座的上端，所述安装座的上端连接外套筒，所述外套筒的内腔活动套接内套筒，所述内套筒的下端连接密封环，所述密封环的外侧套接密封圈，所述密封圈的大小与外套筒的内腔大小相匹配，所述密封圈为橡胶材料所制。

优选的，所述捕能机构包括有风筒、顶盖和定位槽，所述风筒安装在连接筒的外侧，所述风筒的上端螺接顶盖，所述风筒的外侧下部对称设置定位槽。

优选的，所述固定组件包括有螺纹筒、螺杆和定位块，所述螺纹筒安装在底座的下端，所述螺纹筒的内腔螺接有螺杆，所述螺杆的上端贯穿底座且延伸至其上方转动连接定位块，所述定位块与定位槽相卡接。

优选的，所述摆杆组件包括有固定座、杆套和摆杆，所述底座和连接筒相对应的一端均螺接固定座，所述固定座相对应的一侧均连接杆套，所述杆套之间共同插接摆杆，摆杆与杆套之间相粘接。

优选的，所述电能组件包括有安装套、外工型支撑板、外压板、外磁环、内工型支撑板、线圈、内压板和内磁环，所述安装套设置在收卷机构的内腔，所述安装套的内腔安装有外工型支撑板和两组外压板，所述外工型支撑板和两组外压板相对应的一端均安装外磁环，所述内工型支撑板和两个内压板均安装在内套筒的外侧上部，所述内工型支撑板和两个内压板相对应的一端均安装内磁环，所述线圈安装在内工型支撑板的内部。

优选的，所述收卷机构包括有固定套、螺纹柱、套环、尼龙绳、T型滑槽、接近开关、底壳、伺服电机、丝杆、第一轴承座、第一齿轮、第二齿轮、从动轴、第二轴承座、绕卷盘和衬垫圈，所述固定套安装在风筒的内壁，所述固定套的内腔对称设置T型滑槽，所述T型滑槽的内腔顶端安装接近开关，所述安装套的外侧对称连接有与之相滑接的T型滑块，所述安装套的上端对称螺接有螺纹柱，所述螺纹柱的上端焊接套环，所述套环的外侧套接有尼龙绳，所述尼龙绳的一端均贯穿固定套、底座后延伸至底座的下方，所述固定套的内腔上部粘接有衬垫圈，所述底座的下端安装底壳，所述底壳的内腔安装伺服电机，所述伺服电机的输出端连接丝杆，所述底壳的内腔安装有与丝杆相转动连接的第一轴承座，所述丝杆的外侧安装第一齿轮，所述第一齿轮的外侧啮合两个第二齿轮，所述第二齿轮的内腔均连接从动轴，所述底壳的内腔两侧均安装有与从动轴相转动连接的第二轴承座，所述从动轴的外侧安装有绕卷盘，所述尼龙绳的一端与绕卷盘相绕接。

优选的，所述支撑机构还包括有连接管、活塞缸、活塞杆和橡胶套，两个所述连接管安装在安装座的下端，所述连接管与外套筒的内腔相连通，所述连接管的下端共同连接活塞缸，所述活塞缸的内腔活动套接活塞杆，所述橡胶套粘接在内套筒的内壁上部，所述丝杆的外侧螺接螺纹块，所述螺纹块的下端连接限位杆，所述底壳的内腔底端设置有与之相滑接的限位槽，所述螺纹块的上端连接推块，所述推块与活塞杆相连接，所述底壳的内腔连接支撑座，所述支撑座与活塞缸相固定套接。

优选的，所述底壳的内腔连接有定位柱，所述推块的外侧设置有与之相插接的定位孔。

优选的，所述底座的上端安装有两个与尼龙绳相套接的密封套，所述密封套为橡胶材料所制。

本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，有益效果在于：

1、通过收卷机构的伺服电机正向转动后，其收卷机构的零部件之间联动后带动部分电能组件下降和支撑机构进行收缩，同时支撑机构带动其外部安装的部分电能组件同步下降，直至其电能组件降落到风筒的下方，且安装套与尼龙绳一端套接的套环下端的螺纹柱相螺接，方便转动拆卸螺纹柱，便于拆卸部分电能组件，方便对电能组件的线圈等部件检修及更换操作，当对电能组件检修或者更换完成时，通过将螺纹柱与安装套进行螺接，通过伺服电机反向转动，其收卷机构的零部件之间联动后带动整个电能组件进行复位，且当安装套外侧的T型滑块与接近开关相接触，自动关闭伺服电机，停止转动，方便有效的完成检修更换施工，有效的提高了施工的效率，方便操作，便于使用。

2、通过转动螺杆，进而螺杆在螺纹筒的内腔进行转动并同时向上移动，从而带动定位块上移直至与风筒外侧的定位槽相卡接，方便对风筒起到有效的固定，避免影响检修施工。

3、可以通过在装置上或在装置附近设置风速传感器来获取当前风速，在获取到当前风速大小后，根据当前风速的大小来控制伺服电机进行调节电能组件的高度。在调节时，根据风速大小调节电能组件的高度，以使风速较大时，降低电能组件的高度，进而降低内外磁环的相对晃动幅度，进而提高零件安全性；使风速较小时，升高电能组件的高度，进而增加内外磁环的相对晃动幅度，进而提高发电效率；这样的设置可以实时调节以兼顾电能组件的发电效率和安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的整体立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的整体立体半剖视内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的部分捕能机构半剖视立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的固定组件立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的部分摆杆组件立体结构示意图；

图6为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的支撑机构立体拆分及半剖视结构示意图；

图7为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的部分立体拆分及半剖视结构示意图；

图8为本发明提出的图7中A部分装置放大结构示意图；

图9为本发明提出的图7中B部分装置放大结构示意图；

图10为本发明提出的图7中C部分装置放大结构示意图；

图11为本发明提出的图7中D部分装置放大结构示意图；

图12为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的部分电能组件立体半剖视结构示意图；

图13为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的底座立体结构示意图；

图14为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的支撑机构、电能组件以及收卷机构的半剖视立体结构示意图；

图15为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的电动推杆组件结构的立体及半剖视结构示意图；

图16为本发明提出的一种可升降电能组件的无叶片风力发电方法流程图；

图17为本发明提出的一种风速高度对照表示意图。

图中：底座1、支撑机构2、安装座21、外套筒22、内套筒23、密封环24、密封圈25、连接管26、活塞缸27、活塞杆28、橡胶套29、捕能机构3、风筒31、顶盖32、定位槽33、固定组件5、螺纹筒51、螺杆52、定位块53、收卷机构6、固定套61、螺纹柱62、套环63、尼龙绳64、T型滑槽65、接近开关66、底壳67、伺服电机68、丝杆69、第一轴承座610、第一齿轮611、第二齿轮612、从动轴613、第二轴承座614、绕卷盘615、螺纹块616、限位槽617、限位杆618、推块619、定位柱620、衬垫圈621、电能组件7、安装套71、外工型支撑板72、外压板73、外磁环74、内工型支撑板75、线圈76、内压板77、内磁环78、T型滑块79、连接筒8、摆杆组件9、固定座91、杆套92、摆杆93、密封套10、支撑座11。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以作出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语、方位描述只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。

实施例1：

参照图1-图5所示，一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，包括底座1，底座1的上端安装有摆杆组件9，摆杆组件9位于支撑机构2的内腔，摆杆组件9的上端连接有连接筒8，摆杆组件9包括有固定座91、杆套92和摆杆93，底座1和连接筒8相对应的一端均螺接固定座91，固定座91相对应的一侧均连接杆套92，杆套92之间共同插接摆杆93，摆杆93与杆套92之间相粘接，连接筒8的外侧安装捕能机构3，捕能机构3包括有风筒31、顶盖32和定位槽33，风筒31安装在连接筒8的外侧，风筒31的上端螺接顶盖32，风筒31的外侧下部对称设置定位槽33，通过底座1上的固定座91上端的杆套92与摆杆93的下端插接并粘接，进而摆杆93上端通过粘接杆套92后，杆套92上端的固定座91与连接筒8螺接，方便摆杆组件9通过连接筒8对风筒31进行连接支撑，方便风筒31可以稳定的随风吹动后摆动进行捕能，且摆杆93采用的是玻璃纤维材料，从而提高了其本身的强度、弹性以及耐疲劳度性能，有效的提高了其使用寿命及效果，底座1的下端对称安装有固定组件5，固定组件5的上端贯穿底座1且延伸至上方。

固定组件5包括有螺纹筒51、螺杆52和定位块53，螺纹筒51安装在底座1的下端，螺纹筒51的内腔螺接有螺杆52，螺杆52的上端贯穿底座1且延伸至其上方转动连接定位块53，定位块53与定位槽33位置相对应，当需要进行对电能组件7进行检修或更换时，通过转动螺杆52，进而螺杆52在螺纹筒51的内腔进行转动并同时向上移动，从而带动定位块53上移直至与风筒31外侧的定位槽33相卡接，方便对风筒31起到有效的固定，方便收卷机构6对电能组件7进行稳定的下移后检修或拆卸更换，有效的提高了施工稳定性。

参考图15所示，在一个替代方案中，固定组件5可以替换为电动推杆组件4，通过在底座1的上端对称安装两个电动推杆41，通过电动推杆41的输出杆连接立杆，且底座1的上端对称安装两个与电动推杆41位置相对应的防护罩43，对电动推杆进行防水防护，而立杆的上端均连接半圆形夹板42，而半圆形夹板42分别夹在风筒31底部的两侧，对风筒31进行有效的夹持固定，方便收卷机构6对电能组件7进行稳定的下移后检修或拆卸更换，有效的提高了施工稳定性。半圆形夹板42内侧可以设置缓冲垫之类的缓冲结构，在合拢固定风筒31的过程中，防止碰撞损伤。

参照图1-图2及图6-图14所示，底座1的上端安装有支撑机构2，支撑机构2包括有安装座21、外套筒22、内套筒23、密封环24和密封圈25，安装座21安装在底座1的上端，安装座21的上端连接外套筒22，外套筒22的内腔活动套接内套筒23，内套筒23的下端连接密封环24，密封环24的外侧套接密封圈25，密封圈25的大小与外套筒22的内腔大小相匹配，密封圈25为橡胶材料所制，捕能机构3的内腔下部安装有收卷机构6，收卷机构6与支撑机构2之间共同安装有电能组件7，电能组件7包括有安装套71、外工型支撑板72、外压板73、外磁环74、内工型支撑板75、线圈76、内压板77和内磁环78，安装套71设置在收卷机构6的内腔，安装套71的内腔安装有外工型支撑板72和两组外压板73，外工型支撑板72和两组外压板73相对应的一端均安装外磁环74，内工型支撑板75和两个内压板77均安装在内套筒23的外侧上部，内工型支撑板75和两个内压板77相对应的一端均安装内磁环78，线圈76安装在内工型支撑板75的内部，当风筒31随风摆动时，风筒31带动其内壁的固定套61一同摆动，进而固定套61带动安装套71外工型支撑板72、外压板73、外磁环74同步摆动，外磁环74朝着内磁环78移动时，通过两个外磁环74与内磁环78的相反磁极互斥的原理，使得外磁环74、外压板73、外工型支撑板72安装套71、固定套61以及风筒31自动复位，且此时外磁环74与内磁环78之间相对运动而产生变化的磁场，而线圈76位于上下两组外磁环74与内磁环78之间，进而线圈76产生感应电流，方便有效的进行无叶片风力发电。

收卷机构6包括有固定套61、螺纹柱62、套环63、尼龙绳64、T型滑槽65、接近开关66、底壳67、伺服电机68、丝杆69、第一轴承座610、第一齿轮611、第二齿轮612、从动轴613、第二轴承座614、绕卷盘615和衬垫圈621，固定套61安装在风筒31的内壁，固定套61的内腔对称设置T型滑槽65，T型滑槽65的内腔顶端安装接近开关66，安装套71的外侧对称连接有与之相滑接的T型滑块79，安装套71的上端对称螺接有螺纹柱62，螺纹柱62的上端焊接套环63，套环63的外侧套接有尼龙绳64，尼龙绳64的一端均贯穿固定套61、底座1后延伸至底座1的下方，固定套61的内腔上部粘接有衬垫圈621，底座1的下端安装底壳67，底壳67的内腔安装伺服电机68，伺服电机68的输出端连接丝杆69，底壳67的内腔安装有与丝杆69相转动连接的第一轴承座610，丝杆69的外侧安装第一齿轮611，第一齿轮611的外侧啮合两个第二齿轮612，第二齿轮612的内腔均连接从动轴613，底壳67的内腔两侧均安装有与从动轴613相转动连接的第二轴承座614，从动轴613的外侧安装有绕卷盘615，尼龙绳64的一端与绕卷盘615相绕接，支撑机构2还包括有连接管26、活塞缸27、活塞杆28和橡胶套29，两个连接管26安装在安装座21的下端，连接管26与外套筒22的内腔相连通，连接管26的下端共同连接活塞缸27，活塞缸27的内腔活动套接活塞杆28，橡胶套29粘接在内套筒23的内壁上部，丝杆69的外侧螺接螺纹块616，螺纹块616的下端连接限位杆618，底壳67的内腔底端设置有与之相滑接的限位槽617，螺纹块616的上端连接推块619，推块619与活塞杆28相连接，底壳67的内腔连接支撑座11，支撑座11与活塞缸27相固定套接，底壳67的内腔连接有定位柱620，推块619的外侧设置有与之相插接的定位孔，底座1的上端安装有两个与尼龙绳64相套接的密封套10，密封套10为橡胶材料所制，当需要检修或更换电能组件7时，通过外置的控制系统打开伺服电机68的开关，伺服电机68的输出端带动丝杆69转动，而丝杆69外侧的第一齿轮611带动第二齿轮612及其内腔的从动轴613进行转动，而从动轴613带动绕卷盘615进行转动，进而绕卷盘615开始放卷尼龙绳64，由于重力的原因，安装套71带动外工型支撑板72、外压板73、外磁环74自然下落，且安装套71通过T型滑块79在固定套61内侧的T型滑槽65中稳定滑动，便于安装套71稳定的带动部分电能组件7下降；且通过固定套61内腔上部粘接的衬垫圈621，其衬垫圈621为表面光滑具有弧度的铝合金材料制造，避免尼龙绳64在伸放或者收卷时直接与固定套61的内壁上沿处之间接触后长期摩擦造成磨损，有效的通过设计的衬垫圈621降低了尼龙绳64受到摩擦磨损程度，提高了其使用寿命；且同时，丝杆69在转动时，其外侧的螺纹块616通过限位杆618在底壳67内腔底端的限位槽617中稳定限位滑动，方便螺纹块616在丝杆69外侧向右移动，从而螺纹块616通过推块619带动活塞杆28向外移动，且推块619外侧的定位孔中插接有定位柱620，有效的提高了推块619的稳定移动效果，且支撑机构2的外套筒22、连接管26以及活塞缸27中均填充有液压油，导致活塞杆28向右移动时，便于使得外套筒22中液压油逐步通过连接管26回流到活塞缸27中，进而外套筒22内腔的内套筒23通过密封环24及密封圈25在外套筒22的内腔密封稳定的下移，进而内套筒23带动内工型支撑板75、线圈76、内压板77以及内磁环78与安装套71、外工型支撑板72、外压板73以及外磁环74同步下移，直至同步降落到风筒31的下方，且安装套71与尼龙绳64一端套接的套环63下端的螺纹柱62相螺接，方便转动拆卸螺纹柱62，便于拆卸部分电能组件7，方便对电能组件7的线圈76等部件检修及更换操作，且通过内套筒23的内壁粘接橡胶套29，有效的避免起大风时，风筒31摆动的幅度过大，造成摆杆93与内套筒23之间直接撞击，造成零部件损坏，影响发电，且通过底座1上端设计的密封套10，有效的起到一定的密封防水效果。

工作原理：本发明在使用时，通过外置的控制系统与接近开关66和伺服电机68进行编程控制，当需要检修或更换电能组件7时，通过转动螺杆52，进而螺杆52在螺纹筒51的内腔进行转动并同时向上移动，从而带动定位块53上移直至与风筒31外侧的定位槽33相卡接，方便对风筒31起到有效的固定，避免影响检修施工，且同时，通过外置的控制系统自动打开伺服电机68的开关，伺服电机68的输出端带动丝杆69转动，而丝杆69外侧的第一齿轮611带动第二齿轮612及其内腔的从动轴613进行转动，而从动轴613带动绕卷盘615进行转动，进而绕卷盘615开始放卷尼龙绳64，由于重力的原因，安装套71带动外工型支撑板72、外压板73、外磁环74及尼龙绳64的另一端自由下落，且同时，丝杆69外侧的螺纹块616在丝杆69外侧向右移动，从而螺纹块616通过推块619带动活塞杆28向外移动，导致活塞杆28向右移动时，便于使得外套筒22中液压油逐步通过连接管26回流到活塞缸27中，进而外套筒22内腔的内套筒23在外套筒22的内腔密封稳定的下移，进而内套筒23带动内工型支撑板75、线圈76、内压板77以及内磁环78与安装套71、外工型支撑板72、外压板73以及外磁环74同步下移，直至同步降落到风筒31的下方，且安装套71与尼龙绳64一端套接的套环63下端的螺纹柱62相螺接，方便转动拆卸螺纹柱62，便于拆卸部分电能组件7，方便对电能组件7的线圈76等部件检修及更换操作，当对电能组件7检修或者更换完成时，通过将螺纹柱62与安装套71进行螺接，通过伺服电机68反向转动，重复上述原理，从而整个电能组件7进行复位，且当安装套71外侧的T型滑块79移动至固定套61内腔的T型滑槽65内部顶端时与接近开关66相接触，进而接近开关66将此信息通过电信号的传递给外置的控制系统，进而控制系统自动关闭伺服电机68，停止转动，方便有效的完成检修更换施工，有效的提高了施工的效率，方便操作，便于使用。

实施例2：

在实施例1提供的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置的基础上，本实施例2提供一种可升降电能组件的无叶片风力发电方法，方法包括：获取当前风速，根据当前风速调整电能组件7的高度。在一个可行的实施方式中，可以通过在实施例1的装置上或在装置附近设置风速传感器来获取当前风速，在获取到当前风速大小后，根据当前风速的大小来控制伺服电机68进行调节电能组件7的高度。在调节时，先通过固定组件5或电动推杆组件4使风筒31停止摆动，然后再根据风速大小调节电能组件7的高度，以使风速较大时，降低电能组件7的高度，进而降低内外磁环的相对晃动幅度，进而提高零件安全性；使风速较小时，升高电能组件7的高度，进而增加内外磁环的相对晃动幅度，进而提高发电效率；这样的设置可以实时调节以兼顾电能组件的发电效率和安全性。对于各部件具体的实施结构在实施例1中已进行了详细的描述，在此就不再赘述。

在本实施例中，所述当前风速以及所述电能组件7的高度均包括至少三个档位，例如，在一个可行的实施方式中，当前风速可以划分为三个档位，高档风速、中间档风速、低档风速；需说明，高档风速可以是一个高风速临界值，例如只要风速大于v1均认为是高档风速，而这个v1具体值的设定则是由工作人员事先进行设定，设定的标准是认为超过该风速后，容易对正常高度的电能组件7造成较大的晃动、可能导致零件损坏。同样，低档风速则是一个低风速临界值v2，v2具体值的设定同样是由工作人员事先进行设定，设定的标准是认为低于该风速后，正常高度的电能组件7容易出现晃动强度不够，导致能量转换效率较低，进而发电效率低下的问题。v1-v2之间则设定为中间档风速范畴，表示正常高度的电能组件7在v1-v2风速下，能达到理想的能量转换效率，且不容易出现零件损坏的问题。对于电能组件7的高度，则可以根据高档风速、中间档风速、低档风速的划分设定出三档高度：高档高度h1、中间档高度h2、低档高度h3，其中的中间档高度h2也即前面说的正常高度的电能组件7，表示在正常高度、v1-v2风速下，电能组件7可以达到理想的能量转换效率，且不容易出现零件损坏的问题；而电能组件7的高档高度h1设定的标准是认为在低风速v2以下，通过该高档的高度可以增加电能组件7的震荡强度，进而使发电效率提升；电能组件7的低档高度h3设定的标准是认为在高风速v1以上，通过该低档的高度可以减小电能组件7的震荡强度，进而保证零件的安全性。

具体的，参考图16所示，在实际使用时，可以分为三种情况。

第一种情况（图中步骤100）：所述当前风速为处于中档位的风速时，通过伺服电机68使所述电能组件7的高度保持到中档位的高度。例如，当前风速处于v1-v2风速范围内，那么就通过伺服电机68保持电能组件7的高度在中间档高度h2处，需说明，电能组件7的高度初始即为中间档高度h2，在风速处于v1-v2风速范围内时，保持不变即可，当然，若之前已调节过电能组件7的高度，则在检测到风速处于v1-v2后，将电能组件7的高度调回中间档高度h2处。

第二种情况（图中步骤200）：所述当前风速为处于高档位的风速时，通过伺服电机68使所述电能组件7的高度降低到低档位的高度。例如，当前风速处于v1以上时，那么就通过伺服电机68将电能组件7的高度降低到低档高度h3处，电能组件7降低高度后，即可降低震荡效果，从而保证零件的安全性。

第三种情况（图中步骤300）：所述当前风速为处于低档位的风速时，通过伺服电机68使所述电能组件7的高度升高到高档位的高度。例如，当前风速处于v2以下时，那么就通过伺服电机68将电能组件7的高度升高到高档高度h1处，电能组件7升高高度后，即可增加震荡效果，从而使发电效率提升。

需说明，上述情况仅为举例，在更为细化的方式中，本方案也可以将风速和高度划分为更多的级别，每个级别的风速范围对应一个级别的高度；以保证面对不同的风速时，能调节电能组件7不同的高度，来使其在保证零件的安全性的同时，发电效率最大化。还需说明，更多级别的对应可以理解为对“高档”、“中档”、“低档”的扩充，本质上还是可以分为这三个档次，只不过高、中、低每个档里面又可以细分为更多的档。

在本实施例的一个可选方式中，所述低档位、中档位和高档位，对应具体不同风速设置有各自档位下的三级子档位，例如，前面低档位的高度h3对应于高档位的风速v1以上；中档位的高度h2对应于中档位的风速v1-v2；高档位的高度h1对应于低档位的风速v2以下。在本实施方式中，还可以对这些档位进行细分：将高档位的风速v1以上划分出三个子档位：v1-v11、v11-v12、v12以上，其中，v12大于v11大于v1；将中档位的风速v1-v2划分出三个子档位：v1-v10、v10-v20、v20-v2，其中，v1大于v10大于v20大于v2；将低档位的风速v2以下划分出三个子档位：v2-v21、v21-v22、v22以下，其中，v2大于v21大于v22；风速对应的子档位也会有高度对应的子档位来进行对应，v1-v11、v11-v12、v12以上分别可对应高度子档位h31、h32、h33；v1-v10、v10-v20、v20-v2分别可对应高度子档位h21、h22、h23；v2-v21、v21-v22、v22以下分别可对应高度子档位h11、h12、h13；其中，h31、h32、h33是在h3附近微调出的高度，h21、h22、h23是在h2附近微调出的高度，h11、h12、h13是在h1附近微调出的高度，以保证在每个风速子档位处产生最高效的发电效率。这里需要说明的是，低档位、中档位和高档位可以是出厂就设定好的，属于一个大致的对应关系，可以适用于大多数场景；而这三个档位的子档位，则会因为设备的安装、设备自身差异，老化等原因，需要定期进行一轮映射关系建立，从而使得发电效率长久高效。

其中，各档位下的三级子档位与风速的映射关系建立具体包括：

获取当前风速，根据当前风速所对应的低档位、中档位或高档位，通过伺服电机68使所述电能组件7的高度保持到相应档位的高度处；例如，当前风速是高档位的风速v1以上，那先保持电能组件7的高度在h3处，然后通过后续的微调来建立子档位的映射关系。

持续监测当前风速，在风速并未掉出当前档情况下，进入风速子档位与高度子档位之间的映射关系建立过程：

按照预设微调间距调整电能组件7的高度，持续监测当前发电装置的发电量，在发电量达到峰值时，确认所述发电量峰值时刻的前后预设时间距离内的风速变化幅度是否小于预设阈值，若小于预设阈值则认定为一轮有效映射关系建立，否则认定为无效进入下一轮映射关系建立过程，对于无效的映射关系可以直接丢弃；其中，根据发电量峰值时刻的风速所对应的调节电能组件7的高度，划分当前档位内的三级子档位。对于该过程的解释如下：例如，在当前风速是高档位风速v1以上，电能组件7的高度在低档位高度h3处时，要建立这个档位下的子档位映射关系，那么就在当前风速下按照预设微调间距调整电能组件7的高度，也即在高度h3附近进行微调，这个微调过程中，风速需要保持在一个子档位的范围内，风速变化幅度的预设阈值可以根据子档位的范围来设定，例如根据前面的v1-v11、v11-v12、v12以上来设定，前后预设时间距离可以根据一轮调节的时间来设定，在一轮调节的时间或更长的时间后，风速变化幅度小于预设阈值，也即没有超出一个子档位的范围时，可以认为在这个微调过程中发电量达到峰值时的高度也即对应于该风速子档位的高度子档位高度；例如在一段时间内，风速一直保持在v1-v11内，而将高度从h3微调到某一个高度时，发电量达到峰值，那么这个高度也即与v1-v11子档位对应的h31，将该值记录以供后续使用。同理，风速在其他子档位时，也可以通过该方案微调确认出相对应的高度子档位并记录，以供后续一段时间使用，直到下次定期维护修改时间来到后重新建立子档位映射。建立的映射可参考图17所示。

在本实施例的一个可选方式中，还可以设定一个根据风速调节电能组件7高度的前置条件：设置一个预设时间长度，当检测到同一档位的风速持续时间超过预设时间长度后，才进行电能组件7的高度调节。预设时间长度至少大于电能组件7调节高度一轮所需时间长度。这样设置的原因是为了减少出现刚检测到风速档位变化来进行高度调节，风速就又变档，导致调节失败，需要重新反复进行调节的情况；本实施例设置预设时间长度后，当风速维持在同一个档位超过预设时间长度后，可以认为其大概率不会在短时间内出现档位变化，才进行高度调节，从而减少风速档位变化太快，导致调节失败，需要重新反复进行调节的情况。

在上述实施例提供的可升降电能组件的无叶片风力发电方法的基础上，本发明还可以提供一个或多个处理器以及存储器。其中，处理器和存储器可以通过总线或者其它方式连接，存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如前述实施例中的可升降电能组件的无叶片风力发电方法。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行可升降电能组件的无叶片风力发电方法的各种功能应用以及数据处理。存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。程序指令/模块存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述实施例中的可升降电能组件的无叶片风力发电方法。上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read Only Memory, ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory, RAM）等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其他变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，包括底座（1），所述底座（1）的上端安装有支撑机构（2），所述底座（1）的上端安装有摆杆组件（9），所述摆杆组件（9）位于支撑机构（2）的内腔，所述摆杆组件（9）的上端连接有连接筒（8），所述连接筒（8）的外侧安装捕能机构（3），所述捕能机构（3）的内腔下部安装有收卷机构（6），所述收卷机构（6）与支撑机构（2）之间共同安装有电能组件（7），所述底座（1）的下端对称安装有固定组件（5），所述固定组件（5）的上端贯穿底座（1）且延伸至上方。

2.根据权利要求1所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述支撑机构（2）包括有安装座（21）、外套筒（22）、内套筒（23）、密封环（24）和密封圈（25），所述安装座（21）安装在底座（1）的上端，所述安装座（21）的上端连接外套筒（22），所述外套筒（22）的内腔活动套接内套筒（23），所述内套筒（23）的下端连接密封环（24），所述密封环（24）的外侧套接密封圈（25），所述密封圈（25）的大小与外套筒（22）的内腔大小相匹配，所述密封圈（25）为橡胶材料所制。

3.根据权利要求2所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述捕能机构（3）包括有风筒（31）、顶盖（32）和定位槽（33），所述风筒（31）安装在连接筒（8）的外侧，所述风筒（31）的上端螺接顶盖（32），所述风筒（31）的外侧下部对称设置定位槽（33）。

4.根据权利要求3所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述固定组件（5）包括有螺纹筒（51）、螺杆（52）和定位块（53），所述螺纹筒（51）安装在底座（1）的下端，所述螺纹筒（51）的内腔螺接有螺杆（52），所述螺杆（52）的上端贯穿底座（1）且延伸至其上方转动连接定位块（53），所述定位块（53）与定位槽（33）相卡接。

5.根据权利要求3所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述摆杆组件（9）包括有固定座（91）、杆套（92）和摆杆（93），所述底座（1）和连接筒（8）相对应的一端均螺接固定座（91），所述固定座（91）相对应的一侧均连接杆套（92），所述杆套（92）之间共同插接摆杆（93），摆杆（93）与杆套（92）之间相粘接。

6.根据权利要求3所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述电能组件（7）包括有安装套（71）、外工型支撑板（72）、外压板（73）、外磁环（74）、内工型支撑板（75）、线圈（76）、内压板（77）和内磁环（78），所述安装套（71）设置在收卷机构（6）的内腔，所述安装套（71）的内腔安装有外工型支撑板（72）和两组外压板（73），所述外工型支撑板（72）和两组外压板（73）相对应的一端均安装外磁环（74），所述内工型支撑板（75）和两个内压板（77）均安装在内套筒（23）的外侧上部，所述内工型支撑板（75）和两个内压板（77）相对应的一端均安装内磁环（78），所述线圈（76）安装在内工型支撑板（75）的内部。

7.根据权利要求6所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述收卷机构（6）包括有固定套（61）、螺纹柱（62）、套环（63）、尼龙绳（64）、T型滑槽（65）、接近开关（66）、底壳（67）、伺服电机（68）、丝杆（69）、第一轴承座（610）、第一齿轮（611）、第二齿轮（612）、从动轴（613）、第二轴承座（614）、绕卷盘（615）和衬垫圈（621），所述固定套（61）安装在风筒（31）的内壁，所述固定套（61）的内腔对称设置T型滑槽（65），所述T型滑槽（65）的内腔顶端安装接近开关（66），所述安装套（71）的外侧对称连接有与之相滑接的T型滑块（79），所述安装套（71）的上端对称螺接有螺纹柱（62），所述螺纹柱（62）的上端焊接套环（63），所述套环（63）的外侧套接有尼龙绳（64），所述尼龙绳（64）的一端均贯穿固定套（61）、底座（1）后延伸至底座（1）的下方，所述固定套（61）的内腔上部粘接有衬垫圈（621），所述底座（1）的下端安装底壳（67），所述底壳（67）的内腔安装伺服电机（68），所述伺服电机（68）的输出端连接丝杆（69），所述底壳（67）的内腔安装有与丝杆（69）相转动连接的第一轴承座（610），所述丝杆（69）的外侧安装第一齿轮（611），所述第一齿轮（611）的外侧啮合两个第二齿轮（612），所述第二齿轮（612）的内腔均连接从动轴（613），所述底壳（67）的内腔两侧均安装有与从动轴（613）相转动连接的第二轴承座（614），所述从动轴（613）的外侧安装有绕卷盘（615），所述尼龙绳（64）的一端与绕卷盘（615）相绕接。

8.根据权利要求7所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述支撑机构（2）还包括有连接管（26）、活塞缸（27）、活塞杆（28）和橡胶套（29），两个所述连接管（26）安装在安装座（21）的下端，所述连接管（26）与外套筒（22）的内腔相连通，所述连接管（26）的下端共同连接活塞缸（27），所述活塞缸（27）的内腔活动套接活塞杆（28），所述橡胶套（29）粘接在内套筒（23）的内壁上部，所述丝杆（69）的外侧螺接螺纹块（616），所述螺纹块（616）的下端连接限位杆（618），所述底壳（67）的内腔底端设置有与之相滑接的限位槽（617），所述螺纹块（616）的上端连接推块（619），所述推块（619）与活塞杆（28）相连接，所述底壳（67）的内腔连接支撑座（11），所述支撑座（11）与活塞缸（27）相固定套接。

9.根据权利要求8所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述底壳（67）的内腔连接有定位柱（620），所述推块（619）的外侧设置有与之相插接的定位孔。

10.根据权利要求7所述的一种可升降电能组件的无叶片风力发电装置，其特征在于，所述底座（1）的上端安装有两个与尼龙绳（64）相套接的密封套（10），所述密封套（10）为橡胶材料所制。