CN205654486U - 一种风、光互补的发电装置 - Google Patents

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王思成
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章懰
杨朋飞
刘凯
刘乾
刘啸英
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Abstract

本实用新型提供了一种风、光互补的发电装置，属于新能源利用技术领域，太阳能电池板位于支架的第一层，支撑杆一端通过转动副与连接盘连接，另一端与太阳能电池板相连；第二层设有WS型风机，转轴与发电机一的转子相连，发电机一的定子与支架固定；第三层设有叶片式集风机构，叶片的一端通过转动副与齿轮加速箱的箱体连接，弧形齿条的一端固接于扇柄中部，弧形齿条与下方的小齿轮一相啮合，超越离合器的内滚道与下方小齿轮一固定，外滚道与大齿轮固定，小齿轮二与大齿轮啮合，且与发电机二的转动轴固定，卷簧的一端连接叶片的扇柄，另一端连接转轴；第四层设有萨瓦纽斯型垂直轴风机，其转轴与下方的发电机三转子连接。主要用于高速公路。

Description

一种风、光互补的发电装置
技术领域
本实用新型属于新能源利用技术领域，具体属于风能回收技术领域。
背景技术
我国高速公路通车里程已达12.3万公里，位居世界第一，高速公路上不仅车流量大，而且车速快，车辆在高速行驶的过程中，会在其周围产生高速气流，这些气流蕴含着巨大的风能。现有的风力发电装置多放在公路两侧，分散地应用于公路两侧的用电设施，这种方法存在效率低下的问题。鉴于此，我们设计了一种利用高速公路风光互补的新型发电装置。风能和太阳能是两种清洁的可再生能源，蕴含量巨大，如今已受到全世界越来越多的重视。
据检索，目前已有的高速公路车辆风能发电机，如专利号为201410122766.7名称为“利用高速公路风能为用电设施提供电力的方法”的中国专利，该专利利用垂直轴风力发电机将高速公路上汽车的风能转化为电能，结构层次单一，无法综合利用各种自然能源，效率较低。
又如专利号为200810154658.2名称为“高速公路风能发电装置”的中国专利，该专利利用风轮组件将高速公路上汽车的风能转化为电能，只能安装于高速公路的内护栏上，安全性较差，所能获取的能源来源少，效率低。
鉴于上述状况，有必要研发一种综合型的高速公路风光互补的新型发电装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风、光互补的发电装置，它能有效地解决高速公路沿线风能无法利用及电源缺乏问题，
本实用新型实现目的所采用的技术方案是，包括太阳能电池板，叶片式集风发电机构，垂直轴风机发电机构，太阳能电池板位于支架的第一层，连接盘的一端与支架通过转动副连接，支撑杆一端通过转动副与连接盘连接，另一端与太阳能电池板相连；第二层设有WS型风机，转轴与发电机一的转子相连，发电机一的定子与支架固定；第三层设有叶片式集风机构，叶片的一端通过转动副与齿轮加速箱的箱体连接，弧形齿条的一端固接于扇柄中部，弧形齿条的转动中心与叶片的转动中心重合，弧形齿条与下方的小齿轮一相啮合，超越离合器的内滚道与下方小齿轮一固定，外滚道与大齿轮固定，小齿轮二与大齿轮啮合，且与发电机二的转动轴固定，卷簧的一端连接叶片的扇柄，另一端连接转轴；第四层设有萨瓦纽斯型垂直轴风机，其转轴与下方的发电机三转子连接。所述弧形齿条的齿牙位于弧形背部。所述超越离合器的内滚道与小齿轮一同轴固定。
上述四种发电机构发出的电流通过整流滤波电路接入蓄电池或负载。
本实用新型可安装在传统高速公路中间隔离绿化带和公路两边，综合利用太阳能、自然风能和来往车辆在高速公路中间隔离绿化带产生的随动风能，高效利用处于不同高度的风能，安装简单，工作稳定，性能可靠，解决高速公路沿线电能紧缺问题，使道路公共用电系统自身成为了一种绿色能源循环控制系统，符合可持续发展的原则。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
一、本实用新型综合利用太阳能和高速公路沿线的自然风资源以及公路来往车辆在高速公路上产生的随动风力发电。
二、采用WS型风机，叶片式集风发电装置，萨瓦纽斯型垂直轴风机分层利用风能，提高风能利用率。创造性使用叶片式集风发电装置收集风能。
三、本实用新型既可以安装在高速公路中间隔离绿化带，又可以安装在高速公路两侧。
附图说明
图1是本实用新型的三维图
图2是本实用新型太阳能发电装置的三维零件图
图3是本实用新型WS型风机发电装置的三维零件图
图4是本实用新型叶片式集风装置的三维图
图5是本实用新型叶片式集风装置的三维零件图
图6是本实用新型叶片式集风装置的齿轮传动图
图7是本实用新型萨瓦纽斯型风机发电装置的三维零件图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
一种风、光互补的发电装置，包括：太阳能电池板1，叶片式集风发电机构，垂直轴风机发电机构，太阳能电池板1位于支架9的第一层，连接盘11的一端与支架9通过转动副连接，支撑杆10一端通过转动副与连接盘11连接，另一端与太阳能电池板1相连；第二层设有WS型风机2，转轴与发电机一3的转子相连，发电机一3的定子与支架9固定；第三层设有叶片式集风机构，叶片5的一端通过转动副与齿轮加速箱4的箱体连接，弧形齿条12的一端固接于扇柄中部，弧形齿条12的转动中心与叶片5的转动中心重合，弧形齿条12与下方的小齿轮一18相啮合，超越离合器的内滚道17与下方小齿轮一18固定，外滚道14与大齿轮13固定，小齿轮二16与大齿轮13啮合，且与发电机二19的转动轴固定，卷簧15的一端连接叶片5的扇柄，另一端连接转轴6；第四层设有萨瓦纽斯型垂直轴风机7，其转轴与下方的发电机三8转子连接。
经研究发现，高速公路虽然地势开阔，自然风力较强，但在公路两侧放置风力发电机的方法并未充分利用高速公路上的高速行驶的来往汽车带动的风能。为了充分利用高速公路上的高速行驶的来往车辆带动的风能，且高速行驶的来往车辆带动的风在距离高速公路路面不同高度处的风速风向各有差异，可以在高速公路中间设置风力发电装置，风力发电装置可分为垂直轴风机发电装置和叶片式集风发电装置，垂直轴风力发电机可分为两种类型：萨瓦纽斯型垂直轴风力发电机和WS型风力发电机。萨瓦纽斯型垂直轴风力发电机主要利用空气产生的阻力推动S型叶片旋转，从而带动发电机发电产生电能。该风力发电机通常包括两枚轴线错开的半圆柱形叶片，也有用三枚以上的这种风力机往往上下重叠多层以提高功率并且避开启动死区，其优点是起动转矩大，弱风下容易启动。本实用新型将设置于下方的萨瓦纽斯型垂直轴风机和中间部位的叶片式集风发电装置充分利用该风能。如果在高速公路中间和公路两侧设置该发电装置，可以充分利用高速公路上高速行驶的来往车辆带动的风能和自然风能。

Claims (4)

1.一种风、光互补的发电装置，包括太阳能电池板(1)，叶片式集风发电机构，垂直轴风机发电机构，其特征在于：太阳能电池板(1)位于支架(9)的第一层，连接盘(11)的一端与支架(9)通过转动副连接，支撑杆(10)一端通过转动副与连接盘(11)连接，另一端与太阳能电池板(1)相连；第二层设有WS型风机(2)，转轴与发电机一(3)的转子相连，发电机一(3)的定子与支架(9)固定；第三层设有叶片式集风机构，叶片(5)的一端通过转动副与齿轮加速箱(4)的箱体连接，弧形齿条(12)的一端固接于扇柄中部，弧形齿条(12)的转动中心与叶片(5)的转动中心重合，弧形齿条(12)与下方的小齿轮一(18)相啮合，超越离合器的内滚道(17)与下方小齿轮一(18)固定，外滚道(14)与大齿轮(13)固定，小齿轮二(16)与大齿轮(13)啮合，且与发电机二(19)的转动轴固定，卷簧(15)的一端连接叶片(5)的扇柄，另一端连接转轴(6)；第四层设有萨瓦纽斯型垂直轴风机(7)，其转轴与下方的发电机三(8)转子连接。
2.根据权利要求1所述的一种风、光互补的新型发电装置，其特征在于：所述弧形齿条(12)的齿牙位于弧形背部。
3.根据权利要求1所述的一种风、光互补的发电装置，其特征在于：所述超越离合器的内滚道(17)与小齿轮一(18)同轴固定。
4.根据权利要求1所述的一种风、光互补的发电装置，其特征在于：上述四种发电机构发出的电流通过整流滤波电路接入蓄电池或负载。
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CN106655982A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 浙江英丽科技有限公司 一种风光互补式储能基站
CN109026538A (zh) * 2018-09-26 2018-12-18 南京高传机电自动控制设备有限公司 一种多功能混合风力发电装置
CN109236573A (zh) * 2018-11-13 2019-01-18 广州为科仪有限公司 一种利用高速公路相向行驶汽车发电的方法及其系统

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