CN204610147U - 住宅区风能、压力能联合发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的住宅区风能、压力能联合发电装置属于清洁能源发电设备技术领域，应用在住宅区出入口，该装置包括：风力发电装置、压力能发电装置和控制器；所述风力发电装置采用垂直轴风力发电机，设于住宅小区出入口路侧；所述压力能发电装置采用齿轮机械装置和压力采集板，压力采集板设于车辆出入口减速带上，压力采集板下面设有齿轮机械装置，所述齿轮机械装置设有棘轮、弹簧、变速齿轮和齿条，所述齿条固定在压力采集板上，齿条与变速齿轮齿接，变速齿轮与棘轮齿接；所述弹簧设于压力采集板下面；根据两种能量发电各自的特点，可以在一定程度上实现互补发电进而达到获得持续稳定电能的目的。

Description

住宅区风能、压力能联合发电装置

技术领域

本实用新型属于清洁能源发电设备技术领域，尤其涉及一种住宅区风能、压力能联合发电装置。

背景技术

车辆行驶对路面产生丰富的压力能已经得到国内外的重视，压力能采用齿轮机械装置进行能量的转化，如能合理有效的与其他清洁能源联合利用，效益会相当可观。对于风能与太阳能联合发电技术已相对成熟，专利网上公布专利号：200810055508.6的“多能源联合发电装置”风光生是指风能、太阳能和生物质能，即实现了三种能源的联合利用，但生物质能的获取成本较高。对于压力能，利用一种车流碾压发电装置，专利号：201010228054.5，实现了压电材料与液压蓄能相结合的方式进行发电，但压电材料的价格高、发电量小、并且承受压力有一定限制；液压装置复杂、不适宜推广。可考虑利用齿轮等机械装置的配合代替液压装置，成本更低，维护也更容易。

发明内容

针对已有技术的缺点，为了解决单一发电装置的发电不稳定、不持续的缺点，本实用新型的目的在于提出一种住宅区风能、压力能联合发电装置，主要应用于住宅小区车辆出入口处，利用早晚车流和风能进行发电。白天，风能发电为主体，辅以压力能发电；清晨及傍晚，上下班期间车流量大，压力能发电为主体；两种能量互补发电，持续稳定的为蓄电池进行蓄能从而为住宅区内的基础设施、应急设施提供电能。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：一种住宅区风能、压力能联合发电装置，应用在住宅区出入口，该装置包括：风力发电装置、压力能发电装置和控制器；所述风力发电装置采用垂直轴风力发电机，设于住宅小区出入口路侧；所述压力能发电装置采用齿轮机械装置和压力采集板，压力采集板设于车辆出入口减速带上，压力采集板下面设有齿轮机械装置，所述齿轮机械装置设有棘轮、弹簧、变速齿轮和齿条，所述齿条固定在压力采集板上，齿条与变速齿轮齿接，变速齿轮与棘轮齿接；所述弹簧设于压力采集板下面；压力能发电装置将竖直方向上的压力能转化为电机旋转能由此产生电能，并应用扭力弹簧、棘轮和棘爪，使上述过程可以重复性顺利进行；风力发电设备和压力发电设备生产的电能输送到控制器输入端，控制器输出端接蓄电池进行充电；控制器由微机控制充放电，控制器提供蓄电池过压、蓄电池欠压、输入过载、输出过载保护；所述棘轮外周设有外齿轮，里面设有一周锯齿状棘台，棘轮内设有棘轮内轮，棘轮内轮上设有棘爪，棘爪一端通过转轴连接在棘轮内轮上，另一端卡在棘台上。

所述变速齿轮为若干直径不同的齿轮组合。

压力发电装置发电原理：利用车辆经过减速带的压力进行发电，基本原理如下，先对减速带处采集板收集压力方向的改变，将竖直方向的力转化为齿轮旋转的力，经调速齿轮调整转速及棘轮的单方向的整定，并根据车辆经过时产生的压力很大的特点，增加飞轮蓄能装置，延长做功时间，最终带动发电机旋转发电。下面根据装置的两种工作状态，即车辆经过与车辆离开，进行完整原理描述：当车辆经过下方装有弹簧的减速带压力采集板时，弹簧压缩，采集板下方的齿条向下运动，带动与其相连的变速齿轮顺时针旋转，实现压力方向的转化。经变速齿轮得到适当转速，实现位移的初步放大。此时棘轮的外齿轮逆时针旋转，其内部棘爪在齿槽内受力，推动棘轮内轮逆时针旋转，经飞轮蓄能带动发电机发电。当车辆离开减速带采集板时，弹簧的恢复力使采集板下方的齿条向上运动，变速齿轮逆时针旋转，进而棘轮外齿轮顺时针旋转，但此时的棘爪不受力，所以其棘轮内轮不会顺时针旋转，实现了旋转的单方向整定，则发电机单方向获取能量。

本实用新型的优点是：根据两种能量发电各自的特点，可以在一定程度上实现互补发电进而达到获得持续稳定电能的目的。在白天，风能发电为主体，辅以压力能；在清晨及傍晚的上下班高峰期，压力能丰富，以压力能发电为主体，辅以风能；夜晚，风能发电为主体，由此实现两种能量的互补发电。另外，齿轮机械装置替换了原有液压发电模块，使装置更简单，更具实用性、适合推广应用。

附图说明

图1为压力能发电装置的结构示意图。

图2为棘轮内部结构放大示意图。

图中所示：1采集板，2弹簧，3变速齿轮，4棘轮，5齿条，6外齿轮，7棘爪，8棘轮内轮。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

实施例，如图1、2所示，一种住宅区风能、压力能联合发电装置，应用在住宅区出入口，该装置包括：风力发电装置、压力能发电装置和控制器；所述风力发电装置采用垂直轴风力发电机，设于住宅小区出入口路侧；所述压力能发电装置采用齿轮机械装置和压力采集板1，压力采集板1设于车辆出入口减速带上，压力采集板1下面设有齿轮机械装置，所述齿轮机械装置设有棘轮4、弹簧2、变速齿轮3和齿条5，所述齿条5固定在压力采集板1上，齿条5与变速齿轮3齿接，变速齿轮3与棘轮4齿接；所述弹簧2设于压力采集板1下面；压力能发电装置将竖直方向上的压力能转化为电机旋转能由此产生电能，并应用扭力弹簧2、棘轮4和棘爪7，使上述过程可以重复性顺利进行；风力发电设备和压力发电设备生产的电能输送到控制器输入端，控制器输出端接蓄电池进行充电；控制器由微机控制充放电，控制器提供蓄电池过压、蓄电池欠压、输入过载、输出过载保护；所述棘轮4外周设有外齿轮6，里面设有一周锯齿状棘台，棘轮4内设有棘轮内轮8，棘轮内轮8上设有棘爪7，棘爪7一端通过转轴连接在棘轮内轮8上，另一端卡在棘台上。所述变速齿轮3为两个直径不同的齿轮组合。

当车辆经过下方装有弹簧2的减速带压力采集板1时，弹簧2压缩，采集板1下方的齿条5向下运动，带动与其相连的变速齿轮顺时针旋转，实现压力方向的转化。变速齿轮3可将转速和位移放大。此时棘轮外齿轮6逆时针旋转，其内部棘爪7在齿槽内受力，推动棘轮内轮8逆时针旋转，经飞轮蓄能带动发电机发电。当车辆离开减速带采集板1时，弹簧2的恢复力使下方的齿条5向上运动，变速齿轮3逆时针旋转，进而棘轮外齿轮6顺时针旋转，但此时的棘爪7不受力，所以其棘轮内轮8不会顺时针旋转，实现了旋转的单方向整定，则发电机单方向获取能量。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种住宅区风能、压力能联合发电装置，应用在住宅区出入口，该装置包括：风力发电装置、压力能发电装置和控制器；特征是所述风力发电装置采用垂直轴风力发电机，设于住宅小区出入口路侧；所述压力能发电装置采用齿轮机械装置和压力采集板，压力采集板设于车辆出入口减速带上，压力采集板下面设有齿轮机械装置，所述齿轮机械装置设有棘轮、弹簧、变速齿轮和齿条，所述齿条固定在压力采集板上，齿条与变速齿轮齿接，变速齿轮与棘轮齿接；所述弹簧设于压力采集板下面；所述棘轮外周设有外齿轮，里面设有一周锯齿状棘台，棘轮内设有棘轮内轮，棘轮内轮上设有棘爪，棘爪一端通过转轴连接在棘轮内轮上，另一端卡在棘台上。

2.根据权利要求1所述的住宅区风能、压力能联合发电装置，其特征是所述变速齿轮为若干直径不同的齿轮组合。