CN220036841U - 一种升降式风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种升降式风力发电机，包括机头，所述机头的前端转动设置有轮毂，所述轮毂固定有两个叶片，所述机头的后端设有尾翼，升降式风力发电机还包括升降杆，所述机头转动设置在升降杆上，所述机头的下端固定有导向杆，所述导向杆的下端转动设置有导向轮。与现有技术相比，本实用新型通过设置螺旋式轨道、导向轮、导向杆和导向槽，确保尾翼的姿态可控的位于两个光伏板之间，能够有效的缩短两个光伏板之间的距离，从而提高光伏板的安装面积，能充分利用立体空间多发电，能节约土地资源和充分利用自然资源，提高了光伏发电效率。

Description

一种升降式风力发电机

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，尤其是涉及一种升降式风力发电机。

背景技术

风能，太阳能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源，利用风能、太阳能发电具有能源可再生、发电成本低、无污染的优点。风能发电和太阳能发电受自然影响较大。因此，在利用风能发电的过程中，一般会搭配光伏板一起使用，有阳光时就用光伏板发电，没有阳光有风时就用风能发电。从而发挥各种的优势，避开各自的缺陷，能够节约土地资源，充分利用自然资源，提高发电效率，多发电。风力发电和光能发电相结合时，风力发电机的叶片位于光伏板的上方，然而该结构容易引发热斑效应(在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应)，因此常用的做法是，风力发电机不发电时将叶片降落到光伏板的下方，不影响光伏板发电。风力发电机发电时再将叶片升至光伏板的上方。然而在升降过程中，为了不使风力发电机的尾翼与光伏板发生干涉，常常将风力发电机处的光伏板之间的间距设置为大于尾翼的长度，相对应的就减少了光伏板的面积，导致光伏板的发电量减小。

实用新型内容

本实用新型提供一种升降式风力发电机，用以解决现有技术中风力发电机升降过程中尾翼与光伏板发生干涉的技术问题。

本实用新型提供一种升降式风力发电机，包括机头，所述机头的前端转动设置有轮毂，所述轮毂固定有两个叶片，所述机头的后端设有尾翼，还包括升降杆，所述机头转动设置在升降杆上，所述机头的下端固定有导向杆，所述导向杆的下端转动设置有导向轮，所述升降杆的外侧固定有螺旋式轨道，所述导向轮沿螺旋式轨道滚动，所述螺旋式轨道较低的一端连接有导向槽，所述导向杆沿导向槽上下滑动。

优选的，所述升降杆上固定有与叶片配合的定位机构，所述导向杆位于定位机构与升降杆之间，所述定位机构在机头下降时驱使叶片横向放置。

优选的，所述定位机构包括定位块和定位座，所述定位座固定在定位块的上端，所述定位块与下方的叶片相接触，以便驱使叶片转动，所述定位座的两端分别与机头的前端的两侧相接触。

优选的，所述定位块的外壁与升降杆的距离大于定位座的外壁与升降杆的距离，所述定位座的一端与一个叶片相接触，所述定位座的另一端与另一个叶片与轮毂的连接部相接触。

优选的，所述叶片为倾斜设置，所述叶片靠近轮毂的一端到升降杆之间的距离小于另一端到升降杆之间的距离。

优选的，所述定位块通过支臂固定在螺旋式轨道上。

优选的，所述螺旋式轨道与导向槽相连接的位置设置有弧面，所述弧面引导导向轮由螺旋式轨道进入导向槽。

优选的，所述机头的下端固定有与螺旋式轨道的上端的轮廓相配合的定位柱，所述导向杆固定在定位柱上。

优选的，所述定位柱和螺旋式轨道贴合后构成一个圆筒，所述导向槽设置在圆筒上。

优选的，所述导向槽的长度小于导向杆的长度。

优选的，所述支臂通过U型座固定在螺旋式轨道上。

与现有技术相比，本实用新型的升降式风力发电机主要安装在光伏电站阵列中，风力发电机和光伏发电形成风光互补的模式，白天光伏发电，阴雨黑夜的时候风力发电，从而提升发电效率。风力发电机的机头通过升降杆升降，避免了白天光伏板出现热斑效应。通过设置螺旋式轨道、导向轮、导向杆和导向槽，确保尾翼的姿态可控的位于两个光伏板之间，能够有效的缩短两个光伏板之间的距离，从而提高光伏板的安装面积，能充分利用立体空间多发电，能节约土地资源和充分利用自然资源，提高了光伏发电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的另一个视角的结构示意图；

图3为本实用新型的主视图；

图4为本实用新型的右视图；

图5为图4中A处结构的放大示意图；

图6为本实用新型的定位块推动叶片旋转的示意图；

图7为本实用新型的叶片与定位块的位置结构示意图；

图8为本实用新型的风力发电机与光伏板的位置结构示意图。

附图标记：

1.机头，11.轮毂，12.叶片，13.尾翼，2.升降杆，3.定位机构，31.定位块，32.定位座，321.第一限位块，322.第二限位块，4.导向杆，5.导向轮，6.螺旋式轨道，7.导向槽，8.支臂，9.定位柱，10.U型座，100.弧面，200.连接部，300.光伏板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

参照附图1，一种升降式风力发电机，包括机头1，机头1的前端转动设置有轮毂11，轮毂11固定有两个叶片12，机头1的后端设有尾翼13，还包括升降杆2，机头1转动设置在升降杆2上，机头1的下端固定有导向杆4，导向杆4的下端转动设置有导向轮5，升降杆2的外侧固定有螺旋式轨道6，导向轮5沿螺旋式轨道6滚动，螺旋式轨道6较低的一端连接有导向槽7，导向杆4沿导向槽7上下滑动。参照附图8，风力发电机位于两个光伏板300之间，两个光伏板300之间有间距，将一个光伏板300到另一个光伏板300的方向定义为间距的宽度方向，导向轮5沿着螺旋式轨道6向下滚动时带动机头1边下降边旋转，即尾翼13在下降的过程中旋转，当尾翼13来到两个光伏板300之间时，尾翼13的宽度方向与间距的宽度方向相一致，这就使得光伏板300之间的间距能根据尾翼13的宽度来进行设置，而不需要根据尾翼13的长度来设置，该设置能够缩短两个光伏板300的距离，能够提高光伏板300的安装面积，能充分利用立体空间多发电，能够节约土地资源和充分利用自然资源，从而提升发电效率。当尾翼13的宽度方向与间距的宽度方向相一致时，导向轮5进入导向槽7中，导向杆4沿导向槽7向下滑动，带动机头1下降，本实用新型通过螺旋式轨道6和导向轮5调整尾翼13的姿态，该过程为第一阶段，并通过导向杆4和导向槽7保持尾翼13的姿态，该过程为第二阶段。第一阶段，尾翼13的姿态在光伏板300的上方时就被调整好，第二阶段尾翼13下降被收纳在两个光伏板300之间。机头1上的叶片12在重力作用下呈竖向分布，该风力发电机需要光伏板300的安装位置足够高。

作为本实用新型的另一种实施方式：升降杆2上固定有与叶片12配合的定位机构3，导向杆4位于定位机构3与升降杆2之间，定位机构3在机头1下降时驱使叶片12横向放置，具体的，在导向轮5沿螺旋式轨道6滚动和导向杆4沿导向槽7滑动时，定位机构3驱使叶片12由竖直分布转为横向分布，参照附图2，定位机构3使叶片12横向分布在升降杆2上。该设置能够降低叶片12的高度，避免叶片12的阴影遮挡光伏板300。机头1上升时先解除对叶片12的限制，叶片12在重力作用下重新变成竖向分布，然后机头1继续上升，直至导向轮5位于螺旋式轨道6的上方，此时，导向杆4和导向轮5均没有被螺旋式轨道6限制，机头1能够在升降杆2上自由旋转，即尾翼13能够根据风向调整叶片12的迎风角度，确保风力发电机的发电量最大。尾翼13的姿态在机头1螺旋下降过程中被调整好，叶片12的姿态在机头1螺旋下降中进行初步调整，然后在机头1直线下降时进行最后调整，最终叶片12横向分布在升降杆2上。参照附图8，横向分布叶片12位于光伏板300的后方。机头1下降后，通过将叶片12横向分布，使其在位置较低的光伏板300之间也能够安装风力发电机。该结构设计扩大了风力发电机的应用范围。

作为本实用新型的另一种实施方式：定位机构3包括定位块31和定位座32，定位座32固定在定位块31的上端，定位块31与下方的叶片12相接触，以便驱使叶片12转动，定位座32的两端分别与机头1的前端的两侧相接触，导向杆4设于定位块31与升降杆2之间，导向杆4设于定位座32与升降杆2之间。叶片12在重力作用下呈竖向分布，机头1螺旋下降时，下方的叶片12先接触的是定位块31，机头1继续螺旋下降，下方的叶片12受定位块31阻挡由下向上旋转，此时叶片12由竖直状态转变为倾斜状态，然后机头1直线下降，叶片12倾斜到一定角度后，定位座32推动下方的叶片12继续向上旋转，直至叶片12横向分布在机头1上。当叶片12横向分布在机头1时，定位座32的两侧分别与轮毂11的两侧相接触，或者定位座32的两侧分别与两个叶片12相接触，即轮毂11的两侧被定位座32的两侧限制住，或者两个叶片12被定位座32的两侧限制住，上述两种限制方式，均使得轮毂11被限制在定位座32上不能旋转。

定位块31和定位座32驱使叶片12横向分布的一种实施方式为：定位块31的外壁与升降杆2的距离大于定位座32的外壁与升降杆2的距离，定位座32的一端与一个叶片12相接触，定位座32的另一端与另一个叶片12与轮毂11的连接部200相接触，具体的，定位座32的两端分别设有第一限位块321和第二限位块322，参照附图3，第一限位块321与一个叶片12相接触，参展附图4和附图5，第二限位块322与另一个叶片12与轮毂11的连接部200相接触，第二限位块322的高度大于第一限位块321的高度。机头1螺旋下降过程和机头1直线下降过程中，参照附图6，定位块31驱使叶片12由竖直状态变为倾斜状态，然后第二限位块322通过推动连接部200继续推动叶片12旋转，直至两个叶片12横向分布在升降杆2的上方。

作为本实用新型的另一种实施方式：参照附图7，叶片12为倾斜设置，叶片12靠近轮毂11的一端到升降杆2之间的距离小于另一端到升降杆2之间的距离。例如，叶片12的下段与定位块31存在一定间隙，能够围绕着定位块31旋转，叶片12的中段与定位块31接触，然后在定位块31的推动下，叶片12由下向上旋转，叶片12由竖直状态变为倾斜状态，最后在定位座32的推动下，变为横向分布。

具体的，定位块31通过支臂8固定在螺旋式轨道6上，支臂8为方管。

作为本实用新型的另一种实施方式：螺旋式轨道6与导向槽7相连接的位置设置有弧面100，弧面100引导导向轮5由螺旋式轨道6进入导向槽7，导向轮5带动导向杆4进入导向槽7，然后沿导向槽7向下滑动，弧面100在螺旋式轨道6和导向槽7之间起过渡作用。

作为本实用新型的另一种实施方式：机头1的下端固定有与螺旋式轨道6的上端的轮廓相配合的定位柱9，定位柱9是一个带空腔的圆柱结构，其圆柱结构的外壳设有与螺旋式轨道6相互动态配合的螺旋切面。定位柱9和螺旋式轨道6贴合后构成一个圆筒，导向槽7设置在圆筒上，导向杆4固定在定位柱9上，具体的，导向槽7的长度小于导向杆4的长度。

具体的，支臂8通过U型座10固定在螺旋式轨道6上。

本实用新型中，没有阳光而有风时，升降杆2带动机头1上升，导向杆4沿导向槽7向上滑动，然后导向轮5离开导向槽7，最后导向轮5位于螺旋式轨道6的上方，此时螺旋式轨道6限制不到导向轮5和导向杆4，尾翼13在风力作用下带动机头1绕升降杆2旋转，从而调整叶片12的迎风角度，使风力发电机发电达到最佳效果。当有阳光时，升降杆2带动机头1下降，当导向轮5未落在螺旋式轨道6上时，机头1不旋转或者风推动尾翼13带动机头1旋转，导向轮5落在螺旋式轨道6上，导向轮5沿着螺旋式轨道6滚动，此时机头1边下降边旋转，以此调节尾翼13的姿态，当导向轮5到达导向槽7时，尾翼13的宽度方向与光伏板300之间的间距的宽度方向相一致，然后导向杆4沿导向槽7向下滑动，尾翼13的姿态保持不变。在导向轮5沿着螺旋式轨道6滚动的过程中以及导向杆4沿导向槽7滑动过程中，叶片12被定位机构3由竖向分布驱使为横向分布，叶片12的水平位置得以降低，在避免叶片12的阴影遮挡到光伏板300的同时，降低了光伏板300的安装高度的要求。

本实用新型的升降式风力发电机主要安装在光伏电站阵列中，风力发电机和光伏发电形成风光互补的模式，白天光伏发电，阴雨黑夜的时候风力发电，从而提升发电效率。风力发电机的机头1通过升降杆2升降，避免了白天光伏板300出现热斑效应。通过设置螺旋式轨道6、导向轮5、导向杆4和导向槽7，确保尾翼13的姿态可控的位于两个光伏板300之间，能够有效的缩短两个光伏板300之间的距离，从而提高光伏板300的安装面积，提高光伏发电效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种升降式风力发电机，包括机头，所述机头的前端转动设置有轮毂，所述轮毂固定有两个叶片，所述机头的后端设有尾翼，其特征在于，还包括升降杆，所述机头转动设置在升降杆上，所述机头的下端固定有导向杆，所述导向杆的下端转动设置有导向轮，所述升降杆的外侧固定有螺旋式轨道，所述导向轮沿螺旋式轨道滚动，所述螺旋式轨道较低的一端连接有导向槽，所述导向杆沿导向槽上下滑动。

2.根据权利要求1所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述升降杆上固定有与叶片配合的定位机构，所述导向杆位于定位机构与升降杆之间，所述定位机构在机头下降时驱使叶片横向放置。

3.根据权利要求2所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述定位机构包括定位块和定位座，所述定位座固定在定位块的上端，所述定位块与下方的叶片相接触，以便驱使叶片转动，所述定位座的两端分别与机头的前端的两侧相接触。

4.根据权利要求3所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述定位块的外壁与升降杆的距离大于定位座的外壁与升降杆的距离，所述定位座的一端与一个叶片相接触，所述定位座的另一端与另一个叶片与轮毂的连接部相接触。

5.根据权利要求4所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述叶片为倾斜设置，所述叶片靠近轮毂的一端到升降杆之间的距离小于另一端到升降杆之间的距离。

6.根据权利要求5所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述定位块通过支臂固定在螺旋式轨道上。

7.根据权利要求1所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述螺旋式轨道与导向槽相连接的位置设置有弧面，所述弧面引导导向轮由螺旋式轨道进入导向槽。

8.根据权利要求1所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述机头的下端固定有与螺旋式轨道的上端的轮廓相配合的定位柱，所述导向杆固定在定位柱上。

9.根据权利要求8所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述定位柱和螺旋式轨道贴合后构成一个圆筒，所述导向槽设置在圆筒上。

10.根据权利要求9所述的升降式风力发电机，其特征在于，所述导向槽的长度小于导向杆的长度。