CN210127926U - 风能储能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源利用技术领域，具体是指一种风能储能发电装置，包括叶片、传动轴、偏心轴、气缸、储气罐和发电机组，传动轴上设有叶片，气缸与储气罐相连接，储气罐与发电机组相连接，传动轴下端设有飞轮，飞轮下端面一侧设有偏心轴，偏心轴和气缸之间设有杠杆调节机构，杠杆调节机构包括第一连杆、杠杆和第二连杆，第一连杆一端与偏心轴铰接，另一端与杠杆一端铰接，杠杆另一端与第二连杆一端铰接，第二连杆另一端与气缸的活塞固定连接，杠杆上设有支点移动机构，支点移动机构包括横架、滑块、滑轨、滑动架和支架，横架与杠杆铰接，横架两端与滑动架滑动连接，本实用新型结构简单、制造方便、噪音小、成本低、风能转化利用率高。

Description

风能储能发电装置

技术领域

本实用新型涉及新能源利用技术领域，具体是指一种风能储能发电装置。

背景技术

风能是世界上最廉价、最清洁的一种能源，现有风力采集主要用于风力发电系统中的结构有两种形式，一种是水平轴风力采集直接用于发电，风轮的旋转轴与风向平行，水平轴风力采集直接用于发电的发电系统采用三桨叶风力采集方式为主，风能可利用范围的密度较低，单位风力采集及发电系统占用土地面积及立体空间较大， 对风速的适用范围小；二是垂直轴风力采集直接用于发电，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向，垂直轴风力采集及发电系统采用三桨叶或多叶片的结构型式，以上两种风力采集直接用于发电的发电机由于风力的大小及时间上的不可控性，造成发出电力的稳定性较差，而且无储存及缓冲环节，若利用电池或电瓶蓄能，则建设及运行成本会增高许多，规模有限，对报废电池或电瓶的处理成本很高，环境影响很大，为此，中国专利CN105545601A于2016年5月4日公开了名称为风能转换及大规模物理蓄能结构装置，由主传动轴、叶片、主传动齿轮、小齿轮、连杆、活塞、储气罐、稳压阀、流量控制阀、动力转换器、电磁刹车、缸体、单向阀组成；所述风能转换及大规模物理蓄能结构装置的工作原理为：风力机的叶片与主传动轴固定连接，风力推动风力采集装置的叶片旋转，叶片通过与主传动轴连接带动主传动轴旋转，小齿轮通过曲柄轴和连杆推动活塞在缸体内做往复直线运动，活塞对吸入缸体内的空气进行压缩，被压缩的压缩空气经单向阀进入储气罐中，储存在储气罐中的压缩空气经稳压阀和流量控制阀进入动力转换器中，动力转换器在高压空气的推动下实现旋转和做直线运动，该专利虽然解决了现有两种结构形式带来的问题，但是仍然存在以下不足：一是结构复杂，设置了多个小齿轮与主传动齿轮啮合用于能量的传递和输出，齿轮传动，加工复杂，制造成本高，振动和噪声较大；二是因为风是变幻莫测的，风力可划分成不同的等级，例如软风、轻风、微风、和风、清劲风、强风、疾风、大风、烈风、飓风等等，不同的风力通过主传动齿轮、小齿轮、曲柄轴和连杆传递给活塞的力也不一样，而上述装置中主传动轴、主传动齿轮、小齿轮、曲柄轴、连杆的位置都是固定的，不会随风力大小而改变，这样，风力的大小会直接传递给连杆驱动活塞运动，风力忽大忽小，活塞压缩缸体内空气的力也忽大忽小，无法确保每次压缩缸体内的都是高压气体，而且当风力突然减小时，惯性使然，活塞压缩缸体内气体力度不够就无法压缩，这样只能等到风大在开始压缩，风小这部分就完全没有利用，浪费了风能，大大降低了风能的利用率。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构简单、制造方便、噪音小、成本低、风能转化利用率高的风能储能发电装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种风能储能发电装置，包括叶片、传动轴、偏心轴、气缸、储气罐和发电机组，所述传动轴上设有叶片，所述气缸与储气罐相连接，储气罐与发电机组相连接，其特征在于：设有杠杆调节机构，所述传动轴下端设有飞轮，飞轮与传动轴固定连接，飞轮下端面一侧设有偏心轴，偏心轴和气缸之间设有杠杆调节机构，所述杠杆调节机构包括第一连杆、杠杆、支点移动机构和第二连杆，所述第一连杆一端与偏心轴铰接，另一端与杠杆一端铰接，所述杠杆另一端与第二连杆一端铰接，第二连杆另一端与气缸内的活塞固定连接，所述杠杆上设有支点移动机构，所述支点移动机构包括横架、滑块、滑轨、滑动架和支架，所述横架上设有杠杆，横架两端分别设有滑动架，所述横架与杠杆铰接，横架两端分别经滑块、滑轨与滑动架滑动连接，所述滑动架与支架固定连接，所述气缸上设有进气口和出气口，所述气缸外设有滤清器，所述气缸的进气口通过单向阀、连接管与滤清器相连接，所述气缸的出气口通过单向阀、连接管与储气罐相连接，以利于通过第一连杆、杠杆和第二连杆形成杠杆调节机构，当风较小时，叶片通过飞轮、偏心轴传递到第一连杆的风力较小，第二连杆通过活塞压缩气缸内的空气阻力较小，此时，为了使得气缸内压缩的气体为高压气体，根据杠杆原理，杠杆与横架的铰接点会受风力通过滑块、滑轨向下移动，使得第一连杆到杠杆支点的距离变大，杠杆支点到第二连杆的距离变小，第二连杆带动活塞在气缸内的行程变短，压缩得到少量的高压气体，使得风力小也得到了充分利用，当风较大时，叶片通过飞轮、偏心轴传递到第一连杆的风力较大，第二连杆通过活塞压缩气缸内的空气阻力较大，此时，为了使得气缸内压缩的高压气体较多，根据杠杆原理，杠杆与横架的铰接点会受风力通过滑块、滑轨向上移动，使得第一连杆到杠杆支点的距离变小，杠杆支点到第二连杆的距离变大，第二连杆带动活塞在气缸内的行程变长，得到的高压气体较多，如此往复运动可最大限度的利用风能。

本实用新型所述传动轴位于叶片和飞轮之间设有轴承和固定支架，所述传动轴经轴承与固定支架相连接，所述气缸、储气罐和发电机组分别固定在不同支架上，以利于提高本装置的稳定性和安全性。

本实用新型所述传动轴上设有锁止机构，以利于通过锁止机构将传动轴制动，方便维修。

本实用新型所述气缸上设有冷却系统和润滑系统，以利于通过冷却系统为气缸散热，润滑系统为气缸活塞和缸体之间提供润滑。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、制造方便、噪音小、成本低、风能转化利用率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型使用时状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种风能储能发电装置，包括叶片1、传动轴2、偏心轴3、气缸5、储气罐6和发电机组7，所述传动轴2上设有叶片1，所述气缸5与储气罐6相连接，储气罐6与发电机组7相连接，其特征在于：设有杠杆调节机构9，所述传动轴2下端设有飞轮8，飞轮8与传动轴2固定连接，飞轮8下端面一侧设有偏心轴3，偏心轴3和气缸5之间设有杠杆调节机构9，所述杠杆调节机构9包括第一连杆10、杠杆11、支点移动机构13和第二连杆12，所述第一连杆10一端与偏心轴3铰接，另一端与杠杆11一端铰接，所述杠杆11另一端与第二连杆12一端铰接，第二连杆12另一端与气缸5内的活塞4固定连接，所述杠杆11上设有支点移动机构13，所述支点移动机构13包括横架14、滑块15、滑轨16、滑动架17和支架，所述横架14上设有杠杆11，横架14两端分别设有滑动架17，所述横架14与杠杆11铰接，横架14两端分别经滑块15、滑轨16与滑动架17滑动连接，所述滑动架17下端与支架固定连接，所述气缸5上设有进气口和出气口，所述气缸5外设有滤清器18，所述气缸5的进气口通过单向阀、连接管与滤清器18相连接，所述气缸5的出气口通过单向阀、连接管与储气罐6相连接，以利于通过第一连杆、杠杆和第二连杆形成杠杆调节机构，当风较小时，叶片通过飞轮、偏心轴传递到第一连杆的风力较小，第二连杆通过活塞压缩气缸内的空气阻力较小，此时，为了使得气缸内压缩的气体为高压气体，根据杠杆原理，杠杆与横架的铰接点会受风力通过滑块、滑轨向下移动，使得第一连杆到杠杆支点的距离变大，杠杆支点到第二连杆的距离变小，第二连杆带动活塞在气缸内的行程变短，压缩得到少量的高压气体，使得风力小也得到了充分利用，当风较大时，叶片通过飞轮、偏心轴传递到第一连杆的风力较大，第二连杆通过活塞压缩气缸内的空气阻力较大，此时，为了使得气缸内压缩的高压气体较多，根据杠杆原理，杠杆与横架的铰接点会受风力通过滑块、滑轨向上移动，使得第一连杆到杠杆支点的距离变小，杠杆支点到第二连杆的距离变大，第二连杆带动活塞在气缸内的行程变长，得到的高压气体较多，如此往复运动可最大限度的利用风能。

本实用新型所述传动轴2位于叶片1和飞轮8之间设有轴承和固定支架，所述传动轴2经轴承与固定支架相连接，所述气缸5、储气罐6和发电机组7分别固定在不同支架上，以利于提高本装置的稳定性和安全性。

本实用新型所述传动轴2上设有锁止机构，以利于通过锁止机构将传动轴制动，方便维修。

本实用新型所述气缸5上设有冷却系统和润滑系统，以利于通过冷却系统为气缸散热，润滑系统为气缸活塞和缸体之间提供润滑。

如附图，本实用新型在使用时，传动轴位于叶片和飞轮之间设有轴承和支架，传动轴通过轴承与支架相连接，通过支架将传动轴、叶片和飞轮支撑起来，传动轴上可设置较多的叶片，叶片可呈弧形，以增加风能接收面积，飞轮下端一侧固定着偏心轴，用于传递风能，偏心轴连接着杠杆调节机构，偏心轴与第一连杆铰接，杠杆两端分别与第一连杆和第二连杆铰接，第二连杆与气缸的活塞固定连接，这样风能通过杠杆调节机构传递给气缸内的活塞，带动活塞往复运动压缩气体，杠杆上设有支点移动机构，气缸、滤清器、储气罐和发动机组均安装在不同的支架上，每个部件有各自的支架，支架之间不连接，各个支架在图中未示出，以保持各个部件使用时的稳定性和安全性，传动轴上可设置锁止机构，锁止机构可为背景技术中的电磁刹车，这样在需要维修时可以将传动轴制动，另外气缸上设置有冷却系统和润滑系统，冷却系统和润滑系统为现有技术，此处不赘述，储气罐和发动机组之间可设置稳压阀、流量控制阀、动力转换器、电磁离合器，如背景技术中设置一样，方便动力的转换和输出，此部分为现有技术，不赘述，在使用时，因为风是变幻莫测的，有大小之分，不同的风力传递给活塞的作用力大小也是不同的，为了保持气缸内始终是高压气体，当风较小时，叶片通过飞轮、偏心轴传递到第一连杆的风力较小，第二连杆通过活塞压缩气缸内的空气阻力较小，此时，为了使得气缸内压缩的气体为高压气体，根据杠杆原理，杠杆与横架的铰接点会受风力通过滑块、滑轨向下移动，使得第一连杆到杠杆支点的距离变大，杠杆支点到第二连杆的距离变小，第二连杆带动活塞在气缸内的行程变短，压缩得到少量的高压气体，使得风力小也得到了充分利用，当风较大时，叶片通过飞轮、偏心轴传递到第一连杆的风力较大，第二连杆通过活塞压缩气缸内的空气阻力较大，此时，为了使得气缸内压缩的高压气体较多，根据杠杆原理，杠杆与横架的铰接点会受风力通过滑块、滑轨向上移动，使得第一连杆到杠杆支点的距离变小，杠杆支点到第二连杆的距离变大，第二连杆带动活塞在气缸内的行程变长，得到的高压气体较多，这样不管风大风小，活塞都可以压缩获得高压气体，风小的时候也可获得少量的高压气体，风大的时候获得的高压气体多，这样高压气体通过单向阀和连接管流入储气罐，通过储气罐在输出，可用于发电机发电，此外，本实用新型在使用时，也可以在一个储气罐上连接多个气缸，每个气缸通过杠杆调节机构连接偏心轴、飞轮、传动轴、叶片，通过多个气缸压缩获得的高压气体进入储气罐，以使得储气罐内获得较多的高压气体量，满足发电机组的需求，本实用新型相比现有技术，结构简单，制造成本低，通过杠杆调节机构可充分利用风能，不管风大风小，都可以确保气缸内活塞往复运动压缩的是高压气体，并根据风大风小及时调整活塞在气缸内的行程，大大提高了风能利用率。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、制造方便、噪音小、成本低、风能转化利用率高等优点。

Claims (4)

1.一种风能储能发电装置，包括叶片、传动轴、偏心轴、气缸、储气罐和发电机组，所述传动轴上设有叶片，所述气缸与储气罐相连接，储气罐与发电机组相连接，其特征在于：设有杠杆调节机构，所述传动轴下端设有飞轮，飞轮与传动轴固定连接，飞轮下端面一侧设有偏心轴，偏心轴和气缸之间设有杠杆调节机构，所述杠杆调节机构包括第一连杆、杠杆、支点移动机构和第二连杆，所述第一连杆一端与偏心轴铰接，另一端与杠杆一端铰接，所述杠杆另一端与第二连杆一端铰接，第二连杆另一端与气缸内的活塞固定连接，所述杠杆上设有支点移动机构，所述支点移动机构包括横架、滑块、滑轨、滑动架和支架，所述横架上设有杠杆，横架两端分别设有滑动架，所述横架与杠杆铰接，横架两端分别经滑块、滑轨与滑动架滑动连接，所述滑动架与支架固定连接，所述气缸上设有进气口和出气口，所述气缸外设有滤清器，所述气缸的进气口通过单向阀、连接管与滤清器相连接，所述气缸的出气口通过单向阀、连接管与储气罐相连接。

2.根据权利要求1所述的一种风能储能发电装置，其特征在于：所述传动轴位于叶片和飞轮之间设有轴承和固定支架，所述传动轴经轴承与固定支架相连接，所述气缸、储气罐和发电机组分别固定在不同支架上。

3.根据权利要求1或2所述的一种风能储能发电装置，其特征在于：所述传动轴上设有锁止机构。

4.根据权利要求3所述的一种风能储能发电装置，其特征在于：所述气缸上设有冷却系统和润滑系统。

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