CN204827801U

CN204827801U - 用于地铁隧道的风力发电系统

Info

Publication number: CN204827801U
Application number: CN201520610494.5U
Authority: CN
Inventors: 徐鹏飞; 马光; 朱耀斌; 申允德
Original assignee: Wenzhou University
Current assignee: Wenzhou University
Priority date: 2015-08-14
Filing date: 2015-08-14
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2025-08-14

Abstract

<b>本实用新型公开了用于地铁隧道的风力发电系统，它包括传动轴（1），传动轴（1）的一端连接有相互平行的小风叶（2）和大风叶（3），传动轴（1）的另一端连接有发电机（4）；大风叶（3）内侧通过齿圈（5）连接有差速装置（6），差速装置（6）和发电机（4）之间的传动轴（1）上还设置有机械蓄能装置（7）；所述发电机（4）上通过电线连接有蓄电装置（8）。本实用新型通过设置大风叶来降低启动风速，通过设置差速装置来提高传动轴的转速；通过主发条、副发条、挡杆和棘轮形成类似机械手表中的擒纵结构，使发电机匀速发电。本实用新型不仅具有体积小和发电效率高的优点，还能够提高输出电压的稳定性，减少电能的损失。</b>

Description

用于地铁隧道的风力发电系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电系统，特别是用于地铁隧道的风力发电系统。

背景技术

为了应对全球能源短缺和环境污染等问题，提倡大力发展风力发电具有重大意义。风力发电因具有无污染、效率高、能源可再生等优势，是未来能源的可持续发展方案，世界上的主要国家和组织均投入大量的资金用于技术攻关。

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，从而带动发电机发电；但是现有的风力发电机中风车的体积较大，导致整体的体积较大；同时，还需要有较大的风量才能带动现有的风力发电机运行，而大风量的持续时间一般较短，从而导致发电效率较低。此外，现有的风力发电机由于风量存在不稳定性，所以其输出的是13～25V变化的交流电，输出电压的稳定性较差，还须经充电器整流后，才能对蓄电装置充电，容易造成电能损失。因此，现有的风力发电存在着体积较大、发电效率较低、输出电压的稳定性较差和电能易损失的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于地铁隧道的风力发电系统。本实用新型不仅具有体积小和发电效率高的优点，还能够提高输出电压的稳定性，减少电能的损失。

本实用新型的技术方案：用于地铁隧道的风力发电系统，包括传动轴，传动轴的一端连接有相互平行的小风叶和大风叶，传动轴的另一端连接有发电机；大风叶内侧通过齿圈连接有差速装置，差速装置和发电机之间的传动轴上还设置有机械蓄能装置；所述发电机上通过电线连接有蓄电装置（如铅酸蓄电池、锂离子电池）。

前述的用于地铁隧道的风力发电系统中，所述差速装置包括中心齿轮，中心齿轮一侧设置有行星架；行星架上连接有若干行星齿轮，行星齿轮一端连接中心齿轮，行星齿轮另一端连接齿圈；中心齿轮与传动轴固定连接。

前述的用于地铁隧道的风力发电系统中，所述机械蓄能装置包括风扇，风扇中部连接有主发条，风扇中部还设置有挡杆；挡杆一端连接有副发条和棘轮，挡杆另一端连接传动轴。

前述的用于地铁隧道的风力发电系统中，所述蓄电装置上通过电线连接地铁隧道中的电器（如隧道灯、应急灯、广告牌等），大风叶位于小风叶和发电机之间，小风叶和大风叶均为羽毛状，即在小风叶和大风叶的每片叶片上均设有缝隙。

与现有技术相比，本实用新型提供了用于地铁隧道的风力发电系统，通过设置小风叶和大风叶来采集地铁隧道中的因车辆运动而带起的风能及自然风能；设置的大风叶能够在较小的风速下开始转动，由于差速装置上的行星齿轮和大风叶内侧的齿圈连接，所以行星齿轮能够将大风叶的转动传递给中心齿轮，再通过中心齿轮带动传动轴和小风叶转动，降低了整体的启动风速，初步提高发电效率；并且由于齿圈和中心齿轮存在齿数比，所以还能够提高传动轴的转速，进一步提高发电效率。本实用新型还设置了机械蓄能装置，通过主发条、副发条、挡杆和棘轮形成类似机械手表中的擒纵结构，先通过主发条蓄能，然后通过副发条、挡杆和棘轮使主发条能够匀速的释放能量，从而能够使传动轴匀速的带动发电机，提高发电的稳定性；由于发电稳定性提高了，所以还能够省去整流过程，减少电能的损失。因此，本实用新型不仅具有体积小和发电效率高的优点，还能够提高输出电压的稳定性，减少电能的损失。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是差速装置处的结构示意图图；

图3是机械蓄能装置的结构示意图。

附图中的标记为：1-传动轴，2-小风叶，3-大风叶，4-发电机，5-齿圈，6-差速装置，7-机械蓄能装置，8-蓄电装置，61-中心齿轮，62-行星架，63-行星齿轮，71-风扇，72-主发条，73-挡杆，74-副发条，75-棘轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。用于地铁隧道的风力发电系统，构成如图1、2、3所示，包括传动轴1，传动轴1的一端连接有相互平行的小风叶2和大风叶3，传动轴1的另一端连接有发电机4；大风叶3内侧通过齿圈5连接有差速装置6，差速装置6和发电机4之间的传动轴1上还设置有机械蓄能装置7；所述发电机4上通过电线连接有蓄电装置8。

所述差速装置6包括中心齿轮61，中心齿轮61一侧设置有行星架62；行星架62上连接有若干行星齿轮63，行星齿轮63一端连接中心齿轮61，行星齿轮63另一端连接齿圈5；中心齿轮61与传动轴1固定连接。所述机械蓄能装置7包括风扇71，风扇71中部连接有主发条72，风扇71中部还设置有挡杆73；挡杆73一端连接有副发条74和棘轮75，挡杆73另一端连接传动轴1。所述蓄电装置8上通过电线连接地铁隧道中的电器，大风叶3位于小风叶2和发电机4之间，小风叶2和大风叶3均为羽毛状，即在小风叶2和大风叶3的每片叶片上均设有缝隙。

使用时，车辆通过地铁隧道带起的风量带动大风叶3转动，大风叶3内侧的齿圈5带动行星齿轮63转动，行星齿轮63带动中心齿轮61转动，中心齿轮61带动传动杆1转动，传动杆1带动小风叶2转动；由于齿圈5和中心齿轮61的存在齿数比，所以中心齿轮61的转速比大风叶3的转速快，从而提高了传动轴1的转速。传动轴1转动后带动主发条72收紧蓄能，当主发条72释放能量时，主发条72通过传动轴1拨动挡杆73，通过棘轮75限制挡杆73的转动角度，同时通过副发条74的回复力带动挡杆73复位，取消棘轮75的限制作用，从而能够时主发条72匀速地释放能量，带动发电机4匀速发电。发电机4发出的电能通过蓄电装置8进行储蓄，再通过蓄电装置8在需要用电时将电能传送给地铁隧道中的电器（如隧道灯、应急灯、广告牌等）。

Claims

1.用于地铁隧道的风力发电系统，其特征在于：包括传动轴（1），传动轴（1）的一端连接有相互平行的小风叶（2）和大风叶（3），传动轴（1）的另一端连接有发电机（4）；大风叶（3）内侧通过齿圈（5）连接有差速装置（6），差速装置（6）和发电机（4）之间的传动轴（1）上还设置有机械蓄能装置（7）；所述发电机（4）上通过电线连接有蓄电装置（8）。

2.根据权利要求1所述的用于地铁隧道的风力发电系统，其特征在于：所述差速装置（6）包括中心齿轮（61），中心齿轮（61）一侧设置有行星架（62）；行星架（62）上连接有若干行星齿轮（63），行星齿轮（63）一端连接中心齿轮（61），行星齿轮（63）另一端连接齿圈（5）；中心齿轮（61）与传动轴（1）固定连接。

3.根据权利要求1所述的用于地铁隧道的风力发电系统，其特征在于：所述机械蓄能装置（7）包括风扇（71），风扇（71）中部连接有主发条（72），风扇（71）中部还设置有挡杆（73）；挡杆（73）一端的两侧分别连接有副发条（74）和棘轮（75），挡杆（73）另一端连接传动轴（1）。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于地铁隧道的风力发电系统，其特征在于：所述蓄电装置（8）上通过电线连接地铁隧道中的电器，大风叶（3）位于小风叶（2）和发电机（4）之间，小风叶（2）和大风叶（3）均为羽毛状。