CN218102995U - 一种基于风光互补的节能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于风光互补的节能发电装置，包括支撑杆、支撑板和驱动机构；支撑杆：其上端设有风力发电机，风力发电机中部的转动轴前端设有扇叶，支撑杆的外弧面分别设有弧形滑槽；支撑板：滑动连接于弧形滑槽的内部，支撑板的上表面安装有安装板，安装板中部的安装槽内设有太阳能电池板；驱动机构：设置于支撑杆的内部，驱动机构与支撑板固定连接；其中：还包括风光互补控制器，该基于风光互补的节能发电装置，减少光伏发电部件在转动过程中受到的摩擦力，在对光伏发电部件进行角度调节时对其自身重力进行利用，降低对光伏发电部件进行角度调节所需要的作用力，节省能源的支出。

Description

一种基于风光互补的节能发电装置

技术领域

本实用新型涉及风光互补发电技术领域，具体为一种基于风光互补的节能发电装置。

背景技术

风光互补是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处，是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电，构成分布式电源，夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。

现有技术中，因为太阳的照射角度会随时间的变化而产生改变，所以很多风光互补发电装置都安装有角度调节部件，使光伏发电部件始终朝向太阳，对太阳能进行更加充分的利用，提高发电效率。

但一些风光互补发电装置在对光伏部件的角度进行调节时，光伏部件转动过程中受到的摩擦力过大，而且因为光伏部件自身重力的影响，对于光伏部件的转动需要时间很大的作用力，增加能源的支出，为此，我们提出一种基于风光互补的节能发电装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于风光互补的节能发电装置，减少光伏发电部件在转动过程中受到的摩擦力，降低对光伏发电部件进行角度调节所需要的作用力，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于风光互补的节能发电装置，包括支撑杆、支撑板和驱动机构；

支撑杆：其上端设有风力发电机，风力发电机中部的转动轴前端设有扇叶，支撑杆的外弧面分别设有弧形滑槽；

支撑板：滑动连接于弧形滑槽的内部，支撑板的上表面安装有安装板，安装板中部的安装槽内设有太阳能电池板；

驱动机构：设置于支撑杆的内部，驱动机构与支撑板固定连接；

其中：还包括风光互补控制器，所述风光互补控制器设置于支撑杆的内部下端，风力发电机和太阳能电池板的输出端均电连接于风光互补控制器的输入端，风光互补控制器的输出端电连接于外部电源，减少光伏发电部件在转动过程中受到的摩擦力，在对光伏发电部件进行角度调节时对其自身重力进行利用，降低对光伏发电部件进行角度调节所需要的作用力，节省能源的支出，方便对光伏发电部件进行位置确定，使光伏发电部件的调节更加准确，提高发电效果。

进一步的，所述支撑板包括横板、斜撑板和滑柱，所述横板的下表面设有斜撑板，斜撑板的左端和横板的左端均设有滑柱，滑柱分别与弧形滑槽的内部滑动连接，横板的上表面安装有安装板，为光伏发电部件提供支撑。

进一步的，所述支撑板包括导向管、导向环、滚珠轴承和圆盘，所述圆盘上下对称设置于支撑杆内弧面，两个圆盘之间设有导向管，导向环分别设置于滑柱的左端，导向环均位于支撑杆的内部，导向环的内部均设有滚珠轴承，滚珠轴承的内弧面均与导向管的外弧面滑动连接，为光伏发电部件的角度调节提供导向支撑，减少转动过程中受到的摩擦力。

进一步的，所述驱动机构包括螺杆和定位块，所述螺杆通过轴承转动连接于两个圆盘之间，螺杆位于导向管的内部，螺杆的外弧面螺纹连接有定位块，定位块与导向管外弧面的滑槽竖向滑动连接，对光伏发电部件的位置进行确定。

进一步的，所述驱动机构还包括弹簧，所述弹簧设置于下侧的导向环下表面和下侧的圆盘上表面之间，弹簧活动套设于导向管的外弧面，减少光伏发电部件复位所需要的作用力。

进一步的，所述驱动机构还包括电机和单片机，所述电机设置于下侧的圆盘下表面，电机的输出轴上端穿过下侧的圆盘中部通孔并与螺杆的下端固定连接，单片机设置于上侧的圆盘上表面，单片机的输入端电连接于外部电源，电机的输入端电连接于单片机的输出端，为螺杆的转动提供动力。

进一步的，所述支撑杆的下端设有安装底板，方便对支撑杆的位置进行固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本基于风光互补的节能发电装置，具有以下好处：

在使用时，外部风力推动扇叶旋转，通过风力发电机将风能转换为电能，同时太阳能电池板可以将太阳能转换为电能，并均通过风光互补控制器的控制传输至外部电力储存设备，在使用过程中，通过单片机启动电机，使定位块向下移动，为上侧的导向环下移提供空间，此时在光伏发电部件自重的作用下，使导向环带动滚珠轴承在导向管的外弧面向下滑动，弹簧收缩产生弹力，同时滑柱在弧形滑槽内滑动，使光伏部件在下移的过程中进行角度调节，可以根据定位块上下移动的距离对光伏发电部件调节的角度进行确定，当光伏发电部件需要进行复位时，电机反向转动，同时在弹簧的弹力作用下，对下侧的导向环施加向上的作用力，减少光伏发电部件在转动过程中受到的摩擦力，在对光伏发电部件进行角度调节时对其自身重力进行利用，降低对光伏发电部件进行角度调节所需要的作用力，节省能源的支出，方便对光伏发电部件进行位置确定，使光伏发电部件的调节更加准确，提高发电效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型支撑杆内部的结构示意图；

图3为本实用新型太阳能电池板的结构示意图；

图4为本实用新型A处放大的结构示意图；

图5为本实用新型导向管的结构示意图。

图中：1支撑杆、2风力发电机、3扇叶、4弧形滑槽、5支撑板、51横板、52导向管、53斜撑板、54滑柱、55导向环、56滚珠轴承、57圆盘、6安装板、7太阳能电池板、8驱动机构、81螺杆、82定位块、83弹簧、84电机、85单片机、9风光互补控制器、10安装底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实施例提供一种技术方案：一种基于风光互补的节能发电装置，包括支撑杆1、支撑板5和驱动机构8；

支撑杆1：其上端设有风力发电机2，风力发电机2中部的转动轴前端设有扇叶3，通过扇叶3的转动将风能转换为电能，支撑杆1的外弧面分别设有弧形滑槽4，方便对支撑板5的角度进行调节，支撑杆1的下端设有安装底板10，方便对支撑杆1的位置进行固定；

支撑板5：滑动连接于弧形滑槽4的内部，支撑板5的上表面安装有安装板6，安装板6中部的安装槽内设有太阳能电池板7，支撑板5包括横板51、斜撑板53和滑柱54，横板51的下表面设有斜撑板53，斜撑板53的左端和横板51的左端均设有滑柱54，滑柱54分别与弧形滑槽4的内部滑动连接，横板51的上表面安装有安装板6，通过横板51和斜撑板53的配合对光伏发电部件提供支撑，当横板51和斜撑板53上下移动时，滑柱54在弧形滑槽4内滑动，使光伏部件在移动的过程中进行角度调节，支撑板5包括导向管52、导向环55、滚珠轴承56和圆盘57，圆盘57上下对称设置于支撑杆1内弧面，两个圆盘57之间设有导向管52，导向环55分别设置于滑柱54的左端，导向环55均位于支撑杆1的内部，导向环55的内部均设有滚珠轴承56，滚珠轴承56的内弧面均与导向管52的外弧面滑动连接，通过滚珠轴承56与导向管52的滑动，为横板51和斜撑板53的移动提供导向支撑，减少横板51和斜撑板53发生转动时受到的摩擦力；

驱动机构8：设置于支撑杆1的内部，驱动机构8与支撑板5固定连接，驱动机构8包括螺杆81和定位块82，螺杆81通过轴承转动连接于两个圆盘57之间，螺杆81位于导向管52的内部，螺杆81的外弧面螺纹连接有定位块82，定位块82与导向管52外弧面的滑槽竖向滑动连接，驱动机构8还包括弹簧83，弹簧83设置于下侧的导向环55下表面和下侧的圆盘57上表面之间，弹簧83活动套设于导向管52的外弧面，驱动机构8还包括电机84和单片机85，电机84设置于下侧的圆盘57下表面，电机84的输出轴上端穿过下侧的圆盘57中部通孔并与螺杆81的下端固定连接，单片机85设置于上侧的圆盘57上表面，单片机85的输入端电连接于外部电源，电机84的输入端电连接于单片机85的输出端，启动电机84，电机84的输出轴带动螺杆81进行旋转，因为定位块82与导向管52外弧面的滑槽竖向滑动连接，限制定位块82的旋转，通过定位块82与螺杆81的螺纹连接，使定位块82向下移动，为上侧的导向环55下移提供空间，当导向环55向下移动时，弹簧83收缩产生弹力，当电机84反向转动时，在弹簧83的弹力作用下，对下侧的导向环55施加向上的作用力，减少对光伏发电部件移动所需要的作用力，节省能源的支出；

其中：还包括风光互补控制器9，风光互补控制器9设置于支撑杆1的内部下端，风力发电机2和太阳能电池板7的输出端均电连接于风光互补控制器9的输入端，风光互补控制器9的输出端电连接于外部电源，对风力发电机2和太阳能电池板7转换的电力进行调控，将电力传输至外部电力储存设备。

本实用新型提供的一种基于风光互补的节能发电装置的工作原理如下：在使用时，外部风力推动扇叶3旋转，使风力发电机2中部的转动轴转动，通过风力发电机2将风能转换为电能，并通过风光互补控制器9的控制传输至外部电力储存设备，同时太阳能电池板7可以将太阳能转换为电能，并通过风光互补控制器9的控制传输至外部电力储存设备，在使用过程中，通过横板51和斜撑板53的配合对光伏发电部件提供支撑，通过单片机85启动电机84，电机84的输出轴带动螺杆81进行旋转，因为定位块82与导向管52外弧面的滑槽竖向滑动连接，限制定位块82的旋转，通过定位块82与螺杆81的螺纹连接，使定位块82向下移动，为上侧的导向环55下移提供空间，此时在光伏发电部件自重的作用下，使导向环55带动滚珠轴承56在导向管52的外弧面向下滑动，弹簧83收缩产生弹力，同时滑柱54在弧形滑槽4内滑动，使光伏部件在下移的过程中进行角度调节，使光伏发电部件始终朝向太阳，可以根据定位块82上下移动的距离对光伏发电部件调节的角度进行确定，当光伏发电部件需要进行复位时，电机84反向转动，同时在弹簧83的弹力作用下，对下侧的导向环55施加向上的作用力，减少对光伏发电部件角度调节所需要的作用力，节省能源的支出。

值得注意的是，以上实施例中所公开的单片机85可选用PIC16F1823-I/P型号的单片机，风光互补控制器9、风力发电机2和电机84则可根据实际应用场景自由配置，风光互补控制器9可选用FG24-600型号的风光互补控制器，风力发电机2可选用FD-30KW型号的风力发电机，电机84可选用3M57-42A型号的步进电机，单片机85控制电机84工作采用现有技术中常用的方法。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：包括支撑杆(1)、支撑板(5)和驱动机构(8)；

支撑杆(1)：其上端设有风力发电机(2)，风力发电机(2)中部的转动轴前端设有扇叶(3)，支撑杆(1)的外弧面分别设有弧形滑槽(4)；

支撑板(5)：滑动连接于弧形滑槽(4)的内部，支撑板(5)的上表面安装有安装板(6)，安装板(6)中部的安装槽内设有太阳能电池板(7)；

驱动机构(8)：设置于支撑杆(1)的内部，驱动机构(8)与支撑板(5)固定连接；

其中：还包括风光互补控制器(9)，所述风光互补控制器(9)设置于支撑杆(1)的内部下端，风力发电机(2)和太阳能电池板(7)的输出端均电连接于风光互补控制器(9)的输入端，风光互补控制器(9)的输出端电连接于外部电源。

2.根据权利要求1所述的一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：所述支撑板(5)包括横板(51)、斜撑板(53)和滑柱(54)，所述横板(51)的下表面设有斜撑板(53)，斜撑板(53)的左端和横板(51)的左端均设有滑柱(54)，滑柱(54)分别与弧形滑槽(4)的内部滑动连接，横板(51)的上表面安装有安装板(6)。

3.根据权利要求2所述的一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：所述支撑板(5)包括导向管(52)、导向环(55)、滚珠轴承(56)和圆盘(57)，所述圆盘(57)上下对称设置于支撑杆(1)内弧面，两个圆盘(57)之间设有导向管(52)，导向环(55)分别设置于滑柱(54)的左端，导向环(55)均位于支撑杆(1)的内部，导向环(55)的内部均设有滚珠轴承(56)，滚珠轴承(56)的内弧面均与导向管(52)的外弧面滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：所述驱动机构(8)包括螺杆(81)和定位块(82)，所述螺杆(81)通过轴承转动连接于两个圆盘(57)之间，螺杆(81)位于导向管(52)的内部，螺杆(81)的外弧面螺纹连接有定位块(82)，定位块(82)与导向管(52)外弧面的滑槽竖向滑动连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：所述驱动机构(8)还包括弹簧(83)，所述弹簧(83)设置于下侧的导向环(55)下表面和下侧的圆盘(57)上表面之间，弹簧(83)活动套设于导向管(52)的外弧面。

6.根据权利要求4所述的一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：所述驱动机构(8)还包括电机(84)和单片机(85)，所述电机(84)设置于下侧的圆盘(57)下表面，电机(84)的输出轴上端穿过下侧的圆盘(57)中部通孔并与螺杆(81)的下端固定连接，单片机(85)设置于上侧的圆盘(57)上表面，单片机(85)的输入端电连接于外部电源，电机(84)的输入端电连接于单片机(85)的输出端。

7.根据权利要求1所述的一种基于风光互补的节能发电装置，其特征在于：所述支撑杆(1)的下端设有安装底板(10)。

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