CN220452093U - 一种风光发电装置及发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风光发电装置及发电系统，其中风光发电装置包括安装杆、风力发电设备和光伏发电设备，安装杆安装在高速公路旁的闲置土地上；光伏发电设备包括光伏板，光伏板安装在安装杆的顶部；风力发电设备包括风力发电机，风力发电机安装在安装杆上，且位于光伏板的下方，风力发电机的扇叶位于光伏板外周侧；发电系统包括储能装置和多个风光发电装置，风力发电设备与风力发电设备均与储能装置电连接。本实用新型中的风光发电装置安装在高速公路旁的土地上，增加了对土地的利用率，而且能够通过风力和光进行互补发电，并实现电能的储存和使用，满足高速公路及附近的用电量。

Description

一种风光发电装置及发电系统

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，特别是涉及一种风光发电装置及发电系统。

背景技术

随着国内外高速公路的迅猛发展，全国建成了南北贯通的现代高速公路网络，高速公路的修建耗费了大量的土地，且因其环境很特殊，无法得到有效的利用，且现在新能源汽车的广泛应用，高速公路的耗电量日益增加，为此需要在高速公路两边安装一种风光发电装置，互补发电，满足高速公路及附近的用电量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种风光发电装置及发电系统，安装在高速公路旁的土地上，增加了对土地的利用率，而且能够通过风力和光进行互补发电，满足高速公路及附近的用电量。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种风光发电装置，包括安装杆、风力发电设备和光伏发电设备，上述安装杆安装在高速公路旁的闲置土地上；

上述光伏发电设备包括光伏板，上述光伏板安装在上述安装杆的顶部；

上述风力发电设备包括风力发电机，上述风力发电机安装在上述安装杆上，且位于上述光伏板的下方，上述风力发电机的扇叶位于上述光伏板外周侧。

优选地，上述光伏发电设备还包括第一驱动机构、追光控制器和光照度传感器，上述追光控制器和上述第一驱动机构设于上述安装杆上，上述光照度传感器设于上述光伏板上，上述上述光伏板设于上述第一驱动机构的输出端，用于控制上述光伏板正对太阳光，上述光照度传感器和上述第一驱动机构均与上述追光控制器电连接。

优选地，上述第一驱动机构包括第一安装箱、第一电机、减速箱，第一安装板、光伏安装板和推杆电机；上述安装杆的顶端安装有第一安装平台，上述第一安装箱安装在上述第一安装平台上，上述第一电机安装在上述第一安装箱内且其输出轴向上设置，上述减速箱安装在上述第一安装箱上端面，上述第一电机的输出轴穿过上述第一安装箱上侧壁与上述减速箱的输入轴连接，上述第一安装板转动设于上述减速箱的输出轴，上述光伏安装板一端转动设于上述第一安装板上，另一端自由，上述推杆电机安装在上述第一安装平台上，上述推杆电机的输出轴向上设置并滑动设于上述光伏安装板底部，上述光伏板安装在上述光伏安装板上。

优选地，上述第一安装板的底部还设有与上述第一电机的输出轴同轴的环形槽，上述第一安装平台设有支撑杆，上述支撑杆竖直设置，一端固定连接在上述第一安装平台上，另一端滑动设于上述环形槽内。

优选地，还包括蓄电池，上述蓄电池设于上述第一安装平台上，上述光伏板与上述蓄电池电连接，上述蓄电池与上述第一电机、上述推杆电机和上述追光控制器电连接。

优选地，上述风力发电设备包括第二驱动机构、风感传感器和追风控制器，上述第二驱动机构和上述追风控制器设于上述安装杆上，上述风力发电机设于上述第二驱动机构的驱动端，上述风感传感器和上述第二驱动机构均与上述追风控制器电连接，使上述风力发电机整体内的扇叶处于迎风状态。

优选地，上述第二驱动机构包括第二安装箱、第二电机、主动轮、从动轮、传动杆和第二安装板，上述安装杆上安装有第二安装平台，上述第二安装箱设于上述第二安装平台上，上述第二电机、上述主动轮和上述从动轮设于上述第二安装箱内，上述第二电机的输出轴与上述主动轮传动连接，上述从动轮与上述主动轮啮合连接，上述从动轮转动设于上述安装杆上，上述第二安装板位于上述第二安装箱上方且转动设于上述安装杆上，上述传动杆连接于上述第二安装板和上述从动轮之间，上述风力发电机和上述风感传感器安装在上述第二安装板上。

优选地，上述第二安装平台上设有配重块，上述配重块与上述风力发电机相对于上述安装杆相对称设置。

一种风光发电系统，包括多个上述风光发电装置和储能装置，上述风力发电设备与上述风力发电设备均与上述储能装置电连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

安装杆安装在高速公路旁的闲置的土地上，能够使得高速公路旁的无法有效利用的土地被利用，从而节约了土地资源，而且将光能和风能转换为电能，实现光能和风能的充分利用和互补的特性，从而充分利用自然能源，满足高速公路及附近的用电量；而且风力发电设备和光伏发电设备的发电不会相互影响，保证各自发电的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本实用新型中风光发电装置整体示意图；

图2为本实用新型中实施例图1中A的放大示意图；

图3为本实用新型中风光发电系统示意图。

附图标记说明：

1、安装杆；11、第一安装平台；12、第二安装平台；2、光伏发电设备；21、光伏板；22、光照度传感器；23、第一安装箱；24、第一电机；25、减速箱；26、第一安装板；261、环形槽；27、光伏安装板；28、推杆电机；29、支撑杆；30、滚珠；3、风力发电设备；31、风力发电机；32、风感传感器；33、第二安装箱；34、第二电机；35、主动轮；36、从动轮；37、传动杆；38、第二安装板；39、配重块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种风光发电装置，包括安装杆1、风力发电设备3和光伏发电设备2，安装杆1安装在高速公路旁的闲置土地上，能够充分利用闲置土地，节约土地资源；光伏发电设备2包括光伏板21，光伏板21安装在安装杆1的顶部；风力发电设备3包括风力发电机31，风力发电机31安装在安装杆1上，通过光伏板21利用光能进行发电和风力发电机31利用风能进行发电，实现光能和风能的充分利用和互补的特性，由于风能和太阳能具有天然的互补优势，即白天的太阳光强，而夜间风多；夏天日照好、风弱；冬春季风大、日照弱，从而充分利用自然能源，满足高速公路及附近的用电量；而且风力发电设备3位于光伏板21的下方，不会遮挡光伏板21呗太阳光照射，保证光伏板21的照射面积，保证发电效率；再者风力发电机31的扇叶位于光伏板21外周侧，即光伏板21和风力发电机31的扇叶投影在地面上时，风力发电机31的扇叶相对于光伏板21的外边缘更远离安装杆1的中心轴，从而减少光伏板21遮挡风力发电机31的扇叶的情况产生，保证风力发电机31的扇叶受风量，保证发电效率。

优选地，光伏发电设备2还包括第一驱动机构、追光控制器(图中未显示)和光照度传感器22，追光控制器和第一驱动机构设于安装杆1上，光照度传感器22设于光伏板21上，光伏板21设于第一驱动机构的输出端，光照度传感器22和第一驱动机构均与追光控制器电连接，用于控制光伏板21正对太阳光；具体的，第一驱动机构包括第一安装箱23、第一电机24、减速箱25，第一安装板26、光伏安装板27和推杆电机28；安装杆1的顶端安装有第一安装平台11，第一安装箱23安装在第一安装平台11上，第一电机24安装在第一安装箱23内且其输出轴向上设置，减速箱25安装在第一安装箱23上端面，第一电机24的输出轴穿过第一安装箱23上侧壁与减速箱25的输入轴连接，第一安装板26转动设于减速箱25的输出轴，光伏安装板27一端转动设于第一安装板26上，另一端自由，推杆电机28安装在第一安装平台11上，推杆电机28的输出轴向上设置并滑动设于光伏安装板27底部，光伏板21安装在光伏安装板27上；具体的，光伏安装板27底部开设有滑动槽，推杆电机28的输出轴的端部滑动设于滑动槽内，推杆电机28推动光伏安装板27绕与第一安装板26连接的一端转动，使得光伏板21的高度发生变化，此为现有技术，具体不再赘述。

通过光照度传感器22感应一天中太阳的照度和太阳高度角变化，为现有产品，然后反馈给追光控制器，追光控制器驱动第一电机24和推杆电机28来调整光伏板21受光面的朝向，使受光面与太阳光照形成的方位角尽可能保持在垂直角度，最大程度的实现对全天太阳能的充分转化利用；具体的，第一电机24通过减速箱25带动第一安装板26周向转动，同时可带动光伏安装板27上的光伏板21周向转动，实现光伏板21在周向的受光面朝向的调整；因为光伏安装板27一端与第一安装板26转动连接，通过推杆电机28可使得光伏安装板27绕着自己的转动轴转动，使得光伏板21与第一安装板26之间具有不同的夹角，实现多受光面朝向的调整，即通过第一电机24和推杆电机28能够多方向调整光伏板21受光面的朝向，使受光面朝向光照方向，充分利用光能。

优选地，第一安装板26的底部还设有与第一电机24的输出轴同轴的环形槽261，第一安装平台11设有支撑杆29，支撑杆29竖直设置，一端固定连接在第一安装平台11上，另一端滑动设于环形槽261内；其中第一电机24带动第一安装板26转动时，支撑杆29的端部在环形槽261内滑动，不会影响第一安装板26的转动，而且支撑杆29还能够起到支撑作用，从而降低第一电机24输出轴对第一安装板26的支撑压力；其中，支撑杆29可以为多个，周向均设于第一安装箱23外侧，支撑效果更好；具体的，如图2所示，支撑杆29位于环形槽261内的端部设有球形槽，球形槽内安装有滚珠30，滚珠30部分位于球形槽外并与环形槽261的底部相抵接，减小支撑杆29与环形槽261之间的摩擦力，使用寿命更长。

优选地，风力发电设备3包括第二驱动机构、风感传感器32和追风控制器(图中未显示)，第二驱动机构和追风控制器设于安装杆1上，风力发电机31设于第二驱动机构的驱动端，使风力发电机31整体内的扇叶处于迎风状态，风感传感器32和第二驱动机构均与追风控制器电连接；具体的，第二驱动机构包括第二安装箱33、第二电机34、主动轮35、从动轮36、传动杆37和第二安装板38，安装杆1上安装有第二安装平台12，第二安装箱33设于第二安装平台12上，第二电机34、主动轮35和从动轮36设于第二安装箱33内，第二电机34的输出轴与主动轮35传动连接，从动轮36与主动轮35啮合连接，从动轮36转动设于安装杆1上，第二安装板38位于第二安装箱33上方且转动设于安装杆1上，传动杆37连接于第二安装板38和从动轮36之间，风力发电机31和风感传感器32安装在第二安装板38上；其中从动轮36和第二安装板38的转动连接方式均为现有技术，不再具体赘述。

风感传感器32用于检测空气中风的风向和风速，为现有产品，然后反馈给追风控制器，追风控制器控制第二电机34转动，第二电机34转动带动主动轮35转动，主动轮35带动从动轮36转动，从动轮36通过传动杆37带动所述第二安装板38转动，第二安装板38转动即可带动风力发电机31周向转动，使得风力发电机31的扇叶处于迎风状态，即风吹向扇叶面，从而风力发电机31的扇叶以最佳角度迎风，保持最大风力发电，增加发电效率。

优选地，第二安装平台12上设有配重块39，配重块39与风力发电机31相对于安装杆1相对称设置，使得第二安装平台12受力尽可能保持平衡，使得风力发电机31的扇叶转动稳定。

优选地，还包括蓄电池(图中未显示)，蓄电池设于第一安装平台11上，具体安装在第一安装箱23内，光伏板21与蓄电池电连接，为蓄电池充电，蓄电池与第一电机24、推杆电机28、追光控制器、追风控制器、风感传感器32、和第二电机34电连接，通过蓄电池为各用电器稳定供电。

本实用新型还公开了一种风光发电系统，如图3所示，包括储能装置和多个风光发电装置，风力发电设备3与风力发电设备3均与储能装置电连接，储能装置可为现有的储能收集设备，而且储能装置可设置在高速公路的服务区，为高速公路附近的用户供电，实现电能的储存和使用。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种风光发电装置，其特征在于，包括安装杆、风力发电设备和光伏发电设备，所述安装杆安装在高速公路旁的闲置土地上；

所述光伏发电设备包括光伏板，所述光伏板安装在所述安装杆的顶部；

所述风力发电设备包括风力发电机，所述风力发电机安装在所述安装杆上，且位于所述光伏板的下方，所述风力发电机的扇叶位于所述光伏板外周侧。

2.根据权利要求1所述的风光发电装置，其特征在于，所述光伏发电设备还包括第一驱动机构、追光控制器和光照度传感器，所述追光控制器和所述第一驱动机构设于所述安装杆上，所述光照度传感器设于所述光伏板上，所述光伏板设于所述第一驱动机构的输出端，用于控制所述光伏板正对太阳光，所述光照度传感器和所述第一驱动机构均与所述追光控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的风光发电装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一安装箱、第一电机、减速箱，第一安装板、光伏安装板和推杆电机；所述安装杆的顶端安装有第一安装平台，所述第一安装箱安装在所述第一安装平台上，所述第一电机安装在所述第一安装箱内且其输出轴向上设置，所述减速箱安装在所述第一安装箱上端面，所述第一电机的输出轴穿过所述第一安装箱上侧壁与所述减速箱的输入轴连接，所述第一安装板转动设于所述减速箱的输出轴，所述光伏安装板一端转动设于所述第一安装板上，另一端自由；所述推杆电机安装在所述第一安装平台上，所述推杆电机的输出轴向上设置并滑动设于所述光伏安装板底部，所述光伏板安装在所述光伏安装板上。

4.根据权利要求3所述的风光发电装置，其特征在于，所述第一安装板的底部还设有与所述第一电机的输出轴同轴的环形槽，所述第一安装平台设有支撑杆，所述支撑杆竖直设置，一端固定连接在所述第一安装平台上，另一端滑动设于所述环形槽内。

5.根据权利要求3所述的风光发电装置，其特征在于，还包括蓄电池，所述蓄电池设于所述第一安装平台上，所述光伏板与所述蓄电池电连接，所述蓄电池与所述第一电机、所述推杆电机和所述追光控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的风光发电装置，其特征在于，所述风力发电设备包括第二驱动机构、风感传感器和追风控制器，所述第二驱动机构和所述追风控制器设于所述安装杆上，所述风力发电机设于所述第二驱动机构的驱动端，所述风感传感器和所述第二驱动机构均与所述追风控制器电连接，使所述风力发电机整体内的扇叶处于迎风状态。

7.根据权利要求6所述的风光发电装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二安装箱、第二电机，主动轮、从动轮、传动杆和第二安装板，所述安装杆上安装有第二安装平台，所述第二安装箱设于所述第二安装平台上，所述第二电机、所述主动轮和所述从动轮设于所述第二安装箱内，所述第二电机的输出轴与所述主动轮传动连接，所述从动轮与所述主动轮啮合连接，所述从动轮转动设于所述安装杆上，所述第二安装板位于所述第二安装箱上方且转动设于所述安装杆上，所述传动杆连接于所述第二安装板和所述从动轮之间，所述风力发电机和所述风感传感器安装在所述第二安装板上。

8.根据权利要求7所述的风光发电装置，其特征在于，所述第二安装平台上设有配重块，所述配重块与所述风力发电机相对于所述安装杆相对称设置。

9.一种风光发电系统，其特征在于，包括储能装置和多个如权利要求1-8任意一项的所述风光发电装置，所述风力发电设备与所述风力发电设备均与所述储能装置电连接。