CN218206912U - 一种用于风光互补的能源利用设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于风光互补的能源利用设备，包括风能收集装置、太阳能收集装置、储电装置和控制器，风能收集装置、太阳能收集装置和储电装置分别通过线路与控制器连接，且风能收集装置和太阳能收集装置分别通过线路与储电装置连接，分别用于将收集的风能和太阳能转变成电能并储存在储电装置内，且其角度分别可调。本实用新型的有益效果是结构简单，设计合理，一方面可根据每日时辰的不同调整太阳能电池板的角度，另一方面可根据风向的不同调整风轮的角度，以便充分收集太阳能和风能，节能环保；另外，导向架可有效提高太阳能电池板在调节过程中的稳定性，保证太阳能电池板正常作业。

Description

一种用于风光互补的能源利用设备

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，具体涉及一种用于风光互补的能源利用设备。

背景技术

风光互补能源利用设备的作用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。

众所周知，每日的时刻不同太阳光线照射的角度也会发生变化，而风光互补发电设备中太阳能收集装置的方向通常是固定的，无法根据太阳光线角度的不同作适应性的变化，从而无法充分收集太阳能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于风光互补的能源利用设备，旨在解决现有技术中的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于风光互补的能源利用设备，包括风能收集装置、太阳能收集装置、储电装置和控制器，所述风能收集装置、所述太阳能收集装置和所述储电装置分别通过线路与所述控制器连接，且所述风能收集装置和所述太阳能收集装置分别通过线路与所述储电装置连接，分别用于将收集的风能和太阳能转变成电能并储存在所述储电装置内，且其角度分别可调。

本实用新型的有益效果是：使用时，通过风能收集装置收集自然界的风能并将风能转变为电能储存在储电装置中；同时，通过太阳能收集装置收集自然界的太阳能并将太阳能转化为电能储存在储电装置中，实现风能和太阳能的快速有效收集，而储电装置储存的电能为外接电器供电，节能环保；另外，风能收集装置和太阳能收集装置的角度可调，以分别收集不同风向的风能以及不同时辰的太阳能，收集效率高。

本实用新型结构简单，设计合理，一方面可根据每日时辰的不同调整太阳能收集装置的角度，另一方面可根据风向的不同调整风能收集装置的角度，以便充分收集太阳能和风能，节能环保。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述太阳能收集装置包括太阳能电池板和驱动件一，所述太阳能电池板通过线路与所述储电装置连接，且所述太阳能电池板和所述驱动件一分别通过线路与所述控制器连接；所述驱动件一与所述太阳能电池板传动连接，用于驱动所述太阳能电池板上下翻转。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过太阳能电池板收集自然界的太阳能并将太阳能转化为电能储存在储电装置中，实现太阳能的快速有效收集，而储电装置储存的电能为外接电器供电，节能环保；另外，通过驱动件一可驱动太阳能电池板上下翻转，以调节太阳能电池板的角度，以收集不同时辰的太阳能，收集效率高。

进一步，所述驱动件一包括电机一和被动齿轮，所述被动齿轮竖直固定安装在所述太阳能电池板上；所述电机一固定设置，其驱动端水平延伸并同轴固定套设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述被动齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是调节时，通过电机一驱动主动齿轮转动，然后利用主动齿轮和被动齿轮的啮合力带动被动齿轮和太阳能电池板转动，实现太阳能电池板角度的自动调整，调节方便。

进一步，还包括导向架，所述太阳能电池板可上下翻转的安装在所述导向架上。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，通过导向架可有效提高太阳能电池板在调节过程中的稳定性，保证太阳能电池板正常作业。

进一步，所述导向架包括两个导向盘，两个所述导向盘分别竖直设置，其水平相对固定安装在所述太阳能电池板的两侧，其上相对滑动的安装有导向板；所述太阳能电池板的两侧分别与两个所述导向板固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是太阳能电池板翻转的过程中，两个导向板分别沿着两个导向盘的周向滑动，保证了太阳能电池板的稳定性，从而保证太阳能电池板的正常作业。

进一步，两个所述导向板分别为与两个所述导向盘弧度匹配的弧形板。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，两个导向板利用其自身结构的特殊性始终与两个导向盘滑动的贴合，保证了太阳能电池板的稳定性。

进一步，所述风能收集装置包括风轮、发电机和驱动件二，所述发电机固定设置，其通过线路与所述储电装置连接，且所述发电机和所述驱动件二分别通过线路与所述控制器连接；所述风轮竖直设置，其可绕自身的轴向转动，并与所述发电机传动连接；所述驱动件二与所述发电机固定连接，用于驱动所述发电机和所述风轮水平转动。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过自然风驱动风轮转动，风轮带动发电机运行，使得发电机将风能转变为电能并储存在储电装置中；另外，可通过驱动件二驱动发电机和风轮水平转动，以使得风轮适用于不同风向的自然风，以尽可能的收集自然风的风能，提高风能收集效率。

进一步，所述风能收集装置还包括风向仪，所述风向仪通过线路与所述控制器连接。

采用上述进一步方案的有益效果是风能收集的过程中，通过风向仪实时测量风向，并将对应的风向信息发送给控制器，控制器接收对应的风向信息并判断分析，根据分析的结果控制驱动件二驱动发电机和风轮水平转动至设定位置，以使得风轮适用于不同风向的自然风，以尽可能的收集自然风的风能，提高风能收集效率，结构简单，设计合理。

附图说明

图1为本实用新型中太阳能电池板处于状态一时的结构示意图；

图2为本实用新型中太阳能电池板处于状态二时的结构示意图；

图3为本实用新型中导向架与塔架的结构示意图；

图4为本实用新型的电路框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、太阳能电池板；2、电机一；3、被动齿轮；4、主动齿轮；5、导向盘；6、导向板；7、机壳；8、电机二；9、风轮；10、蓄电池；11、风向仪；12、塔架；13、外壳。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例提供一种用于风光互补的能源利用设备，包括风能收集装置、太阳能收集装置、储电装置和控制器，风能收集装置、太阳能收集装置和储电装置分别通过线路与控制器连接，且风能收集装置和太阳能收集装置分别通过线路与储电装置连接，分别用于将收集的风能和太阳能转变成电能并储存在储电装置内，且其角度分别可调。

使用时，通过风能收集装置收集自然界的风能并将风能转变为电能储存在储电装置中；同时，通过太阳能收集装置收集自然界的太阳能并将太阳能转化为电能储存在储电装置中，实现风能和太阳能的快速有效收集，而储电装置储存的电能为外接电器供电，节能环保；另外，风能收集装置和太阳能收集装置的角度可调，以分别收集不同风向的风能以及不同时辰的太阳能，收集效率高。

优选地，本实施例还包括塔架12，上述风能收集装置、太阳能收集装置和控制器分别安装在上述塔架12上。该方案结构简单，设计合理，通过塔架12将各个部件集成于一体，集成度高，使用方便。

优选地，本实施例中，上述储电装置包括蓄电池10，蓄电池10通过线路与控制器连接。

另外，上述蓄电池10安装在地面上，其外罩有电池箱。

本实用新型结构简单，设计合理，一方面可根据每日时辰的不同调整太阳能收集装置的角度，另一方面可根据风向的不同调整风能收集装置的角度，以便充分收集太阳能和风能，节能环保。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例中，太阳能收集装置包括太阳能电池板1和驱动件一，太阳能电池板1通过线路与储电装置连接，且太阳能电池板1和驱动件一分别通过线路与控制器连接；驱动件一与太阳能电池板1传动连接，用于驱动太阳能电池板1上下翻转。

使用时，通过太阳能电池板1收集自然界的太阳能并将太阳能转化为电能储存在储电装置中，实现太阳能的快速有效收集，而储电装置储存的电能为外接电器供电，节能环保；另外，通过驱动件一可驱动太阳能电池板1上下翻转，以调节太阳能电池板1的角度，以收集不同时辰的太阳能，提高收集效率。

基于上述方案，上述太阳能电池板1上下翻转的安装在塔架12上，驱动件一同样安装在塔架12上。

优选地，本实施例中，上述太阳能电池板1优选矩形板状结构。

需要说明的是，上述太阳能电池板1在地理方位上是沿着东西方向翻转的，与太阳东起西落的规律相适应。

另外，上述太阳能电池板1采用的是现有技术，其具体结构及原理在此不再进行赘述。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例中，驱动件一包括电机一2和被动齿轮3，被动齿轮3竖直固定安装在太阳能电池板1上；电机一2固定设置，其驱动端水平延伸并同轴固定套设有主动齿轮4，主动齿轮4与被动齿轮3啮合。

调节时，通过电机一2驱动主动齿轮4转动，然后利用主动齿轮4和被动齿轮3的啮合力带动被动齿轮3和太阳能电池板1转动，实现太阳能电池板1角度的自动调整，调节方便。

基于上述方案，上述电机一2固定安装在塔架12上并位于太阳能电池板1的下方，且上述被动齿轮3固定安装在太阳能电池板1下表面的中心处。

除上述实施方式外，太阳能电池板1也可以通过其他的结构翻转，即驱动件一包括翻转气缸，太阳能电池板1的一端与塔架12转动连接，翻转气缸的两端分别与太阳能电池板1的另一端和塔架12转动连接。使用时，通过翻转气缸的伸缩并带动太阳能电池板1上下翻转。

需要说明的是，上述控制器具有定时器，太阳能电池板1翻转至设定角度收集一段时间的太阳能，当间隔一段时间后，控制器再次启动电机一2驱动太阳能电池板1转动设定角度。

优选地，本实施例中，塔架12上还固定安装有阳光感应器，阳光感应器感应光线的强度并将对应的信号发送给控制器，控制器接收对应的光线强度信号并判断分析此时是晴天还是非晴天；若为晴天，此时控制器可根据自带的定时器在不同时辰控制电机一2驱动太阳能电池板1翻转至设定角度；若为非晴天，此时太阳能电池板1无需翻转，即电机一2无需启动。

实施例4

在实施例2至实施例3的基础上，本实施例还包括导向架，太阳能电池板1可上下翻转的安装在导向架上。

该方案结构简单，设计合理，通过导向架可有效提高太阳能电池板1在调节过程中的稳定性，保证太阳能电池板1正常作业。

未设置导向架时，此时太阳能电池板1通过转轴与塔架12转动连接。这种方案由于太阳能电池板1与塔架12之间仅仅依靠转轴连接和支撑，在极端天气例如风力较大时太阳能电池板1容易被损坏。因此，设置上述导向架可增加太阳能电池板1的稳定性。

实施例5

在实施例4的基础上，本实施例中，导向架包括两个导向盘5，两个导向盘5分别竖直设置，其水平相对固定安装在太阳能电池板1的两侧，其上相对滑动的安装有导向板6；太阳能电池板1的两侧分别与两个导向板6固定连接。

太阳能电池板1翻转的过程中，两个导向板6分别沿着两个导向盘5的周向滑动，保证了太阳能电池板1的稳定性，从而保证太阳能电池板1的正常作业。

基于上述方案，两个导向盘5分别相对固定安装在塔架12上，且其分别呈圆盘状结构。

另外，两个导向板6与两个导向盘5之间的安装方式可以为：

方案一：两个导向盘5的圆周上分别设有环形槽，两个导向板6分别滑动的安装在两个环形槽内，其一侧分别延伸至两个环形槽外，并分别与太阳能电池板1的两侧固定连接。

其中，两个环形槽内部的尺寸大于两个导向板6的尺寸，且两个环形槽槽口的尺寸分别小于两个导向板6的尺寸，避免导向板6从环形槽内滑脱。

方案二：两个导向盘5的两侧表面上相对设有环形导槽，两个导向板6的两侧向内弯折并包裹住两个导向盘5的边缘，且两个导向板6的两侧分别延伸至两个对应的环形导槽内，并分别与两个环形导槽滑动连接。

实施例6

在实施例5的基础上，本实施例中，两个导向板6分别为与两个导向盘5弧度匹配的弧形板。

该方案结构简单，设计合理，两个导向板6利用其自身结构的特殊性始终与两个导向盘5滑动的贴合，保证了太阳能电池板1的稳定性。

实施例7

在上述各实施例的基础上，本实施例中，风能收集装置包括风轮9、发电机和驱动件二，发电机固定设置，其通过线路与储电装置连接，且发电机和驱动件二分别通过线路与控制器连接；风轮9竖直设置，其可绕自身的轴向转动，并与发电机传动连接；驱动件二与发电机的机壳7固定连接，用于驱动发电机和风轮9水平转动。

使用时，通过自然风驱动风轮9转动，风轮9带动发电机运行，使得发电机将风能转变为电能并储存在储电装置即蓄电池10中；另外，可通过驱动件二驱动发电机和风轮9水平转动，以使得风轮9适用于不同风向的自然风，以尽可能的收集自然风的风能，提高风能收集效率。

优选地，本实施例中，上述发电机以及其与风轮9的传动连接机构集成于一个机壳7内，风轮9转动的安装在机壳7的一端；驱动件二固定安装在塔架12上。

另外，上述驱动件二为电机二8，电机二8固定安装在塔架12的顶部，其驱动端竖直向上，并与上述机壳7固定连接，用于驱动机壳7、发电机和风轮9水平转动，且发电机通过线路与蓄电池10连接，以将电能储存在蓄电池10内。

而且，电机二8外罩有外壳13，外壳13固定安装在塔架12的顶部，其上端敞口，并与机壳7的底部转动的贴合；电机二8固定安装在外壳13内，其驱动端竖直向上并穿过外壳13的上端敞口处后与机壳7的底部固定连接。

另外，上述风轮9与发电机之间的传动连接结构为现有技术，在此不再进行赘述。

需要说明的是，上述电机一2和电机二8可以采用外接电源作为电源，也可以直接与蓄电池10连接，由储存在蓄电池10内的电能进行供电。

实施例8

在实施例7的基础上，本实施例中，风能收集装置还包括风向仪11，风向仪11通过线路与控制器连接。

风能收集的过程中，通过风向仪11实时测量风向，并将对应的风向信息发送给控制器，控制器接收对应的风向信息并判断分析，根据分析的结果控制驱动件二驱动发电机和风轮9水平转动至设定位置，以使得风轮9适用于不同风向的自然风，以尽可能的收集自然风的风能，提高风能收集效率，结构简单，设计合理。

本实用新型的工作原理如下：

风能收集的过程中，通过自然风驱动风轮9转动，风轮9带动发电机运行，使得发电机将风能转变为电能并储存在蓄电池10中；

在此过程中，通过风向仪11实时测量风向，并将对应的风向信息发送给控制器，控制器接收对应的风向信息并判断分析，根据分析的结果控制电机二8驱动发电机和风轮9水平转动至设定位置，以使得风轮9适用于不同风向的自然风，以尽可能的收集自然风的风能，提高风能收集效率，结构简单，设计合理；

同时，通过太阳能电池板1收集自然界的太阳能转变为电能并储存在蓄电池10中，实现太阳能的快速有效收集；

在此过程中，通过电机一2驱动主动齿轮4转动，然后利用主动齿轮4和被动齿轮3的啮合力带动被动齿轮3和太阳能电池板1转动，实现太阳能电池板1角度的自动调整，调节方便。

需要说明的是，本实用新型所涉及到的各个电子部件均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器(型号TC-SCR)电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：包括风能收集装置、太阳能收集装置、储电装置和控制器，所述风能收集装置、所述太阳能收集装置和所述储电装置分别通过线路与所述控制器连接，且所述风能收集装置和所述太阳能收集装置分别通过线路与所述储电装置连接，分别用于将收集的风能和太阳能转变成电能并储存在所述储电装置内，且其角度分别可调。

2.根据权利要求1所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：所述太阳能收集装置包括太阳能电池板(1)和驱动件一，所述太阳能电池板(1)通过线路与所述储电装置连接，且所述太阳能电池板(1)和所述驱动件一分别通过线路与所述控制器连接；所述驱动件一与所述太阳能电池板(1)传动连接，用于驱动所述太阳能电池板(1)上下翻转。

3.根据权利要求2所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：所述驱动件一包括电机一(2)和被动齿轮(3)，所述被动齿轮(3)竖直固定安装在所述太阳能电池板(1)上；所述电机一(2)固定设置，其驱动端水平延伸并同轴固定套设有主动齿轮(4)，所述主动齿轮(4)与所述被动齿轮(3)啮合。

4.根据权利要求2所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：还包括导向架，所述太阳能电池板(1)可上下翻转的安装在所述导向架上。

5.根据权利要求4所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：所述导向架包括两个导向盘(5)，两个所述导向盘(5)分别竖直设置，其水平相对固定安装在所述太阳能电池板(1)的两侧，其上相对滑动的安装有导向板(6)；所述太阳能电池板(1)的两侧分别与两个所述导向板(6)固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：两个所述导向板(6)分别为与两个所述导向盘(5)弧度匹配的弧形板。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：所述风能收集装置包括风轮(9)、发电机和驱动件二，所述发电机固定设置，其通过线路与所述储电装置连接，且所述发电机和所述驱动件二分别通过线路与所述控制器连接；所述风轮(9)竖直设置，其可绕自身的轴向转动，并与所述发电机传动连接；所述驱动件二与所述发电机固定连接，用于驱动所述发电机和所述风轮(9)水平转动。

8.根据权利要求7所述的用于风光互补的能源利用设备，其特征在于：所述风能收集装置还包括风向仪(11)，所述风向仪(11)通过线路与所述控制器连接。

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