CN216588942U - 一种风能太阳能一体化发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风能太阳能一体化发电装置，该装置包括安装座、垂直轴、多个叶片；所述多个叶片间隔均匀的设置在固定组合块的环形四周壁上；所述固定组合块安装在垂直轴上，并套装在导电滑环外；所述固定组合块、导电滑环与垂直轴同轴心设置，且三者通过螺钉锁紧形成一个可在风力驱动下沿轴心转动的整体；所述叶片表面铺设有太阳能光伏板，本实用新型的有益效果是：实现电能、风能发电机一体化，且结构简单，便于拆卸、安装。

Description

一种风能太阳能一体化发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电装置技术领域，特别是一种风能太阳能一体化发电装置。

背景技术

随着能源危机的日益突出，风力发电、光伏发电等清洁可再生能源发电技术的应用越来越广泛。

目前，我国的太阳能发电和风力发电技术正飞速发展，在某些区域广泛使用新能源技术对我国的能源结构调整具有重大的意义。然而，单独使用某一种能源形式来为用电器提供电力存在一定的局限性，因为气候的不稳定性可能会导致太阳能或者风能不能及时提供电力为蓄电池充电，而致使用电器无法正常工作。由于光伏发电和风力发电具有互补性，因此风光互补发电系统具有很大的发展前景。现有的风光互补发电装置是在风力发电设备的塔架的适当位置或其顶部安装太阳能电池板，两者单独使用，这样虽然能够实现种风光互补发电，但需要额外的载体承载太阳能电池板，从而增加了成本。

因此为解决上述问题，现设计一种风能太阳能一体化发电装置，使风能太阳能发电一体化，实现风光互补发电，无需增加额外载体承载太阳能电池板，且便于拆装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种风能太阳能一体化发电装置，能太阳能发电一体化，无需增加额外的载体承载太阳能电池板，结构简单便于拆装，且在风力较小时，能调整太阳能光伏板使太阳能光伏板正面受照能效最大。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种风能太阳能一体化发电装置，包括安装座、垂直轴、多个叶片；

所述多个叶片间隔均匀的设置在固定组合块的环形四周壁上；

所述固定组合块安装在垂直轴上，并套装在导电滑环外，导电滑环顶部设有顶部折边，固定组合块被夹持在顶部折边与垂直轴之间；

所述固定组合块、导电滑环、垂直轴同轴心设置，且三者通过螺钉锁紧形成一个可在风力驱动下沿轴心转动的整体；

所述叶片表面铺设有太阳能光伏板。

在叶片表面铺设有太阳能光伏板，从而能实现光能和风能发电一体化，此外，叶片设置在固定组合块的环形四周壁上，通过拆装固定组合块即可实现叶片的拆装，拆装简单、方便，且快捷。

进一步地，所述的垂直轴的底部设有发电机转子，安装座内部设有发电机定子。

进一步地，所述的导电滑环包括导电内环一、导电外环，导电外环上的上端引出线与太阳能光伏板电性连接，导电内环一顶部引出的内环一引出线通过电线导管架与设置在支撑结构上的变压器电性连接；

所述内环一引出线与上端引出线连通形成一个导电路径。

进一步地，所述的叶片通过连接轴与固定组合块相连接，叶片长度方向与连接轴平行，叶片的横截面呈弧形，叶片的拱起一侧为背风面，叶片的内凹一侧为迎风面。

进一步地，所述的连接轴端部固设有支撑杆，支撑杆与连接轴轴线垂直且倾斜向上设置，支撑杆上端与叶片迎风面铰接；

与支撑杆相邻处，连接轴上还铰接有推杆，推杆底端与自锁推杆电机的输出端相连接，自锁推杆电机安装在叶片迎风面上，且自锁推杆电机的输出端运动方向与连接轴垂直。

进一步地，所述的太阳能光伏板铺设在叶片的背风面上，太阳能光伏板为薄膜型太阳能板。

进一步地，所述的导电内环一设置在导电外环内孔的上部，导电外环内孔的下部还设有导电内环二；

所述导电内环二底端的内环二引出线与导电外环下部的下端引出线连通形成另一个导电路径，垂直轴为空心圆柱形，内环二引出线从垂直轴中心穿出后，与控制单元电性连接，下端引出线从导电外环侧壁引出后，与自锁推杆电机电性连接。

进一步地，所述的安装座上还设有测风速装置，测风速装置通过导线与控制单元电性连接。

进一步地，所述的导电外环与导电内环一、导电内环二之间分别通过多个球刷接触连通；

所述球刷通过保持架间隔均匀的保持在导电外环与导电内环一之间，或导电外环与导电内环二之间；

所述保持架为圆环形，保持架上间隔均匀的设有与球刷相配合的通孔，球刷可转动的设置在通孔内。

本实用新型具有以下优点：(1)叶片固定在固定组合块的环形四周壁上，固定组合块通过导电滑环和垂直轴并经螺钉锁紧固定，从而通过拆装固定组合块即可实现叶片的拆装，拆装简单、方便，且快捷；

(2)通过在叶片上铺设太阳能光伏板，实现光能发电和太阳能发电的结合，且无需单独安装额外载体支撑太阳能板；

(3)通过设置自锁推杆电机，可推动叶片绕连接轴转动一定角度，从而实现在无风的时段转动叶片调整太阳能光伏板使太阳能光伏板正面受照能效最大，此外，由于设置了控制单元和测风装置，使得装置可根据所测风速和所设定的时间来自动控制自锁推杆电机的动作。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型叶片处的俯视图；

图3为本实用新型叶片处于垂直状态的侧面示意图；

图4为本实用新型叶片翻转一定角度后的侧面示意图；

图5为本实用新型叶片迎风面示意图；

图6为本实用新型导电滑环示意图；

图中：1-太阳能光伏板，2-导电滑环，3-叶片，6-固定组合块，7-垂直轴，8-电线导管架， 9-变压器，10-自锁推杆电机，12-控制单元，13-测风速装置，201-导电内环一，202-导电外环，203-导电内环二，205-上端引出线，206-内环一引出线，207-内环二引出线，208-下端引出线，209-球刷，2010-保持架，301-连接轴，302-支撑杆，303-推杆，801-发电机转子， 802-发电机定子。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图6所示，一种风能太阳能一体化发电装置，包括安装座13、垂直轴7、固定组合块6、导电滑环2、变压器9、6个叶片3，其中，垂直轴7为空心圆柱形结构，垂直轴7 可转动的设置在安装座13上，6个叶片3间隔均匀的设置在固定组合块6的环形四周，固定组合块6同轴设置在垂直轴7上，导电滑环2套装在组合块6内，导电滑环2的导电外环202 顶部设有顶部折边204，固定组合块6被夹持在顶部折边204与垂直轴7之间，并通过螺钉锁紧，从而导电外环202、固定组合块6、垂直轴7三者经固定后形成一个可在风力驱动下沿轴心转动的整体，且固定组合块6的设计能便于快速拆装叶片3，垂直轴7的底部设有发电机转子801，安装座13内部设有发电机定子802，发电机定子802与变压器9电性连接从而实现风力发电。

同时，如图1、图2所示，叶片3为弧形叶片，弧形叶片3的拱起一侧为背风面，叶片3的内凹一侧为迎风面，叶片3的背风面上铺设有采用薄膜型太阳能板制作的太阳能光伏板1，导电滑环2包括导电内环一201、导电外环202、导电内环二203，电内环一201设置在导电外环202内部孔洞的上部，导电内环二203设置在导电外环202内部孔洞的下部，导电内环一201顶端的内环一引出线206与导电外环202上部的上端引出线205连通形成第一个导电路径，导电内环二203底端的内环二引出线207与导电外环202下部的下端引出线208连通形成第二个导电路径；内环一引出线206通过电线导管架8与的变压器9电性连接，导电外环202上部的上端引出线205分别与太阳能光伏板1相连接，从而能在风力发电的同时实现太阳能发电。

如图3、4、5所示，为了更好的利用太阳能光伏板1进行太阳能发电，叶片3通过连接轴301与固定组合块6相连接，连接轴301端部固设有支撑杆302，支撑杆302与连接轴301 轴线垂直且倾斜向上设置，支撑杆302上端与叶片3迎风面铰接，同时与支撑杆302相邻处，连接轴301上还铰接有推杆303，推杆303底端可沿设置在叶片3迎风面上的滑轨滑动，滑轨方向与连接轴垂直，推杆303底端与自锁推杆电机10的输出端相连接，自锁推杆电机10 安装在叶片3迎风面上，且自锁推杆电机10的输出端运动方向与连接轴301垂直，从而在自锁推杆电机10的推动下，推杆303垂直于连接轴动作，进而带动叶片3绕连接轴301实现转动，从而可在风力较小或无风时，将叶片3转动一定角度，调整太阳能光伏板使太阳能光伏板正面受照能效最大，增大太阳能光伏板1的发电量。

本方案中，叶片3的数量可根据实际情况进行选取，且叶片3绕连接轴301的转动角度小于90°，以免叶片3较多时，叶片3相互碰撞损坏。

本方案中，导电滑环2的第二个导电路径中，内环二引出线207穿出垂直轴7的底端与控制单元12电性连接，下端引出线208从导电滑环2侧壁引出，并穿过固定组合块6底部预留的孔洞后，分别与设置在叶片3迎风面上的自锁推杆电机10电性连接；此外，安装座13 上还设有测风速装置1301，测风速装置1301通过导线与控制单元12电性连接，从而本装置可通过测风速装置1301测得风速，在中午无风时段或少风天气时，控制单元12便控制自动推杆电机10推动叶片3转动，使得装置可通过控制单元12进一步实现太阳能发电与风能发电相协调的自动调节机制。

本方案中，导电外环202与导电内环一201、导电内环二203之间分别通过多个球刷209 接触连通；球刷209通过保持架2010间隔均匀的保持在导电外环202与导电内环一201之间，或导电外环202与导电内环二203之间；保持架2010为圆环形，保持架2010上间隔均匀的设有与球刷209相配合的通孔，球刷209可转动的设置在通孔内。

本方案中，连接轴301与支撑杆302为一整体结构。

Claims (9)

1.一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：

包括安装座(13)、垂直轴(7)、多个叶片(3)；

所述多个叶片(3)间隔均匀的设置在固定组合块(6)的环形四周壁上；

所述固定组合块(6)安装在垂直轴(7)上，并套装在导电滑环(2)外，导电滑环(2)顶部设有顶部折边(204)，固定组合块(6)被夹持在顶部折边204与垂直轴(7)之间；

所述固定组合块(6)、导电滑环(2)、垂直轴(7)同轴心设置，且三者通过螺钉锁紧形成一个可在风力驱动下沿轴心转动的整体；

所述叶片(3)表面铺设有太阳能光伏板(1)。

2.根据权利要求1所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的垂直轴(7)的底部设有发电机转子(801)，安装座(13)内部设有发电机定子(802)。

3.根据权利要求2所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的导电滑环(2)包括导电内环一(201)、导电外环(202)，导电外环(202)上的上端引出线(205)与太阳能光伏板(1)电性连接，导电内环一(201)顶部引出的内环一引出线(206)通过电线导管架(8)与设置在支撑结构上的变压器(9)电性连接；

所述内环一引出线(206)与上端引出线(205)连通形成一个导电路径。

4.根据权利要求3所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的叶片(3)通过连接轴(301)与固定组合块(6)相连接，叶片(3)长度方向与连接轴(301)平行，叶片(3)的横截面呈弧形，叶片(3)的拱起一侧为背风面，叶片(3)的内凹一侧为迎风面。

5.根据权利要求4所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的连接轴(301)端部固设有支撑杆(302)，支撑杆(302)与连接轴(301)轴线垂直且倾斜向上设置，支撑杆(302)上端与叶片(3)迎风面铰接；

与支撑杆(302)相邻处，连接轴(301)上还铰接有推杆(303)，推杆(303)底端与自锁推杆电机(10)的输出端相连接，自锁推杆电机(10)安装在叶片(3)迎风面上，且自锁推杆电机(10)的输出端运动方向与连接轴(301)垂直。

6.根据权利要求5所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的太阳能光伏板(1)铺设在叶片(3)的背风面上，太阳能光伏板(1)为薄膜型太阳能板。

7.根据权利要求6所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的导电内环一(201)设置在导电外环(202)内孔的上部，导电外环(202)内孔的下部还设有导电内环二(203)；

所述导电内环二(203)底端的内环二引出线(207)与导电外环(202)下部的下端引出线(208)连通形成另一个导电路径，垂直轴(7)为空心圆柱形，内环二引出线(207)从垂直轴(7) 中心穿出后，与控制单元(12)电性连接，下端引出线(208)从导电外环(202)侧壁引出后，与自锁推杆电机(10)电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的安装座(13)上还设有测风速装置(1301)，测风速装置(1301)通过导线与控制单元(12)电性连接。

9.根据权利要求7所述的一种风能太阳能一体化发电装置，其特征在于：所述的导电外环(202)与导电内环一(201)、导电内环二(203)之间分别通过多个球刷(209)接触连通；所述球刷(209)通过保持架(2010)间隔均匀的保持在导电外环(202)与导电内环一(201)之间，或导电外环(202)与导电内环二(203)之间；

所述保持架(2010)为圆环形，保持架(2010)上间隔均匀的设有与球刷(209)相配合的通孔，球刷(209)可转动的设置在通孔内。

Images