CN1313730C - 大功率储能风力发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过风力和太阳能进行发电的装置。其特征在于:在一个固定的中心轴上,设有风板,该风板为一个有一定长度的圆柱形筒三等分切割后形成的三个叶片;在叶片前方风向吹来的位置处,设有一定弧度的挡风板;风板通过传动机构与发电机及变速箱总承连接,发电机及变速箱总承通过导线连接到输出端子上,与外部的用电设备或电网连接;在中心轴上还固定有能够伸展和折叠的太阳能吸收板,太阳能吸收板通过导线与输出端子连接。本发明的目的在于解决风力不足、利用风能的效率低等方面存在的问题。

Description

大功率储能风力发电机组
一、技术领域
:本发明涉及一种通过风力和太阳能进行发电的装置。
二、背景技术
:目前的风力发电设备中,都不具有将风能及太阳能一起进行发电的功能。当风力不足的情况下,一些连接风车的用电设备就不能正常运转。另外,现有的风车叶片制作的都比较窄,主要是由于风,特别是大风对叶片的破坏力,而叶片较窄就对风的利用较低。其次,大部分的风力对叶片有正方向的吹动作用,还有一少部分风对叶片有反方向的吹动作用,影响效率。
三、发明内容
:1、发明目的:本发明提供一种大功率储能风力发电机组,其目的在于解决风力不足、利用风能的效率低等方面存在的问题。
2、技术方案:一种大功率储能风力发电机组,其特征在于:在一个固定的中心轴上,设有风板,该风板为一个有一定长度的圆柱形筒三等分切割后形成的三个叶片;在叶片前方风向吹来的位置处,设有一定弧度的挡风板;风板通过传动机构与发电机及变速箱总承连接,发电机及变速箱总承通过导线连接到输出端子上,与外部的用电设备或电网连接;在中心轴上还固定有能够伸展和折叠的太阳能吸收板,太阳能吸收板通过导线与输出端子连接;中心轴有两种方式固定,一种是直接竖立固定在地面上,再将中心轴拉线一端连在中心轴顶部另一端连在地面上固定;另一种是固定在能够移动的车体底盘上,再将中心轴拉线一端连在中心轴顶部另一端连在地面上固定;挡风板设置在滑道上,挡风板上设有风向开关;中心轴为一个可升降的柱体,柱体上设有升降器;升降器与备用燃料发电机连接,由其提供动力进行升降。
在风板上设有拉线,在拉线上设有离心缓冲器。
风板通过连接器相互连接在中心轴上,并中心轴上还设有风板拉线,将中心轴与风板连接固定。
在中心轴上设有伞板弹簧与太阳能吸收板连接。
3、优点及效果:本设备是一种以风力发电为主,以太阳能辅助供给为主要特点,使用效率综合利用,简单的发电设备,分别有:10Kw、50Kw及100KW,(可根据用户需要)它具有安装周期短、投资少、使用时间长,无能耗、无污染、无噪音、风电转换率高,能储存,能转换的特点,所有的风车都为固定式的,本设备可以是移动式的,这样可以寻找风力最大的地方,适用于海岛、边疆、野外,及无电力和有电力的地方,可自行连网使用,是理想的风力发电设备。
本设备没做出以前,风力发电一般为单个机组,设计和安装不同,风能利用率低,也没有大功率,所以本风力发电机组,克服现有风力发电的上述缺点,新的大功率储能风力发电机组,运用物理学理论基础,与进风调速板有效配合,使进风板气流加速集中,气流反向作用减小,从而效率增强。还利用太阳能电池板(装在风板上的空间面积上),在没有风能的情况之下,也能保证部分用电设备的正常运转。
四、附图说明
:附图1为本发明固定在车体上的主要结构示意图;附图2为本发明设置在地面上的结构示意图;附图3为本发明垂直风板式的结构示意图;附图4为本发明局部构造示意图;附图5为本发明主要电路连接关系示意图;附图6为本发明的简易结构示意图。
五、具体实施方式
:本设备最与众不同的地方是它的叶片的形状、设有挡风板及风能、太阳能同时发电的方式。如图1所示,在一个固定的中心轴4上,设有风板8,该风板8为一个有一定长度的圆柱形筒三等分切割后形成的三个叶片。将圆三等分形成的叶片从物理学角度讲,对抗外力的作用最强,不易损坏。宽度主要根据安装的实际情况,一般情况下如果考虑到制造及成本方面,宽度在5~20米的范围内。在叶片前方风向吹来的位置处,设有一定弧度的挡风板5;挡风板5位置设置如附图3所示,它是将右边吹来的风挡住了下部分,风使叶片反转的作用减至最低,同时,挡风板5为一定弧度,使其边沿处吹过的风力一般提高30~50%。风板8通过传动机构与发电机及变速箱总承1连接,风板8受风的吹力而转动,通过变速带动发电机进行发电。发电机及变速箱总承1通过导线连接到输出端子上,输出端子与外部的用电设备或电网连接。导线设置在中心轴4的内部,输出端子设置在中心轴4下部的任意合适的位置。在中心轴4上还固定有能够伸展和折叠的太阳能吸收板2,它的伸展和折叠是依靠设置在中心轴4上的伞板弹簧3来实现的。太阳能吸收板2通过导线与输出端子连接,对外提供电能。
从附图1、2中可以看出,中心轴4有两种方式固定,一种是直接竖立固定在地面上,再将中心轴拉线10一端连在中心轴顶部,另一端连在地面上固定;另一种是固定在能够移动的车体底盘13上,再将中心轴拉线10一端连在中心轴顶部,另一端连在地面上固定,这样就能把四面八方的风力全部化解,保持不动。实践证明当风速每秒种3米-12米运动时,风板上每平方米产生25-30kg的动力,风车通过这种固定加拉线的方式,完全能够不被破坏,并且由于其特殊的形状及结构,能够有效的利用风能。
风板8通过连接器12相互连接在中心轴4上,并中心轴4上还设有风板拉线11,将中心轴4与风板8连接固定。
挡风板5设置在滑道7上,挡风板5上设有风向开关6,如图4所示。风向开关6如同风向标的构造,但在其尾部设有触点。当风向转向时,风向标也随之偏转,触点接触导通后,风向开关6下部的风向电子时间控制器19控制挡风板启动电机20转动,挡风板启动电机20转动带动挡风板5在滑道中转动。当风向标顺风时,受风的作用不转动,触点断开,挡风板启动电机20受风向电子时间控制器19的作用而不动(有时间定时),从而挡风板5也随之不动。因此挡风板5能够方向自动转换,实现运转、停止到加速的过程控制。
中心轴4为一个可升降的柱体,柱体上设有升降器18。升降器18分两种形式,一种为手动式结构;另一种为机动式结构,其与备用燃料发电机17连接,由其提供动力进行升降。备用燃料发电机17一般为燃油发电机,它不仅为中心轴4提供升降的动力,同时也能够在无风、无光的情况下进行发电,为外接设备提供电能。
有时在风力不大的情况下,风板8转动达不到效果。这样在风板8上设有拉线,在拉线上设有离心缓冲器9,见图一。离心缓冲器9的作用是当风板8转动到还没达到临界点时,离心缓冲器9会向外侧移动,由于离心力的作用,会带动风板8越过临界点。
附图5为本发明主要电路连接关系示意图。其设置在车体底盘13内,图中蓄电池组14为直流电的输出端,发电机中的转子22对蓄电池14进行充电,并通过保险开关23进行保护和通过充电指示灯24进行显示。
附图6为本发明的简易结构示意图,图中的挡风板5通过挡风板启动电机20围绕齿圈25在圆周方向转动。挡风板启动电机20为正反两部启动电机,实现挡风板5正反两个方向的旋转。
综上,本发明为四种方式的电源结构,分别为风能、太阳能、蓄电池组14、及备用燃料发电机17。
为使特征说明清楚,现将图中的标注逐一进行说明:1:发电机及变速箱总承;2:太阳能吸收板;3:伞板弹簧;4:中心轴;5:挡风板;6:风向开关;7:滑道;8:风板;9:离心缓冲器;10:中心轴拉线;11:风板拉线;12:风板连接器;13:车体底盘;14:蓄电池组;15:交直流配电箱;16:交流电输出端;17:备用燃料发电机;18:升降器;19:风向电子控制器;20:风板启动电机;21:调节开关;22:发电机转子;23:保险开关;24:充电指示灯;25:齿圈。

Claims (4)

1.一种大功率储能风力发电机组,它包括有发电机及变速箱总承(1)和风板(8),其特征在于:在一个固定的中心轴(4)上,设有风板(8),该风板(8)为一个有一定长度的圆柱形筒三等分切割后形成的三个叶片;在叶片前方风向吹来的位置处,设有一定弧度的挡风板(5);风板(8)通过传动机构与发电机及变速箱总承(1)连接,发电机及变速箱总承(1)通过导线连接到输出端子上,与外部的用电设备或电网连接;在中心轴(4)上还固定有能够伸展和折叠的太阳能吸收板(2),太阳能吸收板(2)通过导线与输出端子连接;中心轴(4)有两种方式固定,一种是直接竖立固定在地面上,再将中心轴拉线(10)一端连在中心轴顶部,另一端连在地面上固定;另一种是固定在能够移动的车体底盘(13)上,再将中心轴拉线(10)一端连在中心轴顶部,另一端连在地面上固定;挡风板(5)设置在滑道(7)上,挡风板(5)上设有风向开关(6);中心轴(4)为一个可升降的柱体,柱体上设有升降器(18);升降器(18)与备用燃料发电机(17)连接,由其提供动力进行升降。
2.根据权利要求1中所述的大功率储能风力发电机组,其特征在于:在风板(8)上设有拉线,在拉线上设有离心缓冲器(9)。
3.根据权利要求1中所述的大功率储能风力发电机组,其特征在于:风板(8)通过连接器(12)相互连接在中心轴(4)上,并中心轴(4)上还设有风板拉线(11),将中心轴(4)与风板(8)连接固定。
4.根据权利要求1中所述的大功率储能风力发电机组,其特征在于:在中心轴(4)上设有伞板弹簧(3)与太阳能吸收板(2)连接。
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