CN206313702U - 光伏发电与风力发电的一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光伏发电与风力发电的一体化装置，其技术特点是：包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；蓄电池组与控制机构相连为其供电；风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元。本实用新型将光伏发电装置和风力发电装置有效的结合起来，能够保证太阳光能时刻垂直照射到太阳能电池板上，同时，二个发电单元适用于不同风速进行发电，能够最大程度上利用风能，提高了整体发电装置的发电效率。

Description

光伏发电与风力发电的一体化装置

技术领域

本实用新型属于分布式发电技术领域，尤其是一种光伏发电与风力发电的一体化装置。

背景技术

能源消耗和环境污染问题一直是困扰人类发展的关键问题，为应对此类问题，太阳能、风能等能源受到了人们的青睐。太阳能、风能是自然界中取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源。我国在分布式发电领域取得了一定的发展，尤其是在太阳能发电和风能发电方面，但不足的是未能将两者结合起来实现风光互补发电，使得发电的效率比较低，而现有的一些风光互补发电装置，虽然也能单纯的实现一定的互补发电，但是在风发电部分，扇叶很难保证实时的与风向正对，装置本身也不能根据风速的不同进行调整，浪费了一定的风能；在光发电部分，太阳能电池板不能保证让太阳光时时刻刻的都垂直的照射到其上，发电效率仍然不是很高，同时太阳能电池板的大小以及太阳能电池板支架均为固定结构，为保证安全，太阳能电池板的大小和太阳能电池板的支架高度就受到了一定的限制，这些都降低了电能的转化率而不能很好的满足社会的需要。因此，实用新型出一种高效、安全、可靠的风光互补装置成为一个迫在眉睫的任务。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、效率高、安全可靠的光伏发电与风力发电的一体化装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种光伏发电与风力发电的一体化装置，包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，所述控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；所述风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；所述蓄电池组与控制机构相连为其供电；所述风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；

所述风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元；所述第一发电单元包括二个S型扇叶、三个轴承、垂直轴、第一底座、壳体、竖直杆和发电机，二个S型扇叶互相成90度角并从上至下安装在垂直轴的上端，每个扇叶上均布固装有小太阳能电池板，所述垂直轴的下端分别穿装在第一轴承和第二轴承上，所述壳体上端与第一轴承相连，壳体下端与第一底座相连，第二轴承和第三轴承嵌装在第一底座上，所述竖直杆穿装第三轴承内，所述竖直杆上分别固定有第一齿轮和第一伞形齿轮，所述第一齿轮与固定在垂直轴上的第二齿轮相咬合，第一伞形齿轮与固定在发电机上的第二伞形齿轮相咬合，所述发电机安装在第一底座上的托盘上，所述第一底座下方固装有三个第一底座支架；所述第二发电单元包括四个叶片、二个传动轴、联轴器、球笼式万向节、蜗杆、连接板、连接杆、固定杆、二个转动杆、蜗轮、摆动臂、永磁转子和定子；所述叶片相互成90度分布构成第二发电单元的扇叶并通过第一传动轴和球笼式万向节相连，所述球笼式万向节采用固定型，所述球笼式万向节的从动轴一端通过联轴器和第一传动轴相连，所述球笼式万向节的主动轴一端通过第二传动轴和蜗杆相连，所述蜗轮一端和蜗杆相连，蜗轮另一端和摆动架一端相连，所述摆动架另一端和摆动臂一端相连，所述摆动架通过连接板与第二传动轴相连接，所述摆动臂另一端固定有永磁转子，所述永磁转子通过摆动臂的往复摆动和定子结构共同作用进行发电；

所述光伏发电装置包括折叠机构、旋转机构、伸缩机构、第一液压装置、第二底座支架和第二底座；所述折叠机构与旋转机构相连，旋转机构与伸缩机构相连，所述伸缩机构固定在第二底座上，所述第二底座的下方固定有三个第二底座支架，所述第一液压装置安装在伸缩机构的下部；所述折叠机构包括三块太阳能电池板、太阳能电池板支撑槽、二个轮子、二个固定物、二个电机、二个内壁、二个外壁、二个滑道和圆轮；第一太阳能电池板固装在在太阳能电池板支撑槽上，所述太阳能电池板支撑槽的外侧边缘分别设有第一滑道和第二滑道，用于第二太阳能电池板和第三太阳能电池板的折叠与舒展，第一滑道两侧分别设有第一内壁和第一外壁，第一电机放置在第一外壁的侧面上，第一电机通过第一固定物与第三太阳能电池板相连，第一电机的另一端连接有第一轮子并放置在第一滑道中，第一内壁和第二内壁上均安装有多个圆轮，第二滑道两侧分别设置第二内壁和第二外壁，第二电机放置在第二外壁的侧面上，第二电机通过第二固定物与第二太阳能电池板相连，第二电机的另一端连接有第二轮子并放置在第二滑道中；

所述旋转机构包括第三固定物、半齿轮、第四轴承、第三齿轮电机、第三齿轮、第五轴承、液压管、液压杆、第二液压装置、横支撑杆和横连接杆；所述第三齿轮电机穿装在第四轴承中，第四轴承通过第三固定物与太阳能电池板支撑槽固定相连，所述半齿轮与太阳能电池板支撑槽连接在一起，在半齿轮中嵌有第五轴承，所述横连接杆穿装在第五轴承中，所述第三齿轮与第三齿轮电机相连同时与半齿轮相咬合，所述横支撑杆两端与两个第三固定物连接在一起，该横支撑杆下端与液压杆固定相连，所述液压管套在液压杆外侧并与其密封连接，该液压管的内侧以及液压杆的外侧均设有螺旋向上的齿纹，所述第二液压装置安装在液压管的下侧。

进一步，所述伸缩机构为三段伸缩杆结构。

进一步，所述第一发电单元中的S型扇叶的直径为1米；所述第二发电单元中的叶片长度为5米。

进一步，所述第一内壁和第一外壁的高度相同且比第二内壁和第二外壁高。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型将光伏发电装置和风力发电装置有效的结合起来，其中光伏发电装置中折叠结构能使太阳能电池板自由的伸缩，根据天气来控制接触面的大小，同时，通过旋转机构能实现太阳能电池板的水平竖直方向的旋转，保证太阳光能时刻垂直照射到太阳能电池板上；而风力发电装置包括两组发电单元，当低风速时，一组发电单元工作，当高风速时，两组发电单元同时工作，从而能够最大程度上利用风能，提高了整体发电装置的发电效率。

2、本实用新型中风力发电装置的第一发电单元的扇叶采用S型结构，同时扇叶竖直方向的边缘部分也成类似于S型的形状，即上部分的扇角向外弯曲，下部分的扇角向里弯曲，二个S型扇叶互相成90度角呈上下位置摆放，能够最大限度的接受风的吹力，双S型结构使风力发电装置的发电效率能够达到最高。整体上采用垂直轴发电方式，使装置更加的稳定可靠。另外，该发电单元的发电机所连齿轮为伞形齿轮，能改变齿轮的旋转方向，其上两齿轮一大一小，变比为n，起到变速作用，即扇叶旋转一周，发电机能旋转n周，从而能够进一步地提高发电效率。

3、本实用新型中风力发电装置的S型扇叶结构表面铺上一层太阳能电池板，使其能在进行风力发电的同时也能利用一部分太阳能，增加发电的效率。

4、本实用新型中风力发电装置的第二发电单元采用摆动架和摆动臂结构，通过叶片的转动使得和摆动架相连的蜗轮进行转动，摆动架中的转动杆随之进行左右摆动，在摆动架的运动下，与之相连的摆动臂结构做相同的摆动运动，从而使发电机中转子结构切割磁感线进行发电。

5、本实用新型中光伏发电装置的太阳能电池板采用折叠结构，当阳光充足将太阳能电池板打开，受光面积增大，当夜晚或者风比较大时，将其折叠，既保证了发电的效率，又保证了装置的稳定和安全。

6、本实用新型中光伏发电装置的旋转机构，两个半齿轮能完成太阳能电池板竖直方向的角度变化，液压杆和液压管是螺旋向上的齿轮结构，通过液压装置能实现其螺旋向上运动，保证了太阳能电池板水平方向的角度变换，能够保证太阳光在任意时刻都能处垂直照射到太阳能电池板上，使得效率明显提高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图；

图2为本实用新型的第一发电单元结构连接图；

图3为本实用新型的第二发电单元结构连接图；

图4为本实用新型的第二发电单元的摆动结构示意图；

图5为本实用新型的第二发电单元的摆动架的侧视图；

图6为本实用新型的第二发电单元的永磁发电机结构示意图

图7为本实用新型的折叠机构闭合状态时光伏发电装置的结构连接图；

图8为本实用新型的折叠机构打开状态时光伏发电装置的结构连接图；

图9为本实用新型的折叠机构的结构图；

图10为本实用新型的光伏发电装置的旋转机构结构连接图；

图中，1-控制机构；2-风力发电装置；3-光伏发电装置；4-充电控制器；5-蓄电池组；2.1-小太阳能电池板；2.2-扇叶；2.3-第一轴承；2.4-垂直轴；2.5-第二轴承；2.6-第一底座；2.7-第一底座支架；2.8-第一伞形齿轮；2.9- 第三轴承；2.10-竖直杆；2.11-托盘；2.12-发电机；2.13-第二伞形齿轮；2.14-第一齿轮；2.15-第二齿轮；2.16-壳体；2.1.1-叶片；2.1.2-第一传动轴；2.1.3-联轴器；2.1.4-球笼式万向节；2.2.1-第二传动轴；2.2.2-蜗杆；2.2.3-连接板；2.2.4-连接杆；2.2.5-固定杆；2.2.6-第一转动杆；2.2.7-第二转动杆；2.2.8-蜗轮；2.2.9-第三转动杆；2.3.1-摆动臂；2.3.2-永磁转子；2.3.3-定子；3.1-折叠机构；3.2-旋转机构；3.3-伸缩机构；3.4-第一液压装置；3.5-第二底座支架；3.6-第二底座；3.1.1-第一太阳能电池板；3.1.2-第二太阳能电池板；3.1.3-第三太阳能电池板；3.1.4-太阳能电池板支撑槽；3.1.5-第一轮子；3.1.6-第一固定物；3.1.7-第一电机；3.1.8-第一外壁；3.1.9-第一滑道；3.1.10-第一内壁；3.1.11-第二滑道；3.1.12-第二内壁；3.1.13-第二外壁；3.1.14-第二轮子；3.1.15-第二固定物；3.1.16-第二电机；3.1.17-圆轮；3.2.1-第三固定物；3.2.2-半齿轮；3.2.3-第四轴承；3.2.4-第三齿轮电机；3.2.5-第三齿轮；3.2.6-第五轴承；3.2.7-液压管；3.2.8-液压杆；3.2.9-第二液压装置；3.2.10-横支撑杆；3.2.11-横连接杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种光伏发电与风力发电的一体化装置，如图1所示，包括控制机构1、风力发电装置2、光伏发电装置3、充电控制器4和蓄电池组5。所述控制机构1与风力发电装置2和光伏发电装置3相连；所述风力发电装置2和光伏发电装置3通过充电控制器4与蓄电池组5相连；所述蓄电池组5反向与控制机构1相连，对其进行实时的供电；所述风力发电装置和光伏发电装置各自独立工作，并排放置在发电区域；所述风力发电装置包括两组发电单元(第一发电单元和第二发电单元)，两组发电单元相互独立工作，通过底座并排固定在发电区域的地面上。从整体来看，本实用新型共包括三套独立发电装置，且三套装置并排安装在一起并与控制机构1、充电控制器4和蓄电池组5连接在一起。下面对发电装置的各个部分分别进行说明：

所述的控制机构1是由单片机或者DSP构成的控制模块，控制机构1由蓄电池组为其供电并实现对风力发电装置2、光伏发电装置3的控制功能。

风力发电装置2的第一发电单元适用于低风速情形。如图2所示，第一发电单元包括小太阳能电池板2.1、扇叶2.2、第一轴承2.3、垂直轴2.4、第二轴承2.5、第一底座2.6、第一底座支架2.7、第一伞形齿轮2.8、第三轴承2.9、竖直杆2.10、托盘2.11、发电机2.12、第二伞形齿轮2.13、第一齿轮2.14、第二齿轮2.15、壳体2.16。所述扇叶2.2为S形，同时扇叶2.2竖直方向的边缘部分也成类似于S型的形状，即上部分的扇角向外弯曲，下部分的扇角向里弯曲，两S型扇叶2.2互相成90度角呈上下位置与垂直轴2.4固定摆放，其中，扇叶2.2上固定安装有小太阳能电池板2.1。所述垂直轴2.4的下部分别穿过第一轴承2.3和第二轴承2.5并与之固定相连，所述壳体2.16上部与第一轴承2.3相连，下部与第一底座2.6相连，所述第二轴承2.5和第三轴承2.9嵌入到第一底座2.6上并与之固定，所述竖直杆2.10穿入第三轴承中并与之固定，其上分别固定有第一齿轮2.14和第一伞形齿轮2.8，所述第一齿轮2.14与固定在垂直轴2.4上的第二齿轮相咬合，第一伞形齿轮2.8与固定在发电机2.12上的第二伞形齿轮相咬合，所述发电机2.12放在第一底座2.6上的托盘2.11上，所述第一底座2.6下方固定有三个第一底座支架2.7。

第一发电单元的工作原理是：本装置安装在野外，当风吹来时，由于双S型扇叶2.2的使用，不管风从何方向吹来都能使扇叶2.2受到的风力达到最大，经第一轴承2.3和第二轴承2.5的减小摩擦作用，扇叶2.2带动垂直轴2.4的旋转，进而带动第二齿轮2.15的旋转，第一齿轮2.14和第一伞形齿轮2.8以及第三轴承2.9都固定在竖直杆2.10上，由于第二齿轮2.15与第一齿轮2.14相咬合，从而带动第一齿轮2.14以及第一伞形齿轮2.8的旋转，而第一伞形齿轮2.8与第二伞形齿轮2.13相咬合，从而导致发电机2.12的旋转，最终实现风力发电。在本装置中，第二齿轮2.15与第一齿轮2.14的大小比例为N，N为大于1的数，作用就是，当扇叶2.2旋转一周时，发电机2.12能旋转N周，起到了变速的作用；第一伞形齿轮2.8和第二伞形齿轮2.13的作用则是为了改变旋转方向。

风力发电装置2的第二发电单元适用于高风速情形。如图3所示，第二发电单元包括叶片2.1.1、第一传动轴2.1.2、联轴器2.1.3、球笼式万向节2.1.4、第二传动轴2.2.1、蜗杆2.2.2、连接板2.2.3、连接杆2.2.4、固定杆2.2.5、第一转动杆2.2.6、第二转动杆2.2.7、蜗轮2.2.8、摆动臂2.3.1、永磁转子2.3.2和定子2.3.3。四片相同尺寸的瘦长型叶片2.1.1构成扇叶，所述叶片2.1.1之间互相成90度分布，每片叶片的长度为5米，该4片叶片的同一端固定在所述第一传动轴2.1.2上，其中，所述第一传动轴2.1.2为“L”型结构，传动轴的另一端和所述联轴器2.1.3相连，所述联轴器2.1.3的另一端和所述球笼式万向节2.1.4的从动轴一段相连，其中，所述球笼式万向节2.1.4采用固定型，其主动轴一端通过所述第二传动轴2.2.1和所述蜗杆2.2.2相连，从动轴和主动轴允许的交角范围为45度，从而通过万向节的作用，使得第二传动轴可以绕着所述球笼式万向节2.1.4的主动轴做左右±45度的摆动运动，并且同时和主动轴一起做旋转运动；所述蜗轮2.2.8与所述蜗杆2.2.2相互啮合，其中，所述蜗轮2.2.8的轮半径为25cm，其上面开有两个孔，分别位于蜗轮2.2.8的轮中心处和距离轮中心10cm处的一侧位置上，通过这两个孔作用使得所述蜗轮2.2.8和所述摆动架相连。如图4和图5所示，所述摆动架包括固定杆2.2.5、第一转动杆2.2.6、第二转动杆2.2.7以及第三转动杆2.2.9，所述第三转动杆2.2.9的两端分别和所述第一转动杆2.2.6和所述第二转动杆2.2.7相连接，所述固定杆2.2.5整体固定在外壁上。四个杆共同构成一个近似三角形的摆动架，其中，所述第一转动杆2.2.6和第三转动杆中两根杆相连的一端共同固定在所述蜗轮2.2.8轮中心的孔上，所述第二转动杆2.2.7和第三转动杆两根杆相连的一端共同固定在所述蜗轮2.2.8的另一个孔上，所述第一转动杆2.2.6和所述第二转动杆2.2.7中两根杆各自的另外一端分别和所述固定杆2.2.5的一端相连接，并且两根杆均可以围绕与所述固定杆2.2.5相连的一端进行转动，另外，所述第一转动杆2.2.6通过所述连接板2.2.3和所述第二传动轴2.2.1相连接，并且，所述连接板2.2.3和所述第二传动轴2.2.1之间固定有轴承。图6所示的实施例表明所述摆动臂2.3.1另一端固定有永磁转子2.3.2，所述永磁转子2.3.2的外形为圆弧形，在所述永磁转子2.3.2的两侧各自固定有定子2.3.3和定子2.3.4，所述两个定子上面安装有线圈，所述永磁转子2.3.2和定子2.3.3、定子2.3.4共同构成了永磁发电机。当摆动臂进行左右摆动的过程中，所述永磁转子2.3.2切割磁感线使得永磁发电机发电。

第二发电单元的工作原理为：当所述叶片2.1.1在风的作用下进行转动时，所述第一传动轴2.1.2通过所述联轴器2.1.3和所述球笼式万向节2.1.4带动所述第二传动轴2.2.1一块做旋转运动，进而，和所述第二传动轴2.2.1相连的蜗杆2.2.2连同蜗轮2.2.8共同做旋转运动，当所述蜗轮2.2.8运动时，位于距离轮中心10cm处的孔上的第二转动杆2.2.7和第三转动杆则开始围绕轮中心孔处做圆周运动，在做圆周运动的过程中，当孔上的第二转动杆2.2.7转动到靠近所述蜗杆2.2.2一侧时，在第三转动杆的作用下，所述第一转动杆2.2.6开始以固定杆一端为轴朝着图4中的右侧进行转动；当孔上的第二转动杆2.2.7转动到远离所述蜗杆2.2.2一侧时，在第三转动杆的作用下，所述第一转动杆2.2.6开始以固定杆一端为轴朝着图4中的左侧进行转动；整体效果来看，当位于距离轮中心10cm处的孔上的第二转动杆2.2.7和第三转动杆围绕轮中心孔处进行完一周的圆周运动时，所述第一转动杆2.2.6相应完成了左右的往复转动过程，进而，与之相连接的所述连接板2.2.3跟着同时进行左右摆动过程，与所述连接板2.2.3相连的所述第二传动轴2.2.1也进行相同等幅往复运动。所述摆动臂2.3.1固定在所述连接杆2.2.4上，并个连接杆2.2.4共同完成完成摆动过程。

如图7所示，光伏发电装置3包括折叠机构3.1、旋转机构3.2、伸缩机构3.3、第一液压装置3.4、第二底座支架3.5和第二底座3.6；所述折叠机构3.1与旋转机构3.2相连，旋转机构3.2与伸缩机构3.3相连，所述伸缩机构3.3固定在第二底座3.6上，所述第二底座3.6的下方固定有三个第二底座支架3.5，所述第一液压装置3.4放置在伸缩机构3.3的下部。所述伸缩机构3.3为三段伸缩杆组成，其密封性很好，当阳光充足，光伏发电装置3处于运行状态时，伸缩机构进行拉伸，三节伸缩杆在第一液压装置3.4的作用下将旋转机构3.2和折叠机构3.1升高，来进行光伏发电，当风力较大，或者夜晚无阳光时，则停止光伏发电，三节伸缩杆收缩以降低光伏发电装置3整体的高度，对装置起到一定的保护作用。

如图8及图9所示，所述折叠机构包括第一太阳能电池板3.1.1、第二太阳能电池板3.1.2、第三太阳能电池板3.1.3、太阳能电池板支撑槽3.1.4、第一轮子3.1.5、第一固定物3.1.6、第一电机3.1.7、第一外壁3.1.8、第一滑道3.1.9、第一内壁3.1.10、第二滑道3.1.11、第二内壁3.1.12、第二外壁3.1.13、第二轮子3.1.14、第二固定物3.1.15、第二电机3.1.16和圆轮3.1.17。所述第一太阳能电池板3.1.1固定放置在太阳能电池板支撑槽3.1.4上，所述太阳能电池板支撑槽3.1.4的外侧边缘分别有两组滑道，第一滑道3.1.9和第二滑道3.1.11，分别用于第二太阳能电池板3.1.2和第三太阳能电池板3.1.3的折叠与舒展，所述第一滑道3.1.9两侧分别为第一内壁3.1.10和第一外壁3.1.8，所述第一电机3.1.7放置在第一外壁3.1.8的侧面上，其中第一电机3.1.7被第一固定物3.1.6与第三太阳能电池板3.1.3相连，而第一电机3.1.7的另一端连接有第一轮子3.1.5正放置在第一滑道3.1.9中，所述第一内壁3.1.10和第二内壁3.1.12上都安装有若干个圆轮3.1.17，圆轮3.1.17的作用就是减少太阳能电池板折叠和舒张过程中的摩擦阻力，所述第二滑道3.1.11两侧分别为第二内壁3.1.12和第二外壁3.1.13，所述第二电机3.1.6放置在第二外壁3.1.13的侧面上，其中第二电机3.1.6被第二固定物3.1.15与第二太阳能电池板3.1.2相连，而第二电机3.1.6的另一端连接有第二轮子3.1.14正放置在第二滑道3.1.11中，需要注意的是，第一内壁和第一外壁的高度相同且比第二内壁和第二外壁高。

折叠机构的工作原理是：当控制机构1接收到张开折叠机构的信号时，控制机构1向控制第二太阳能电池板3.1.2运动的两个第二电机3.1.6发送指令，第二电机3.1.6与第二太阳能电池板3.1.2相连，通过第二轮子3.1.14与圆轮3.1.17，带动第二太阳能电池板3.1.2的运动，同理，控制机构1向控制第三太阳能电池板3.1.3运动的两个第一电机3.1.7发送指令，第一电机3.1.7与第三太阳能电池板3.1.3相连，通过第一轮子3.1.15与圆轮3.1.17，带动第三太阳能电池板3.1.3的运动从而实现了太阳能电池板的折叠与舒张。

如图10所示，光伏发电装置的旋转机构包括第三固定物3.2.1、半齿轮3.2.2、第四轴承3.2.3、第三齿轮电机3.2.4、第三齿轮3.2.5、第五轴承3.2.6、液压管3.2.7、液压杆3.2.8、第二液压装置3.2.9、横支撑杆3.2.10和横连接杆3.2.11。所述第三齿轮电机3.2.4穿在第四轴承3.2.3中，而第四轴承3.2.3通过第三固定物3.2.1与太阳能电池板支撑槽3.1.4固定相连，所述半齿轮3.2.2也与太阳能电池板支撑槽3.1.4固定相连，在半齿轮3.2.2中嵌有第五轴承3.2.6，所述横连接杆3.2.11穿过第五轴承3.2.6并与之固定，所述第三齿轮3.2.5与第三齿轮电机3.2.4相连同时与半齿轮3.2.2相咬合，所述横支撑杆3.2.10横跨两第三固定物3.2.1并与之固定，其下与液压杆3.2.8固定相连，所述液压管3.2.7套在液压杆3.2.8外侧并与其密封连接，其中液压管3.2.7的内侧以及液压杆3.2.8的外侧都有螺旋向上的齿纹，作用是保证液压杆3.2.8能螺旋运动，实现太阳能电池板水平方向的角度调节，所述第二液压装置3.2.9被放置在液压管3.2.7的下侧。

旋转机构的工作原理是：当控制机构1接收到竖直方向的旋转信号后，对第三齿轮电机3.2.4发送指令使其旋转，通过第三齿轮3.2.5带动半齿轮3.2.2的旋转，从而能够实现折叠机构3.1的旋转，即实现太阳能电池板在竖直方向上的角度变化。其中第四轴承3.2.3和第五轴承3.2.6的作用即是减小旋转过程的摩擦阻力。当控制结构1接收到水平方向的旋转信号后，对液压装置3.2.9发送指令，使其运作推动液压杆3.2.8的上升运动，由于液压杆3.2.8的外侧和液压管3.2.7的内侧都有螺旋向上的齿纹，使的液压杆3.2.8在上升的过程中呈现螺旋上升，从而带动太阳能电池板的水平方向的旋转，实现太阳能电池板水平方向的受光角度的改变。

所述的蓄电池组为市售蓄电电池，用来存储装置太阳能电池板产生的电能，同时为装置提供一小部分电能。

本实用新型的整体工作原理为：在第三太阳能电池板,31.3上安装有太阳光检测装置，本实用新型采用惠更斯电桥来实现，当阳光从某一方向照射时，惠更斯电桥接收到光照信号，并将此信号传递给控制机构1，控制机构1分析光照信号，向旋转机构3.2的第三齿轮电机3.2.4和液压装置3.2.9发送指令，旋转机构1的第三齿轮电机3.2.4进行竖直方向的阳光入射角的调整，旋转机构1的液压装置3.2.9进行水平方向阳光入射角的调整，两者结合使用，最终实现阳光能够时时刻刻都垂直照射到太阳能电池板上，最终实现光伏发电。当风从某一方向吹来时且风力不够大时，由于双S型扇叶2.2的使用，不管风从何方向吹来都能使扇叶2.2受到的风力达到最大，经第一轴承2.3和第二轴承2.5的减小摩擦作用，扇叶2.2带动垂直轴2.4的旋转，进而带动第二齿轮2.15的旋转，第一齿轮2.14和第一伞形齿轮2.8以及第三轴承2.9都固定在竖直杆2.10上，由于第二齿轮2.15与第一齿轮2.14相咬合，从而带动第一齿轮2.14以及第一伞形齿轮2.8的旋转，而第一伞形齿轮2.8与第二伞形齿轮2.13相咬合，从而导致发电机2.12的旋转，当风力达到一定速度时，所述风力发电装置2的第二发电单元开始工作，和第一发电单元共同实现风力发电。光伏发电装置3和风力发电装置2经充电控制器4将电量储存在蓄电池组5中。当风速较大或者夜晚五阳光时，控制机构1对折叠机构3.1发送指令，使其太阳能电池板折叠起来，同时对伸缩机构3.3发送指令，使其进行收缩，此时光伏发电装置3不工作，只进行风力发电，对装置起到一定的保护作用，当阳光比较充足时，则控制机构1对折叠机构3.1和伸缩机构3.3发送指令，使太阳能电池板舒张以增加与太阳的接触面积，同时升高太阳能电池板的高度，而风力发电装置2上的小太阳能电池板2.1也能进行光伏发电，此时，风力发电和光伏发电同时进行。

本实用新型所用的元器件和零部件均是本技术领域的技术人员所熟知的，可以通过购买得到，所有元器件之间的连接方式和零部件的安装方式等也是本技术领域的技术人员所熟知的。本实用新型未述及之处适用于现有技术。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种光伏发电与风力发电的一体化装置，包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，其特征在于：所述控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；所述风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；所述蓄电池组与控制机构相连为其供电；所述风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；

所述风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元；所述第一发电单元包括二个S型扇叶、三个轴承、垂直轴、第一底座、壳体、竖直杆和发电机，二个S型扇叶互相成90度角并从上至下安装在垂直轴的上端，每个扇叶上均布固装有小太阳能电池板，所述垂直轴的下端分别穿装在第一轴承和第二轴承上，所述壳体上端与第一轴承相连，壳体下端与第一底座相连，第二轴承和第三轴承嵌装在第一底座上，所述竖直杆穿装第三轴承内，所述竖直杆上分别固定有第一齿轮和第一伞形齿轮，所述第一齿轮与固定在垂直轴上的第二齿轮相咬合，第一伞形齿轮与固定在发电机上的第二伞形齿轮相咬合，所述发电机安装在第一底座上的托盘上，所述第一底座下方固装有三个第一底座支架；所述第二发电单元包括四个叶片、二个传动轴、联轴器、球笼式万向节、蜗杆、连接板、连接杆、固定杆、二个转动杆、蜗轮、摆动臂、永磁转子和定子；所述叶片相互成90度分布构成第二发电单元的扇叶并通过第一传动轴和球笼式万向节相连，所述球笼式万向节采用固定型，所述球笼式万向节的从动轴一端通过联轴器和第一传动轴相连，所述球笼式万向节的主动轴一端通过第二传动轴和蜗杆相连，所述蜗轮一端和蜗杆相连，蜗轮另一端和摆动架一端相连，所述摆动架另一端和摆动臂一端相连，所述摆动架通过连接板与第二传动轴相连接，所述摆动臂另一端固定有永磁转子，所述永磁转子通过摆动臂的往复摆动和定子结构共同作用进行发电；

所述光伏发电装置包括折叠机构、旋转机构、伸缩机构、第一液压装置、第二底座支架和第二底座；所述折叠机构与旋转机构相连，旋转机构与伸缩机构相连，所述伸缩机构固定在第二底座上，所述第二底座的下方固定有三个第二底座支架，所述第一液压装置安装在伸缩机构的下部；所述折叠机构包括三块太阳能电池板、太阳能电池板支撑槽、二个轮子、二个固定物、二个电机、二个内壁、二个外壁、二个滑道和圆轮；第一太阳能电池板固装在太阳能电池板支撑槽上，所述太阳能电池板支撑槽的外侧边缘分别设有第一滑道和第二滑道，用于第二太阳能电池板和第三太阳能电池板的折叠与舒展，第一滑道两侧分别设有第一内壁和第一外壁，第一电机放置在第一外壁的侧面上，第一电机通过第一固定物与第三太阳能电池板相连，第一电机的另一端连接有第一轮子并放置在第一滑道中，第一内壁和第二内壁上均安装有多个圆轮，第二滑道两侧分别设置第二内壁和第二外壁，第二电机放置在第二外壁的侧面上，第二电机通过第二固定物与第二太阳能电池板相连，第二电机的另一端连接有第二轮子并放置在第二滑道中；

所述旋转机构包括第三固定物、半齿轮、第四轴承、第三齿轮电机、第三齿轮、第五轴承、液压管、液压杆、第二液压装置、横支撑杆和横连接杆；所述第三齿轮电机穿装在第四轴承中，第四轴承通过第三固定物与太阳能电池板支撑槽固定相连，所述半齿轮与太阳能电池板支撑槽连接在一起，在半齿轮中嵌有第五轴承，所述横连接杆穿装在第五轴承中，所述第三齿轮与第三齿轮电机相连同时与半齿轮相咬合，所述横支撑杆两端与两个第三固定物连接在一起，该横支撑杆下端与液压杆固定相连，所述液压管套在液压杆外侧并与其密封连接，该液压管的内侧以及液压杆的外侧均设有螺旋向上的齿纹，所述第二液压装置安装在液压管的下侧。

2.根据权利要求1所述的光伏发电与风力发电的一体化装置，其特征在于：所述伸缩机构为三段伸缩杆结构。

3.根据权利要求1所述的光伏发电与风力发电的一体化装置，其特征在于：所述第一发电单元中的S型扇叶的直径为1米；所述第二发电单元中的叶片长度为5米。

4.根据权利要求1所述的光伏发电与风力发电的一体化装置，其特征在于：所述第一内壁和第一外壁的高度相同且比第二内壁和第二外壁高。