CN206830375U - 一种基于物联网控制的高效发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网控制的高效发电设备，包括风力发电装置和光伏发电装置，风力发电装置包括平台、风力发电单元和调向单元，风力发电单元包括机舱、轮毂和若干风叶，调向单元包括侧杆、第一驱动电机、第一驱动轴、驱动齿轮和圆环，光伏发电装置从上而下依次包括太阳能板、第一框架、铰接组件和两个驱动单元，驱动单元包括第二驱动电机、第一连杆、第二连杆和套环，该基于物联网控制的高效发电设备通过调向单元带动圆环转动，改变风叶的位置，使其与风向垂直，充分利用风力做功发电，提高了发电效率，不仅如此，通过驱动单元改变太阳能板角度，使其垂直于光向，便于充分吸收光能，提高发电效率，从而满足大范围用电设施的供电需求。

Description

一种基于物联网控制的高效发电设备

技术领域

本实用新型涉及发电设备领域，特别涉及一种基于物联网控制的高效发电设备。

背景技术

随着人类社会的发展和进步，电能已成为人们生产活动最为重要的一项能源，为了满足电能需求，人们通常采用汽轮发电机组进行发电，但是在发电过程中容易污染环境，随着环境污染的恶化，一些环保型的发电设备应运而生。

这些发电设备通常利用将大自然的能源直接或间接转化成电能，最为常见的为风力发电机组和光伏发电机，前者主要收集风能，而后者收集太阳能，通过这些发电装置满足一些用电地区的需求。但是，现有的这些发电设备由于不能够充分利用自然中的风能和太阳能，导致设备的发电效率低下，难以为大范围的用户设施提供充分足够的电能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网控制的高效发电设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网控制的高效发电设备，包括底座、第一支柱、风力发电装置、第二支柱和光伏发电装置，所述第一支柱的底端固定在底座上，所述风力发电装置设置在第一支柱的顶端，所述光伏发电装置设置在风力发电装置的上方，所述第二支柱设置在风力发电装置和光伏发电装置之间；

所述风力发电装置包括平台、风力发电单元和调向单元，所述风力发电单元和调向单元均设置在平台的上方，所述调向单元与风力发电单元传动连接，所述风力发电单元包括机舱、轮毂和若干风叶，所述风叶周向均匀分布在轮毂的外周，所述风叶通过轮毂与机舱传动连接；

所述调向单元包括侧杆、第一驱动电机、第一驱动轴、驱动齿轮和圆环，所述第一驱动电机通过侧杆与第二支柱固定连接，所述驱动齿轮设置在第一驱动轴的底端，所述第一驱动电机通过第一驱动轴与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮设置在圆环内，所述圆环与机舱固定连接，所述圆环的内侧设有若干从动齿，所述从动齿周向均匀分布在圆环的内侧，所述圆环内的从动齿与驱动齿轮相啮合；

所述光伏发电装置从上而下依次包括太阳能板、第一框架、铰接组件和两个驱动单元，两个所述驱动单元分别设置在第二支柱的两侧且与第一框架传动连接，所述第一框架的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口向上，所述第一框架的底端通过铰接组件与第二支柱的顶端连接，所述第一框架的两端与太阳能板固定连接。

作为优选，为了带动第一框架转动，所述驱动单元包括第二驱动电机、第一连杆、第二连杆和套环，所述第二驱动电机固定在第二支柱上且与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与套环铰接，所述套环套设在第一框架上。

作为优选，为了能够检测太阳光的传播方向，所述太阳能板上设有光向检测单元，所述光向检测单元包括中心轴和若干隔板，所述隔板周向均匀分布在中心轴的外周且固定在太阳能板上，相邻两个隔板间设有感光元件。

作为优选，利用三点确定一个平面的远离，为了节约设备成本，所述隔板的数量为3个。

作为优选，为了防止雨雪天气时雨水侵入感光元件，造成光向判断出错，所述光向检测单元还包括玻璃盖，所述玻璃盖固定在隔板的顶端。

作为优选，为了实现第一框架转动，所述铰接组件包括第二框架和固定杆，所述第二框架的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口向上，所述固定杆设置在第二框架的开口内且两端分别固定在第二框架上，所述第一框架套设在固定杆上，所述第二框架固定在第二支柱的顶端。

作为优选，为了保证圆环平稳转动，所述风力发电装置还包括支架和套环，所述支架的一端固定在机舱顶端，所述支架的另一端固定在套环上，所述套环套设在第二支柱上。

作为优选，为了防止支架转动过程中触碰到第一驱动电机，影响圆环转动，所述支架的竖向截面形状为L形。

作为优选，为了进一步保证圆环的平稳转动，所述圆环内设有若干限位单元，所述限位单元沿第二支柱的中心轴线分布在圆环的内侧，所述限位单元包括限位杆和限位齿轮，所述限位杆的底端固定在平台上，所述限位齿轮设置在限位杆的顶端且与圆环上的从动齿相啮合。

作为优选，为了便于检测风向，所述底座上设有风向标。

该发电设备运行时，通过风力发电装置采集风能、光伏发电装置采集太阳能，并将这些自然能源转化为电能，风力发电装置、光伏发电装置同时运行，从而提高了设备的发电量，保证了发电效率。

为了使风力发电装置充分利用风能以提高发电效率，通过底座上的风向标检测风力方向，而后由调向单元中的第一驱动电机带动驱动齿轮转动，由于驱动齿轮与圆环内的从动齿啮合，从而使圆环转动。圆环转动过程中，带动机舱的位置发生变化，从而使风叶与风力方向的夹角发生变化，当风向于风叶垂直时，风力能够对风叶充分做功，从而提高了风力发电效率。该基于物联网控制的高效发电设备通过调向单元带动圆环转动，改变风叶的位置，使其与风向垂直，充分利用风力做功发电，提高了发电效率。

为了使光伏发电装置充分利用太阳能，由光向检测单元检测光向与太阳能板夹角，并由第二支柱两侧的驱动单元改变太阳能板的角度，使其与光向垂直，便于充分吸收光能。在光向检测单元中，当光线反向与隔板不平行时，隔板之间的感光元件检测到的光量不同，此时由驱动单元中的第二驱动电机带动第一连杆转动，通过第二连杆使套环在第一框架上转动，改变第一框架的角度，从而调节了太阳能板的角度，改变隔板间感光元件接收到的光量，当感光元件接收到的光量相同时，表示光向与太阳能板垂直，太阳能板能够充分吸收光能，进行光电转化，从而提高了发电效率。该基于物联网控制的高效发电设备通过驱动单元改变太阳能板角度，使其垂直于光向，便于充分吸收光能，提高发电效率，从而满足大范围用电设施的供电需求。

本实用新型的有益效果是，该基于物联网控制的高效发电设备通过调向单元带动圆环转动，改变风叶的位置，使其与风向垂直，充分利用风力做功发电，提高了发电效率，不仅如此，通过驱动单元改变太阳能板角度，使其垂直于光向，便于充分吸收光能，提高发电效率，从而满足大范围用电设施的供电需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的基于物联网控制的高效发电设备的结构示意图；

图2是本实用新型的基于物联网控制的高效发电设备的风力发电装置的结构示意图；

图3是本实用新型的基于物联网控制的高效发电设备的调向单元的俯视图；

图4是本实用新型的基于物联网控制的高效发电设备的光伏发电装置的结构示意图；

图5是本实用新型的基于物联网控制的高效发电设备的光向检测单元的结构示意图；

图6是本实用新型的基于物联网控制的高效发电设备的铰接组件的结构示意图；

图中：1.底座，2.风向标，3.第一支柱，4.风力发电装置，5.第二支柱，6.光伏发电装置，7.平台，8.侧杆，9.第一驱动电机，10.第一驱动轴，11.圆环，12.机舱，13.支架，14.套环，15.轮毂，16.风叶，17.从动齿，18.驱动齿轮，19.限位杆，20.限位齿轮，21.铰接组件，22.第一框架，23.太阳能板，24.光向检测单元，25.第二驱动电机，26.第一连杆，27.第二连杆，28.套环，29.隔板，30.感光元件，31.中心轴，32.玻璃盖，33.固定杆，34.第二框架。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网控制的高效发电设备，包括底座1、第一支柱3、风力发电装置4、第二支柱5和光伏发电装置6，所述第一支柱3的底端固定在底座1上，所述风力发电装置4设置在第一支柱3的顶端，所述光伏发电装置6设置在风力发电装置4的上方，所述第二支柱5设置在风力发电装置4和光伏发电装置 6之间；

所述风力发电装置4包括平台7、风力发电单元和调向单元，所述风力发电单元和调向单元均设置在平台7的上方，所述调向单元与风力发电单元传动连接，所述风力发电单元包括机舱12、轮毂15和若干风叶16，所述风叶16周向均匀分布在轮毂15的外周，所述风叶16通过轮毂15与机舱12传动连接；

所述调向单元包括侧杆8、第一驱动电机9、第一驱动轴10、驱动齿轮18和圆环11，所述第一驱动电机9通过侧杆8与第二支柱5固定连接，所述驱动齿轮18设置在第一驱动轴10的底端，所述第一驱动电机9通过第一驱动轴10与驱动齿轮18传动连接，所述驱动齿轮18设置在圆环11内，所述圆环11与机舱12固定连接，所述圆环11的内侧设有若干从动齿17，所述从动齿17周向均匀分布在圆环11的内侧，所述圆环11内的从动齿17与驱动齿轮18相啮合；

所述光伏发电装置6从上而下依次包括太阳能板23、第一框架22、铰接组件21和两个驱动单元，两个所述驱动单元分别设置在第二支柱5的两侧且与第一框架22传动连接，所述第一框架22的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口向上，所述第一框架22的底端通过铰接组件21与第二支柱5的顶端连接，所述第一框架22的两端与太阳能板23固定连接。

作为优选，为了带动第一框架22转动，所述驱动单元包括第二驱动电机25、第一连杆26、第二连杆27和套环28，所述第二驱动电机25固定在第二支柱5上且与第一连杆26传动连接，所述第一连杆26通过第二连杆27与套环28铰接，所述套环28套设在第一框架22上。

作为优选，为了能够检测太阳光的传播方向，所述太阳能板23上设有光向检测单元24，所述光向检测单元24包括中心轴31和若干隔板29，所述隔板29周向均匀分布在中心轴31的外周且固定在太阳能板23上，相邻两个隔板29间设有感光元件30。

作为优选，利用三点确定一个平面的远离，为了节约设备成本，所述隔板29的数量为3个。

作为优选，为了防止雨雪天气时雨水侵入感光元件30，造成光向判断出错，所述光向检测单元24还包括玻璃盖32，所述玻璃盖32固定在隔板29的顶端。

作为优选，为了实现第一框架22转动，所述铰接组件21包括第二框架34和固定杆33，所述第二框架34的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口向上，所述固定杆33设置在第二框架34的开口内且两端分别固定在第二框架34上，所述第一框架22套设在固定杆33上，所述第二框架34固定在第二支柱5的顶端。

作为优选，为了保证圆环11平稳转动，所述风力发电装置4还包括支架13和套环14，所述支架13的一端固定在机舱12顶端，所述支架13的另一端固定在套环14上，所述套环14套设在第二支柱5上。

作为优选，为了防止支架13转动过程中触碰到第一驱动电机9，影响圆环11转动，所述支架13的竖向截面形状为L形。

作为优选，为了进一步保证圆环11的平稳转动，所述圆环11内设有若干限位单元，所述限位单元沿第二支柱5的中心轴线分布在圆环11的内侧，所述限位单元包括限位杆19和限位齿轮20，所述限位杆19的底端固定在平台7上，所述限位齿轮20设置在限位杆19的顶端且与圆环11上的从动齿17相啮合。

作为优选，为了便于检测风向，所述底座1上设有风向标2。

该发电设备运行时，通过风力发电装置4采集风能、光伏发电装置6采集太阳能，并将这些自然能源转化为电能，风力发电装置4、光伏发电装置6同时运行，从而提高了设备的发电量，保证了发电效率。

为了使风力发电装置4充分利用风能以提高发电效率，通过底座1上的风向标2检测风力方向，而后由调向单元中的第一驱动电机9带动驱动齿轮10转动，由于驱动齿轮10与圆环11内的从动齿17啮合，从而使圆环11转动。圆环11转动过程中，带动机舱12的位置发生变化，从而使风叶16与风力方向的夹角发生变化，当风向于风叶16垂直时，风力能够对风叶16充分做功，从而提高了风力发电效率。该基于物联网控制的高效发电设备通过调向单元带动圆环11转动，改变风叶16的位置，使其与风向垂直，充分利用风力做功发电，提高了发电效率。

为了使光伏发电装置6充分利用太阳能，由光向检测单元24检测光向与太阳能板23夹角，并由第二支柱5两侧的驱动单元改变太阳能板23的角度，使其与光向垂直，便于充分吸收光能。在光向检测单元24中，当光线反向与隔板29不平行时，隔板29之间的感光元件30检测到的光量不同，此时由驱动单元中的第二驱动电机25带动第一连杆26转动，通过第二连杆27使套环28在第一框架22上转动，改变第一框架22的角度，从而调节了太阳能板23的角度，改变隔板29间感光元件30接收到的光量，当感光元件30接收到的光量相同时，表示光向与太阳能板23垂直，太阳能板23能够充分吸收光能，进行光电转化，从而提高了发电效率。该基于物联网控制的高效发电设备通过驱动单元改变太阳能板23角度，使其垂直于光向，便于充分吸收光能，提高发电效率，从而满足大范围用电设施的供电需求。

与现有技术相比，该基于物联网控制的高效发电设备通过调向单元带动圆环11转动，改变风叶16的位置，使其与风向垂直，充分利用风力做功发电，提高了发电效率，不仅如此，通过驱动单元改变太阳能板23角度，使其垂直于光向，便于充分吸收光能，提高发电效率，从而满足大范围用电设施的供电需求。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，包括底座（1）、第一支柱（3）、风力发电装置（4）、第二支柱（5）和光伏发电装置（6），所述第一支柱（3）的底端固定在底座（1）上，所述风力发电装置（4）设置在第一支柱（3）的顶端，所述光伏发电装置（6）设置在风力发电装置（4）的上方，所述第二支柱（5）设置在风力发电装置（4）和光伏发电装置（6）之间；

所述风力发电装置（4）包括平台（7）、风力发电单元和调向单元，所述风力发电单元和调向单元均设置在平台（7）的上方，所述调向单元与风力发电单元传动连接，所述风力发电单元包括机舱（12）、轮毂（15）和若干风叶（16），所述风叶（16）周向均匀分布在轮毂（15）的外周，所述风叶（16）通过轮毂（15）与机舱（12）传动连接；

所述调向单元包括侧杆（8）、第一驱动电机（9）、第一驱动轴（10）、驱动齿轮（18）和圆环（11），所述第一驱动电机（9）通过侧杆（8）与第二支柱（5）固定连接，所述驱动齿轮（18）设置在第一驱动轴（10）的底端，所述第一驱动电机（9）通过第一驱动轴（10）与驱动齿轮（18）传动连接，所述驱动齿轮（18）设置在圆环（11）内，所述圆环（11）与机舱（12）固定连接，所述圆环（11）的内侧设有若干从动齿（17），所述从动齿（17）周向均匀分布在圆环（11）的内侧，所述圆环（11）内的从动齿（17）与驱动齿轮（18）相啮合；

所述光伏发电装置（6）从上而下依次包括太阳能板（23）、第一框架（22）、铰接组件（21）和两个驱动单元，两个所述驱动单元分别设置在第二支柱（5）的两侧且与第一框架（22）传动连接，所述第一框架（22）的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口向上，所述第一框架（22）的底端通过铰接组件（21）与第二支柱（5）的顶端连接，所述第一框架（22）的两端与太阳能板（23）固定连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述驱动单元包括第二驱动电机（25）、第一连杆（26）、第二连杆（27）和套环（28），所述第二驱动电机（25）固定在第二支柱（5）上且与第一连杆（26）传动连接，所述第一连杆（26）通过第二连杆（27）与套环（28）铰接，所述套环（28）套设在第一框架（22）上。

3.如权利要求1所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述太阳能板（23）上设有光向检测单元（24），所述光向检测单元（24）包括中心轴（31）和若干隔板（29），所述隔板（29）周向均匀分布在中心轴（31）的外周且固定在太阳能板（23）上，相邻两个隔板（29）间设有感光元件（30）。

4.如权利要求3所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述隔板（29）的数量为3个。

5.如权利要求3所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述光向检测单元（24）还包括玻璃盖（32），所述玻璃盖（32）固定在隔板（29）的顶端。

6.如权利要求1所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述铰接组件（21）包括第二框架（34）和固定杆（33），所述第二框架（34）的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口向上，所述固定杆（33）设置在第二框架（34）的开口内且两端分别固定在第二框架（34）上，所述第一框架（22）套设在固定杆（33）上，所述第二框架（34）固定在第二支柱（5）的顶端。

7.如权利要求1所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述风力发电装置（4）还包括支架（13）和套环（14），所述支架（13）的一端固定在机舱（12）顶端，所述支架（13）的另一端固定在套环（14）上，所述套环（14）套设在第二支柱（5）上。

8.如权利要求7所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述支架（13）的竖向截面形状为L形。

9.如权利要求1所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述圆环（11）内设有若干限位单元，所述限位单元沿第二支柱（5）的中心轴线分布在圆环（11）的内侧，所述限位单元包括限位杆（19）和限位齿轮（20），所述限位杆（19）的底端固定在平台（7）上，所述限位齿轮（20）设置在限位杆（19）的顶端且与圆环（11）上的从动齿（17）相啮合。

10.如权利要求1所述的基于物联网控制的高效发电设备，其特征在于，所述底座（1）上设有风向标（2）。