CN201265488Y - 一种风光互补发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风光互补发电装置，其风力发电机的叶片在风力的作用下带动盘式绕线绕组两侧的永磁体绕轴旋转，从而将风能转化为电能，这种结构，无铁芯、无齿槽，不存在磁滞和涡流损耗，提高了风能转化电能的效率；风力发电机与支撑杆连接部置于机头内，对旋转轴承起到良好的保护作用，避免其易受污染致损导致风力发电机易失去风向敏感性而降低风力发电机的效率；基于高效的发电效率和省电的采用面发光LED的照明结构，本实用新型以一套发电装置即可拖动多至9副灯源；另外，本实用新型亦可以作为小型发电设备为家用和小型企业提供日常用电。

Description

一种风光互补发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，尤其是一种同时借助风力和太阳光进行发电的风光互补发电装置，属于太阳能和风能应用技术领域。
背景技术
随着太阳能、风能发电技术的进步，人们对于太阳能、风能的利用越来越广泛，尤其是对于用途较广泛的照明设施、以及偏远的缺电区域的发电；为了克服天气的阴晴不定和风力变化的自然现象带来的供电不稳定的不足，人们提出了采用太阳能、风能相结合而进行发电的办法，例如名称为“风能太阳能发电照明灯”(专利号：ZL200620039526.1)的实用新型专利，就披露了这种太阳能、风能结合应用的技术，其由风叶、发电机、电机支架、太阳能电池板、照明灯、灯支架、上主支架、主杆、旋转轴承、蓄电池、电池板固定架、光传感器和电源插头组成，上主支架设于主杆的上端，照明灯通过灯支架设于上主支架的一侧，光传感器设于灯支架上，与照明灯连接，太阳能电池板通过电池板固定架设于上主支架的上端，蓄电池连接于太阳能电池板的后侧，发电机通过旋转轴承设于电机支架上，电机支架设于电池板固定架的上端，风叶设于发电机上，发电机、照明灯和电源插头分别连接蓄电池。该专利可以取得较好的太阳能风能结合利用效果，但是其存在如下不足：其采用传统发电机，启动风力较大，对于风力较小的时候不能发电工作；其应用范围窄，仅供照明；其连接发电机和电机支架的轴承设于发电机和电机支架之间，成外置状态，其必然易受污染而置性能受损，风力发电机会因为其受损而失去风向敏感性，从而降低风力发电机的效率；另外，其采用支架结构，装配成本较高。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的发电效率低、易失去风向敏感性而降低风力发电机的效率等的技术问题，提出了一种风光互补发电装置。本实用新型一种风光互补发电装置，其风力发电机的叶片在风力的作用下可带动机头内的盘式绕线绕组两侧的永磁体绕轴旋转，从而将风能转化为电能，这种结构，无铁芯、无齿槽，不存在磁滞和涡流损耗，提高了风能转化电能的效率；通过设于机头内孔中的轴承与滚轴构成转动连接，滚轴的底端固定于支撑杆的顶端，从而使得风力发电机与支撑杆连接部置于机头内，对旋转轴承起到良好的保护作用，避免其易受污染致损导致风力发电机易失去风向敏感性而降低风力发电机的效率；基于高效的发电效率和省电的照明结构，可以以一套发电装置即可拖动多至9副灯源；另外，本实用新型亦可以作为小型发电设备为家用和小型企业提供日常用电。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型一种风光互补发电装置，其包括支撑杆及设于其中部的太阳能电池电池板和设于其顶部的风力发电机，该风力发电机包括叶片和机头；所述的太阳能电池板与风力发电机电连接有包括充电蓄电池的充放电控制系统，所述的机头内设有通过连接板固定于机头壳体的轴，其上固定有与充放电控制系统电连接的盘式绕线绕组，该盘式绕线绕组两侧设有固定于左端盖和右端盖内侧壁上的永磁体，左端盖和右端盖分别通过轴承与轴构成转动连接；所述的叶片固定于左端盖外侧壁上。叶片在风力的作用下可带动机头内的盘式绕线绕组两侧的永磁体绕轴旋转，从而将风能转化为电能，这种盘式发电结构，无铁芯、无齿槽，不存在磁滞和涡流损耗，提高了风能转化电能的效率，效率可达70～80％，使得本实用新型具有较高的将风能转化为电能的效率；这种结构，旋转轴承间的距离小，可在制造和使用中保持较高的同心度，使轴偏负荷小，可减小旋转部件产生的滚动摩擦，使得本实用新型的风力发电机起动力矩小；相较于笼式发电，本实用新型因为无铁芯，没有极数死点，电机运行更加平稳；这种结构，体积小、重量轻，可减小强风下其对支撑件产生的负荷，使安全性得到提高；同时，这种结构体积小、重量轻的特点，利于置放到较高的位置以提高受风风力的强度，以提高本实用新型的发电功率；这种盘式发电结构，其散热良好使得本实用新型使用寿命长；这种结构，制造方便，造价低，对零件加工尺寸精度要求不高。
本实用新型的风能转化电能的发电结构可采用盘式发电机替代，其可取得等同的技术效果，仍然属于本实用新型的保护范围之内。
本实用新型的风能转化电能的发电结构是采用盘式绕线绕组固定而叶片带动永磁体在盘式绕线绕组的侧面旋转，将永磁体固定而叶片带动盘式绕线绕组回转的结构，具有等同的技术效果，仍然属于本实用新型的保护范围之内。
为了进一步提高发电效率，作为优选，所述的永磁体为稀土永磁磁钢。
为了提高供电能力和扩大适用范围，作为优选，所述的盘式绕线绕组及其两侧的永磁体构成无刷盘式发电机，该无刷盘式发电机的启动风力为0.8m/s。使得风力发电机可以在风力较小的时候也可处于发电的工作状态。
作为优选，所述的支撑杆设有与充电蓄电池电连接的照明灯，该照明灯为面发光LED灯。面发光LED灯省电，发光效率高，可减少电能损耗增加蓄电系统的使用时长。
作为优选，所述的照明灯为1—9个，分置于1—9个支撑杆上。对于一套发电装置，电力充足，可以同时拖动1—9个照明灯；对于1个照明灯可以直接安装于发电装置的支撑杆上，对于其他的照明灯，可以单个安装于仅作为照明柱使用的支撑杆上，以用于扩大照明区域。
为了提高风力发电机的调向能力以达到提高风力利用率的目的，所述的机头通过设于其内孔中的轴承与支撑杆(1)上设置的滚轴构成转动连接；所述的滚轴的底端固定于支撑杆的顶端、上端设有电刷。这种结构，其通过与支撑杆间的轴承实现整机转动，在叶片受风力的作用下，风力发电机可通过轴承沿支撑杆做旋转，以实现整机的方向调整，使叶片始终接近于与风向垂直的方向，最大限度的提高风力利用率；轴承设于风力发电机的滚轴上，使轴承处于机头内部，较好的受到保护，极为有效的防止外界的水、尘等空气中的污物污染，是其可长期保持良好的旋转灵活性，从而保障了风力发电机调整方向的灵活性；这种结构，易于制作；可采用较小直径的轴承，成本低；通过滚轴固定于支撑杆，也使得整机易于装配、易于现场施工。
为了便于布线、保护线路，作为优选，所述的支撑杆为空腔；所述的滚轴设有轴向贯通的孔。各种引入风力发电机的导线，都可通过支撑杆为空腔和滚轴上的通孔，这样对导线可起到较好的保护，也使得整机整齐、美观。
作为优选，所述的风力发电机设置3副叶片，该叶片受到来自机头端的风力作用时可作旋转运动并带动内置的发电机发电。与传统的风力发电机的受力方向相反，这种结构，可以使得风力发电机调整方向的功能得到增强。
作为优选，所述的支撑杆的底端设有内置充电蓄电池的控制箱。控制箱置于支撑杆的底端，便于维护、维修，也便于调整。
因此，本实用新型具有结构合理、易于制造等特点，尤其是具有发电效率高、启动风力小等有益效果。
附图说明
附图1是本实用新型一种风光互补发电装置的一种结构示意图；
附图2是附图1的右视图；
附图3是附图2的A处放大图；
附图4是本实用新型的一种使用状态示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实用新型一种风光发电装置，如附图1、附图2、附图3所示，其包括支撑杆1及设于其中部的太阳能电池板2和设于其顶部的风力发电机3，该风力发电机3包括叶片31和机头7；太阳能电池板2与风力发电机3电连接有包括充电蓄电池的充放电控制系统，机头7内设有通过连接板17固定于机头壳体21的轴16，其上固定有与充放电控制系统电连接的盘式绕线绕组12，该盘式绕线绕组12两侧设有固定于左端盖13和右端盖14内侧壁上的永磁体11，左端盖13和右端盖14分别通过轴承20、轴承15与轴16构成转动连接；叶片31固定于左端盖13外侧壁上。永磁体11为稀土永磁磁钢。盘式绕线绕组12及其两侧的永磁体11构成无刷盘式发电机19，该无刷盘式发电机19的启动风力为0.8m/s。
机头7通过设于其内孔中的轴承6与滚轴8构成转动连接；滚轴8的底端固定于支撑杆1的顶端、上端设有电刷6。滚轴8设有轴向贯通的孔。轴承6为两副。
支撑杆1为空腔；支撑杆1的底端设有内置充电蓄电池的控制箱4。
如附图1、附图2和附图4所示，支撑杆1设有与充电蓄电池电连接的照明灯5，该照明灯5为面发光LED灯。照明灯5为1—9个，分置于1—9个支撑杆1上。
风力发电机3设置3副叶片31，该叶片31受到来自机头7端的风力作用时可作旋转运动并带动内置的发电机发电。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本发明简单变换后的结构均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种风光互补发电装置，包括支撑杆(1)及设于其中部的太阳能电池板(2)和设于其顶部的风力发电机(3)，该风力发电机(3)包括叶片(31)和机头(7)；所述的太阳能电池板(2)与风力发电机(3)电连接有包括充电蓄电池的充放电控制系统，其特征在于：所述的机头(7)内设有通过连接板(17)固定于机头壳体(21)的轴(16)，其上固定有与充放电控制系统电连接的盘式绕线绕组(12)，该盘式绕线绕组(12)两侧设有固定于左端盖(13)和右端盖(14)内侧壁上的永磁体(11)，左端盖(13)和右端盖(14)分别通过轴承(20)、轴承(15)与轴(16)构成转动连接；所述的叶片(31)固定于左端盖(13)外侧壁上。
2、根据权利要求1所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的永磁体(11)为稀土永磁磁钢。
3、根据权利要求1所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的盘式绕线绕组(12)及其两侧的永磁体(11)构成无刷盘式发电机(19)，该无刷盘式发电机(19)的启动风力为0.8m/s。
4、根据权利要求1或2或3所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的支撑杆(1)设有与充电蓄电池电连接的照明灯(5)，该照明灯(5)为面发光LED灯。
5、根据权利要求4所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的照明灯(5)为1—9个，分置于1—9个支撑杆(1)上。
6、根据权利要求1或2或3所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的机头(7)通过设于其内孔中的轴承(6)与支撑杆(1)上设置的滚轴(8)构成转动连接；所述的滚轴(8)的底端固定于支撑杆(1)的顶端、上端设有集电环(9)和电刷(19)。
7、根据权利要求6所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的支撑杆(1)为空腔；所述的滚轴(8)设有轴向贯通的孔。
8、根据权利要求1或2或3所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的风力发电机(3)设置3副叶片(31)，该叶片(31)受到来自机头(7)前端的风力作用时可作旋转运动并促动无刷盘式发电机(19)进入发电状态。
9、根据权利要求1或2或3所述的一种风光互补发电装置，其特征在于：所述的支撑杆(1)的底端设有内置充电蓄电池的控制箱(4)。
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