CN207377718U - 风力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种风力发电装置，包含一个设置于地面的基座、一个设置于该基座的风车单元，及一个设置于该基座的侦测控制模块。该风车单元包括一个设置于该基座的叶片、一个设置于该基座的旋转件，及两个设置于该旋转件的流量控制件。该旋转件以一个远离地面的方向延伸的垂直轴为轴心而转动。所述流量控制件可相对彼此在一个开启状态与一个关闭状态间转换，在该开启状态时，所述流量控制件彼此相间隔，在该关闭状态时，所述流量控制件彼此紧邻。该侦测控制模块用于侦测风速与风向，并控制该旋转件转动以及所述流量控制件转换状态。

Description

风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，特别是涉及一种风力发电装置。

背景技术

风力发电装置属于可再生能源的一种，由于风力发电装置架构简单、保养维修便利，且对环境伤害程度低，因此是近来相当受重视的发电装置。风力发电装置又可分为水平轴风力发电装置与垂直轴风力发电装置，水平轴风力发电装置的叶片是沿着一个与地面平行的水平轴心旋转，而垂直轴风力发电装置的叶片是沿着一个与地面垂直的垂直轴心旋转；因为风场主要是沿着地面做不定向的流动，于是两者最大的差异是水平轴风力发电装置会被风场不定的风向影响发电效率，而垂直轴风力发电装置不会被风向影响。

参阅图1，一个传统的垂直轴风力发电装置1包含一个直立地设置于地面的基座11、一个设置于该基座11内部的发电机(图未示)，及一个设置于该基座11顶端的叶片12。当风力吹动该叶片12进而使该叶片12旋转时，通过该发电机就能将该叶片12产生的机械能转换为电能。

该垂直轴风力发电装置1装设地点虽然非常具有弹性，举凡陆地与海洋皆能设置，但考虑经济效益，通常会将该垂直轴风力发电装置1设置在风场充沛处；然而，风场的强弱会受到气候以及季节等因素影响，难免有时会发生风速过强的情形，如此将导致该叶片12转速过高而不堪负荷，或者该发电机过度负载而损坏的情形。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能调整受风的最大强度的风力发电装置。

本实用新型风力发电装置，适用于设置在一个流动的风场。该风力发电装置包含一个设置于地面，并界定出一个内空间的基座、至少一个设置于该基座的风车单元，及一个设置于该基座的侦测控 制模块。

该至少一个风车单元包括一个设置于该基座，并位于该内空间的叶片、一个与该叶片相连接的发电机、一个设置于该基座的旋转件，及两个设置于该旋转件的流量控制件。该旋转件以一个远离地面的方向延伸的垂直轴为轴心而转动。

所述流量控制件界定出一个与该内空间相连通的迎风口，当该旋转件转动时，所述流量控制件可相对彼此在一个开启状态与一个关闭状态间转换，在该开启状态时，所述流量控制件彼此相间隔，此时该内空间通过该迎风口与外界连通，在该关闭状态时，所述流量控制件彼此紧邻并关闭该迎风口。

该侦测控制模块用于侦测该风场的风速与风向，还可控制该旋转件转动，进而使该迎风口面向该风场的风向，并控制所述流量控制件在该开启状态与该关闭状态间转换。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用于下技术措施进一步实现。

较佳地，前述风力发电装置，包含数个沿着该垂直轴相间隔地设置于该基座的风车单元。

较佳地，前述风力发电装置，其中，该至少一个风车单元还包括两个分别可伸缩地设置于所述流量控制件的导风板，所述导风板可相对于该叶片在一个收合状态与一个展开状态间转换，在该收合状态时，所述导风板分别收合于所述流量控制件内部而不显露，此时该侦测控制模块可控制所述导风板往远离该叶片的方向移动，进而转换至该展开状态，在该展开状态时，所述导风板分别突伸出所述流量控制件。

较佳地，前述风力发电装置，其中，每一个流量控制件具有一个由该旋转件往远离该叶片方向延伸，并靠近该迎风口的集风面。

本实用新型的有益的效果在于：通过该侦测控制模块侦测该风场的风速与风向，以调整该迎风口恒面向该风场的风向，并通过转换所述流量控制件在该开启状态与该关闭状态，以控制该叶片的最大受风强度。

附图说明

图1是一个立体图，说明一个现有的垂直轴风力发电装置；

图2是一个俯视图，说明本实用新型风力发电装置的一个第一实施例；

图3是该第一实施例的一个侧视图；

图4是该第一实施例的一个正视图；

图5是一个局部放大图，说明由该第一实施例的一个基座之内部向外观察的视角；

图6～8皆是俯视图，说明该第一实施例针对该风场不同风速条件而做出不同的对应方式；

图9是一个侧视图，辅助图8说明该第一实施例在另一个观察角度的形貌；

图10是一个正视图，辅助图8说明该第一实施例在另一个观察角度的形貌；

图11是一个俯视图，说明该第一实施例针对该风场的风向改变时的对应方式；

图12是一个立体图，说明本实用新型风力发电装置的一个第二实施例；

图13是该第二实施例的一个俯视图；及

图14是一个局部放大图，说明由该第二实施例的一个基座之内部向外观察的视角。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图2～4，本实用新型风力发电装置的一个第一实施例，适用于设置在一个流动的风场2。首先定义一个远离地面的方向延伸的垂直轴L，该风力发电装置包含一个设置于地面，并界定出一个内空间31的基座3、五个沿着该垂直轴L相间隔地设置于该基座3的风车单元4，及一个设置于该基座3的侦测控制模块5。在该第一实施例中，该基座3的顶面是封闭状，但为了清楚说明其内部结构，在该第一实施例的相关俯视图中将该基座3的顶面隐藏。

每一个风车单元4包括一个设置于该基座3，并位于该内空间31的叶片41、一个与该叶片41相连接的发电机(图未示)、一个设置于该基座3的旋转件42、两个设置于该旋转件42的流量控制件43，及两个分别可伸缩地设置于所述流量控制件43的导风板44。所述流量控制件43界定出一个与该内空间31相连通的迎风口431，且每一个流量控制件43具有一个由该旋转件42往远离该叶片41方向延伸，并靠近该迎风口431的集风面432。

该侦测控制模块5包括一个用于侦测该风场2的风速的风速计51、一个用于侦测该风场2的风向的风向计52，及一个可控制该旋转件42、所述流量控制件43与所述导风板44的控制器(图未示)。该控制器用于控制该旋转件42转动、控制所述流量控制件43在一个开启状态与一个关闭状态间转换，以及控制所述导风板44在一个展开状态与一个收合状态间转换。

参阅图4～5，每一个旋转件42是一组连接于相对应的流量控制件43的齿轮，而该基座3设置有复数齿沟32，于是该旋转件42就能以该垂直轴L为轴心而转动。

参阅图2、6～7，每一个风车单元4的该两个流量控制件43可相对彼此在该开启状态与该关闭状态间移动。在该开启状态时(如图2、6所示)，该两个流量控制件43彼此相间隔，此时该内空间31通过该迎风口431与外界连通。在该关闭状态时(如图7所示)，该两个流量控制件43彼此紧邻并关闭该迎风口431。

每一个风车单元4的该两个导风板44可相对于自身车风单元4的叶片41在该收合状态与该展开状态间转换。在该收合状态时(如图7所示)，所述导风板44分别收合于相对应的流量控制件43内部而不显露；此时该侦测控制模块5可控制所述导风板44往远离该叶片41的方向移动，进而转换至该展开状态。在该展开状态时(如图3、6所示)，所述导风板44分别突伸出相对应的流量控制件43。

为了更详细的说明，以下举例说明实际可能发生的情况。如图7所示，当该风速计51侦测到目前的风速过高而具有危险性，例如遇到台风或者是季节性强阵风时，为了避免所述叶片41与所述发电机会因此超载损坏，此时就能通过该控制器驱动所述流量控制件43转 换至该关闭状态，借此封闭所述迎风口431，以保护所述叶片41与所述发电机。接着如图2、6所示，当该风速计51侦测到目前风速适当而适合用来发电时，将所述流量控制件43转换至该开启状态，并依照风力的大小，调整所述流量控制件43相间隔的程度，以控制适当的风力吹进该内空间31；于是该风场2的风力经由所述集风面432往该内空间31的方向收集后，就能驱动所述叶片41转动，进而使所述发电机将所述叶片41的机械能转换为电能。除此之外，当目前的风速过低时，还可以通过该控制器驱动所述导风板44转换至该展开状态，通过向外突伸出的所述导风板44，使更多的风力被所述导风板44导引、收集至该内空间31。

参阅图8～10，考虑该风场2在不同高度的风力各有不同，因此每一个风车单元4的所述流量控制件43，可以依照所处高度的风力调整至最适当的状态。例如当遇到底层的风速较强而上层风速较弱时，就可将最下面两个风车单元4的流量控制件43转换至该关闭状态，另外将上层三个风车单元4的流量控制件43转换至该开启状态，并依照风力的大小各自调整至适当的相间隔程度，以达到风力运用的优化。

参阅图11，当该风向计52侦测到该风场2的风向转变时，此时就能通过该控制器转动所述旋转件42，借此控制所述迎风口431移动至面朝向该风场2的风向，于是所述流量控制件43就能恒保持面朝向该风场2的风向，而得以持续控制所述叶片41的最大受风强度。值得一提的是，在本第一实施例中虽然包含五个风车单元4，但数量不以此为限，只要通过该侦测控制模块5来依据如上说明而控制至少一个风车单元4，就能使该至少一个风车单元4达到控制最大受风强度，并且防止受风过强而损坏的功效。

参阅图12～14，本实用新型风力发电装置的一个第二实施例，与该第一实施例结构大致相同。该第二实施例提供另一种实施方式，以供相关业者依实际使用需求、施工现场环境等因素做选择。

综上所述，本实用新型风力发电装置，通过该侦测控制模块5侦测该风场2的风速与风向，以调整所述迎风口431恒面向该风场2的风向，并通过转换所述流量控制件43在该开启状态与该关闭状态以 控制所述叶片41的最大受风强度，故确实能达成本实用新型之目的。

Claims (4)

1.一种风力发电装置，适用于设置在一个流动的风场，该风力发电装置包含一个设置于地面，并界定出一个内空间的基座，及至少一个设置于该基座的风车单元，该至少一个风车单元包括一个设置于该基座，并位于该内空间的叶片，及一个与该叶片相连接的发电机；其特征在于：该至少一个风车单元还包括一个设置于该基座的旋转件，及两个设置于该旋转件的流量控制件，该旋转件以一个远离地面的方向延伸的垂直轴为轴心而转动，所述流量控制件界定出一个与该内空间相连通的迎风口，当该旋转件转动时，所述流量控制件可相对彼此在一个开启状态与一个关闭状态间转换，在该开启状态时，所述流量控制件彼此相间隔，此时该内空间通过该迎风口与外界连通，在该关闭状态时，所述流量控制件彼此紧邻并关闭该迎风口，该风力发电装置还包含一个侦测控制模块，设置于该基座，该侦测控制模块用于侦测该风场的风速与风向，还可控制该旋转件转动，进而使该迎风口面向该风场的风向，并控制所述流量控制件在该开启状态与该关闭状态间转换。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：包含数个沿着该垂直轴相间隔地设置于该基座的风车单元。

3.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：其中，该至少一个风车单元还包括两个分别可伸缩地设置于所述流量控制件的导风板，所述导风板可相对于该叶片在一个收合状态与一个展开状态间转换，在该收合状态时，所述导风板分别收合于所述流量控制件内部而不显露，此时该侦测控制模块可控制所述导风板往远离该叶片的方向移动，进而转换至该展开状态，在该展开状态时，所述导风板分别突伸出所述流量控制件。

4.根据权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于：其中，每一个流量控制件具有一个由该旋转件往远离该叶片方向延伸，并靠近该迎风口的集风面。