CN217029164U - 一种可变桨的发电电扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可变桨的发电电扇，涉及发电领域，包括扇叶、第一连接杆、卡接块、第二连接杆、第一转动轴、固定块、推动杆、舵机、支架、发电箱，及在发电箱内的发电机和蓄电池；支架装有风速感应装置，顶部有发电箱，且风速感应装置、发电机、蓄电池及舵机均电连接；第一转动轴贯穿发电箱一端，其前端装有扇叶，扇叶与蓄电池电连接，其相对两端设有转动块，第一连接杆前端与转动块适配，后端与卡接块适配；卡接块相对两端与第二连接杆前端适配，固定块两端与第二连接杆后端适配，且其中间与推动杆前端适配，推动杆后端连接舵机输出端。本装置不仅能吹风还能发电，改善现风力发电机无法推广到家用，且转动不稳定，让更多风能被浪费掉的问题。

Description

一种可变桨的发电电扇

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种可变桨的发电电扇。

背景技术

风能和太阳能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电机在为人类提供电能方面做出了巨大的贡献，太阳能也被广泛地应用在生活的各个方面。但是目前的风力发电机因其体积庞大，无法推广到家庭使用，又因其扇叶不可调整角度，使其转动不稳定，这样就使更多的风能被白白浪费掉了。

实用新型内容

本实用新型公开了一种可变桨的发电电扇，旨在改善现有风力发电机因其体积庞大，无法推广到家庭使用，又因其扇叶不可调整角度，使其转动不稳定，这样就使更多的风能被白白浪费掉的问题。

本实用新型采用了如下方案：

一种可变桨的发电电扇，包括扇叶、转动块、第一连接杆、卡接块、第二连接杆、第一转动轴、固定块、推动杆、舵机、风速感应装置、支架、发电箱，及位于发电箱内部的发电机和蓄电池；所述支架一侧安装有风速感应装置，顶部安装有发电箱，且所述风速感应装置、所述发电机、所述蓄电池及所述舵机均电连接；所述第一转动轴贯穿连接所述发电箱的一端，且所述第一转动轴前端安装有扇叶，所述扇叶与所述蓄电池电连接，且所述扇叶相对两端均设置有转动块，所述第一连接杆前端与所述转动块适配，后端与所述卡接块适配；所述卡接块相对两端分别与所述第二连接杆前端适配，所述固定块两端与所述第二连接杆后端适配，且所述固定块中间与所述推动杆前端适配，所述推动杆后端与所述舵机输出端适配连接。

作为进一步改进，包括第一铰接块和两个第二铰接块，所述推动杆通过第一铰接块与所述舵机输出端适配；所述第一连接杆通过两个所述第二铰接块分别与所述转动块适配。

作为进一步改进，所述发电箱的另一端贯穿连接有第二转动轴，第二转动轴后端安装有尾翼。

作为进一步改进，所述发电箱内还设置有传动结构，所述传动结构包括电动机、第一锥齿轮、第二锥齿轮及第三锥齿轮，所述电动机的输出端与所述第三锥齿轮适配，所述第三锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮啮合与所述第一锥齿轮啮合，且所述第一转动轴与所述第一锥齿轮固定连接。

作为进一步改进，所述发电箱外侧上端设置有太阳能结构，用于太阳能的收集。

作为进一步改进，包括充放电模块，所述充放电模块与所述发电机、所述电动机及所述舵机均电连接。

作为进一步改进，所述充放电模块选用芯片CN3066。

作为进一步改进，包括提速结构，所述提速结构装配到所述第一转动轴上，并与所述传动结构匹配，最终配合所述扇叶转动。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本申请的可变桨的发电电扇，将风速感应装置、发电机、蓄电池及舵机均电连接；再通过舵机工作实现扇叶的变桨，使扇叶转动更加稳定，风能利用率更高；且发电机在扇叶的带动下旋转发电，最终获得的电能存储在蓄电池中，使得本装置不仅能吹风还能发电，改善了现有风力发电机无法推广到家用，又因其扇叶不可调整角度，使其转动不稳定，这样就使更多的风能被白白浪费掉的问题。和现有技术相比，本申请的优点是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型部分结构示意图；

图3为本实用新型提速结构示意图；

图4为本实用新型内部齿轮啮合；

图5为本实用新型图2中的变桨处结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实用新型第一实施例提供一种可变桨的发电电扇，包括扇叶1、转动块13、第一连接杆12、卡接块11、第二连接杆10、第一转动轴27、固定块14、推动杆15、舵机9、风速感应装置25、支架7、发电箱2，及位于发电箱2内部的发电机19和蓄电池5；所述支架7通过折叠支架6固定，且一侧安装有风速感应装置25，顶部安装有发电箱2，且所述风速感应装置25、所述发电机19、所述蓄电池5及所述舵机9均电连接；通过舵机9工作实现扇叶1的变桨，使扇叶1转动更加稳定，风能利用率更高；且发电机19在扇叶1的带动下旋转发电，最终获得的电能存储在蓄电池5中，使得本装置不仅能吹风还能发电，改善了现有风力发电机19无法推广到家用，又因其扇叶1不可调整角度，使其转动不稳定，这样就使更多的风能被白白浪费掉的问题。

在本实施例中，所述第一转动轴27贯穿连接所述发电箱2的一端，且所述第一转动轴27前端安装有扇叶1，所述扇叶1与所述蓄电池5电连接，没风的时候可直接开启进行吹风；且所述扇叶1相对两端均设置有转动块13，所述第一连接杆12前端与所述转动块13适配，后端与位于轴承内体26的卡接块11适配；所述卡接块11相对两端分别与所述第二连接杆10前端适配，所述固定块14两端与所述第二连接杆10后端适配，且所述固定块14中间与所述推动杆15前端适配，所述推动杆15后端与所述舵机9输出端适配连接。具体为：舵机9工作带动推动杆15移动，推动杆15会推动固定块14，进而推动第二连接杆10，最终推动第一连接杆12，使得转动块13转动，实现扇叶1的变桨。

进一步地，所述支架7顶部还设置有永磁块，选用永磁式，可不必外加电源，使得结构更加简单，且有利于保障扇叶1的转动，有利于保障风力发电机19的安全性，使扇叶1安装更稳固。

在本实施例中，包括第一铰接块8和两个第二铰接块16，所述推动杆15通过第一铰接块8与所述舵机9输出端适配；所述第一连接杆12通过两个所述第二铰接块16分别与所述转动块13适配，使得推动杆15和转动块13的转向系统的刚度得到提高，并较小了磨损。

进一步地，所述发电箱2的另一端贯穿连接有第二转动轴21，第二转动轴21后端安装有尾翼4，用于稳定扇叶1的运转；且由于扇叶1片根部各翼型力臂较小，对风力机风轮输出扭矩贡献不大，所以扇叶1片根部对风力机性能影响较小，在尖部采用薄翼型以满足高升阻比的要求；根部采用相同翼型或较大升力系数翼型的较厚形式，以满足结构强度的需要。通过对目前正在制造和研究的翼型进行对比，最终选用NACA44xx系列翼型。

在本实施例中，所述发电箱2内还设置有传动结构，所述传动结构包括电动机23、第一锥齿轮20、第二锥齿轮22及第三锥齿轮24，所述电动机23的输出端与所述第三锥齿轮24适配，所述第三锥齿轮24与所述第二锥齿轮22啮合，且第二锥齿轮22位于发电机19内部并与所述第一锥齿轮20啮合；所述第一转动轴27与所述第一锥齿轮20固定连接，具体为：电动机23工作带动第三锥齿轮24转动，进而带动第一锥齿轮20和第一转动轴27转动，使得风扇转速与电动机23转速相匹配。且发电机19电性连接支柱底部的电源控制板，控制发电机19的工作。

优选地，传动机构采用单级齿轮减速器，传动比为3.3，初级齿轮齿数为12，次级齿轮齿数为40，模数为1，输出轴颈为6mm，为全金属传动机构。以润滑脂润滑，传动阻力小且平稳。

在本实施例中，包括提速结构，所述提速结构结构包括转子17和定子18；所述提速结构装配到所述第一转动轴27上，并与所述传动结构匹配，最终配合所述扇叶1转动。使得发电机19转速更大，发的电也更多，由于电机发来的电是脉动直流电，通过稳压电路滤去纹波，稳定电压，由于选用的是可调三端稳压器，稳压值也可自动调节，方便扩展带不同的负载；充放电模块电路可实现恒流、恒压充电，并且可防过流过充，另外还有数字显示屏，可显示电量以及充放电状态；太阳能电池板发来的是恒定的直流电压，可直接连到充放电模块电路给电池充电。

进一步地，本装置还适配有PWM调速器和追风装置升压板，实现风扇的无级变速，达到吹风扇的效果。工作时由于所选用电机电压为24V,电池电压3.7V，所以必须用升压板将电池电压升到24V，以达到电机额定电压，且电机额定功率小锂电池可使其正常工作；PWM直流调速器可实现风扇无极变速；此时传动结构做减速器用。增加追风装置增加升压板，且电机额定功率小，使得电池不仅可以储能，也可带动电机吹风；发电时设计开关来限制负电压输入，避免加二极管，使得电能损耗最小。

进一步地，还包括充放电模块，所述充放电模块与所述发电机19、所述电动机23及所述舵机9均电连接，实现对负载的充电功能；且该充放电模块选用芯片CN3066，实现恒流、恒压充电，选用芯片DW01+FS8205A实现过流过充过放保护，升压板选用芯片AL335。

在另一实施中，所述发电箱2外侧上端还设置有太阳能结构3，使得该装置不仅能够风能发电，还能利用太阳能发电。

工作原理：通过舵机9来调节桨距，可使扇叶1微风启动，狂风停止，进而保持机构稳定。追风装置使得扇叶1始终能得到最大的受风面积，增大了风能的利用率；改进扇叶1外形结构，并使其桨距可调节；增设齿轮箱，可使扇叶1实现发电时增速，吹风时减速；增加舵机9机构，避免手动调节桨距的不便，实现桨距无极调节；在外壳上加太阳能电池板，无风的时候可收集太阳能，使得能量最大限度地被收集；利用PWM直流调速器实现吹风时电扇的无极变速；增加追风装置增加升压板，且电机额定功率小，使得电池不仅可以储能，也可带动电机吹风；发电时设计开关来限制负电压输入，避免加二极管，使得电能损耗最小。可以运用于日常生活中，充分利用能源，符合节能规划。且性能稳定，方便实用，具有强大的可行性。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可变桨的发电电扇，包括扇叶、转动块、第一连接杆、卡接块、第二连接杆、第一转动轴、固定块、推动杆、舵机、风速感应装置、支架、发电箱，及位于发电箱内部的发电机和蓄电池；其特征在于，所述支架一侧安装有风速感应装置，顶部安装有发电箱，且所述风速感应装置、所述发电机、所述蓄电池及所述舵机均电连接；所述第一转动轴贯穿连接所述发电箱的一端，且所述第一转动轴前端安装有扇叶，所述扇叶与所述蓄电池电连接，且所述扇叶相对两端均设置有转动块，所述第一连接杆前端与所述转动块适配，后端与所述卡接块适配；所述卡接块相对两端分别与所述第二连接杆前端适配，所述固定块两端与所述第二连接杆后端适配，且所述固定块中间与所述推动杆前端适配，所述推动杆后端与舵机输出端适配连接。

2.根据权利要求1所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，包括第一铰接块和两个第二铰接块，所述推动杆通过第一铰接块与所述舵机输出端适配；所述第一连接杆通过两个所述第二铰接块分别与所述转动块适配。

3.根据权利要求1所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，所述发电箱的另一端贯穿连接有第二转动轴，第二转动轴后端安装有尾翼。

4.根据权利要求1所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，所述发电箱内还设置有传动结构，所述传动结构包括电动机、第一锥齿轮、第二锥齿轮及第三锥齿轮，所述电动机的输出端与所述第三锥齿轮适配，所述第三锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮啮合与所述第一锥齿轮啮合，且所述第一转动轴与所述第一锥齿轮固定连接。

5.根据权利要求1所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，所述发电箱外侧上端设置有太阳能结构，用于太阳能的收集。

6.根据权利要求4所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，包括充放电模块，所述充放电模块与所述发电机、所述电动机及所述舵机均电连接。

7.根据权利要求6所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，所述充放电模块选用芯片CN3066。

8.根据权利要求4所述的可变桨的发电电扇，其特征在于，包括提速结构，所述提速结构装配到所述第一转动轴上，并与所述传动结构匹配，最终配合所述扇叶转动。

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