KR20220032531A - Solar-wind hybrid power generation device - Google Patents

Solar-wind hybrid power generation device Download PDF

Info

Publication number
KR20220032531A
KR20220032531A KR1020220022073A KR20220022073A KR20220032531A KR 20220032531 A KR20220032531 A KR 20220032531A KR 1020220022073 A KR1020220022073 A KR 1020220022073A KR 20220022073 A KR20220022073 A KR 20220022073A KR 20220032531 A KR20220032531 A KR 20220032531A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotating body
solar
support
power generation
slip ring
Prior art date
Application number
KR1020220022073A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102407453B1 (en
Inventor
박태규
Original Assignee
박태규
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박태규 filed Critical 박태규
Priority to KR1020220022073A priority Critical patent/KR102407453B1/en
Publication of KR20220032531A publication Critical patent/KR20220032531A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102407453B1 publication Critical patent/KR102407453B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/10PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
    • H02S10/12Hybrid wind-PV energy systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/06Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/08Slip-rings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/38Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The present invention relates to a solar-wind hybrid power generation device capable of organically linking a solar power generating means and a wind power generating means, and increasing power generation efficiency. A solar-wind hybrid power generation device (100) of the present invention comprises: a support (110); a slip ring (120) which is disposed in an upper part of the support (110); a rotating body (140); a connection reinforcing member (135) which crosses the middle of the inner space of the rotating body (140) to be coupled thereto, so as to support the slip ring (120); a rotating shaft (130); a flexible photovoltaic film (150); a cable (155) which is installed to rotate along with the rotating body (140) while maintaining a contact state of the end thereof; a generator (160) which generates power by using the rotational force of the rotating body (140); and a capacitor (190) which accumulates power which is generated in the photovoltaic film (150) and transmitted through the cable (155), and the power generated by the generator (160).

Description

태양광-풍력 하이브리드 발전 장치{Solar-wind hybrid power generation device}Solar-wind hybrid power generation device

본 발명은 태양광 발전 수단과 풍력 발전 수단을 유기적으로 연계하고, 발전 효율을 높일 수 있는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar-wind power hybrid power generation device capable of organically linking a solar power generating means and a wind power generating means and increasing power generation efficiency.

신재생 에너지에 대한 관심과 필요성이 높아지는 가운데, 태양광 발전 수단과 풍력 발전 수단을 혼용하는 기술이 다수 공개되어 있다.Amid the growing interest and need for renewable energy, a number of technologies for mixing solar power generation means and wind power generation methods have been disclosed.

태양광-풍력 혼용 발전에 관한 배경 기술의 설명은 아래 [특허문헌] 리스트 제시로 갈음한다.The description of the background technology related to the solar-wind power generation is replaced by the [Patent Document] list presented below.

다만, 종래의 태양광-풍력 혼용 발전 기술들은, However, conventional solar-wind power generation technologies are,

1) 태양광 발전과 풍력 발전 간의 유기적 연계성이 부족하고,1) lack of organic linkage between solar power generation and wind power generation;

2) 컴팩트한 공간 구성 및 다양한 활용처에 적용할 수 있는 가변성이 부족하며,2) It lacks compact space composition and flexibility applicable to various applications.

3) 태양광 발전 효율과 풍력 발전 효율을 함께 높일 수 있는 기술 구성이 제시되어 있지 않다.3) The technical composition that can increase both solar power generation efficiency and wind power generation efficiency is not presented.

1. 공개특허 10-2009-0112930 "태양광풍력 하이브리드 발전기"1. Patent Publication 10-2009-0112930 "Solar Wind Power Hybrid Generator" 2. 공개특허 10-2015-0137160 "지주에 설치되는 풍력태양광에너지 발생장치"2. Laid-open Patent 10-2015-0137160 "Wind-solar energy generating device installed on a pole" 3. 공개특허 10-2008-0104434 "태양광과 풍력발전의 복합 발전장치"3. Patent Publication 10-2008-0104434 "Combined power generation device of solar and wind power" 4. 등록특허 10-1064086 "풍력 및 태양광 발전을 이용한 독립형 전원 공급 시스템 및 그 방법"4. Registered Patent 10-1064086 "Independent power supply system and method using wind and solar power generation" 5. 등록특허 10-1776573 "발전 효율이 증대된 태양광 및 풍력 발전 장치"5. Registered Patent 10-1776573 "Solar and wind power generation device with increased power generation efficiency" 6. 등록특허 10-2142365 "풍력발전과 태양광 발전이 같은 회전축에 형성되는 발전장치 회전축의 부력장치"6. Registered Patent 10-2142365 "Buoyancy device on the rotating shaft of a power generation device in which wind power generation and solar power generation are formed on the same rotating shaft" 7. 등록특허 10-1512093 "태양광 및 풍력 하이브리드 이용 시스템"7. Registered Patent 10-1512093 "Solar and Wind Hybrid Utilization System"

본 발명은 종래 기술들의 문제점을 극복하여, 태양광 발전과 풍력 발전 간의 유기적 연계성이 확보되고, 컴팩트한 공간 구성 및 다양한 활용처에 적용할 수 있는 가변성을 확보하며, 태양광 발전 효율과 풍력 발전 효율을 함께 높일 수 있는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention overcomes the problems of the prior art, secures organic linkage between solar power generation and wind power generation, secures a compact space configuration and variability applicable to various applications, and solar power generation efficiency and wind power generation efficiency It is an object to provide a solar-wind hybrid power generation device that can increase the

본 발명은 「서포트(110); 상기 서포트(110) 상부에 배치된 슬립링(Slip Ring, 120); 상기 회전축(130)에 결합되어 외력에 의해 축회전하는 구형(求刑) 또는 반구형(半球形) 외연의 회전체(140); 상기 슬립링(120)을 지지하도록 상기 회전체(140) 내부공간의 중단을 가로질러 결합된 연결보강부재(135); 하단이 상기 슬립링(120)과 연결보강부재(135)를 관통하여 상기 서포트(110) 상단에 삽입되며, 상기 연결보강부재(135)와 서포트(110) 사이의 외주연에 대 기어(131)가 형성된 회전축(130); 상기 회전체(140)의 외연 형태를 따라 결합된 유연성(flexible) 태양광막(150); 선단이 상기 태양광막(150)에 고정되고, 말단이 상기 슬립링(120)의 전도체 링에 비고정 상태로 접전(接電)되어, 상기 말단의 접전 상태를 유지하며 상기 회전체(140)와 함께 회전하도록 설치된 케이블(155); 상기 대 기어(131)와 맞물리는 소 기어(161)를 매개로 상기 회전체(140)의 회전력을 이용하여 발전(發電)하는 발전기(160); 및 상기 태양광막(150)에서 생성되어 상기 케이블(155)을 거쳐 전달된 전력과 상기 발전기(160)에서 생성된 전력을 축전하는 축전기(190); 를 포함하고, 상기 서포트(110), 발전기(160) 및 축전기(190)가 모두 상기 회전체(140) 내부공간에 배치된 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치(100)」를 제공한다.The present invention is "support 110; a slip ring (Slip Ring, 120) disposed on the support (110); a spherical or hemispherical rotating body 140 coupled to the rotating shaft 130 and rotating by an external force; a connection reinforcing member 135 coupled across the middle of the inner space of the rotating body 140 to support the slip ring 120; The lower end passes through the slip ring 120 and the connection reinforcing member 135 and is inserted into the upper end of the support 110 , and a large gear 131 on the outer periphery between the connection reinforcing member 135 and the support 110 . The rotation shaft 130 is formed; a flexible solar film 150 coupled along the outer edge of the rotating body 140; The front end is fixed to the solar film 150, and the end is in contact with the conductor ring of the slip ring 120 in a non-fixed state, maintaining the contact state of the end, and the rotating body 140 and cables 155 installed to rotate together; a generator 160 that generates electricity using the rotational force of the rotating body 140 via the small gear 161 meshing with the large gear 131; and a capacitor 190 for accumulating the power generated in the photovoltaic film 150 and transmitted through the cable 155 and the power generated by the generator 160 ; Including, the support 110, the generator 160, and the capacitor 190 are all disposed in the inner space of the rotating body 140 - Solar-wind power hybrid power generation device 100" is provided. .

또한, 본 발명은 상단이 오픈된 하우징(10); 을 더 포함하고, 상기 서포트(110), 발전기(160) 및 축전기(190)가 상기 하우징(10) 바닥에 결합되며, 상기 회전체(140)가 상기 하우징(10) 상단을 커버하도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치(100)를 함께 제공한다.In addition, the present invention is a housing 10 with an open top; Further comprising, the support 110, the generator 160 and the capacitor 190 are coupled to the bottom of the housing 10, characterized in that the rotating body 140 is configured to cover the upper end of the housing (10) It provides a solar-wind hybrid power generation device 100 together.

본 발명으로부터 아래의 효과를 기대할 수 있다.The following effects can be expected from the present invention.

1. 구형 또는 반구형 회전체의 외연을 따라 유연성(flexible) 태양광막을 결합시키므로 태양의 고도 및 방위에 관계없이 태양광 수광이 가능하여 태양광 발전 효율을 높일 수 있다.1. By combining a flexible solar film along the outer edge of a spherical or hemispherical rotating body, it is possible to receive sunlight regardless of the altitude and orientation of the sun, thereby increasing the solar power generation efficiency.

2. 회전체의 회전축이 슬립링을 관통하도록 구성하여, 태양광막과 연결된 케이블의 꼬임없이 원활한 풍력발전이 이루어지도록 할 수 있다.2. By configuring the rotating shaft of the rotating body to pass through the slip ring, it is possible to achieve smooth wind power generation without twisting the cables connected to the photovoltaic film.

3. 다수의 풍력 저항 블레이드를 구형(求刑) 또는 반구형(半球形)으로 조합하여, 벤츄레이터 형태의 회전체를 구성할 수 있으며, 이에 따라 태양광 발전, 풍력 발전과 함께 환기 기능이 수행되도록 할 수 있다.3. By combining a number of wind resistance blades in a spherical or hemispherical shape, a venturator-type rotating body can be constructed, so that the ventilation function is performed along with solar and wind power generation. can

4. 회전체 내부 공간을 케이블, 발전기, 제1,2충전 컨트롤러, 축전기, 인버터 등의 배치공간으로 활용할 수 있다.4. The space inside the rotating body can be used as an arrangement space for cables, generators, first and second charging controllers, capacitors, and inverters.

[도 1]은 구형 회전체가 구비된 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치 일 실시예의 단면도이다.
[도 2]는 반구형 회전체에 측방으로 저항판이 구비된 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치 실시예의 외형도이다.
[도 3]은 반구형 회전체 하부에 저항판이 구비된 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치 실시예의 외형도이다.
[도 4]는 구형 회전체에 저항판이 종방향으로 둘러진 형태로 결합된 실시예의 외형도이다.
[도 5]는 다수의 풍력 저항 블레이드가 구형으로 조합된 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치 실시예의 외형도이다.
[도 6]은 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치 일 실시예의 내부 구성을 하부에서 도시한 것이다.
[FIG. 1] is a cross-sectional view of an embodiment of a solar-wind hybrid power generation device provided with a spherical rotating body.
[FIG. 2] is an external view of an embodiment of a solar-wind hybrid power generation device provided with a resistance plate on the side of a hemispherical rotating body.
[FIG. 3] is an external view of an embodiment of a solar-wind hybrid power generation device provided with a resistance plate under a hemispherical rotating body.
[FIG. 4] is an external view of an embodiment in which a resistance plate is coupled to a spherical rotating body in a longitudinal direction.
[FIG. 5] is an external view of an embodiment of a solar-wind hybrid power generation device in which a plurality of wind resistance blades are combined in a spherical shape.
[Figure 6] shows the internal configuration of an embodiment of the solar-wind hybrid power generation device from the bottom.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 「서포트(110); 상기 서포트(110) 상부에 배치된 슬립링(Slip Ring, 120); 상기 회전축(130)에 결합되어 외력에 의해 축회전하는 구형(求刑) 또는 반구형(半球形) 외연의 회전체(140); 상기 슬립링(120)을 지지하도록 상기 회전체(140) 내부공간의 중단을 가로질러 결합된 연결보강부재(135); 하단이 상기 슬립링(120)과 연결보강부재(135)를 관통하여 상기 서포트(110) 상단에 삽입되며, 상기 연결보강부재(135)와 서포트(110) 사이의 외주연에 대 기어(131)가 형성된 회전축(130); 상기 회전체(140)의 외연 형태를 따라 결합된 유연성(flexible) 태양광막(150); 선단이 상기 태양광막(150)에 고정되고, 말단이 상기 슬립링(120)의 전도체 링에 비고정 상태로 접전(接電)되어, 상기 말단의 접전 상태를 유지하며 상기 회전체(140)와 함께 회전하도록 설치된 케이블(155); 상기 대 기어(131)와 맞물리는 소 기어(161)를 매개로 상기 회전체(140)의 회전력을 이용하여 발전(發電)하는 발전기(160); 및 상기 태양광막(150)에서 생성되어 상기 케이블(155)을 거쳐 전달된 전력과 상기 발전기(160)에서 생성된 전력을 축전하는 축전기(190); 를 포함하고, 상기 서포트(110), 발전기(160) 및 축전기(190)가 모두 상기 회전체(140) 내부공간에 배치된 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치(100)」를 제공한다.The present invention is "support 110; a slip ring (Slip Ring, 120) disposed on the support (110); a spherical or hemispherical rotating body 140 coupled to the rotating shaft 130 and rotating by an external force; a connection reinforcing member 135 coupled across the middle of the inner space of the rotating body 140 to support the slip ring 120; The lower end passes through the slip ring 120 and the connection reinforcing member 135 and is inserted into the upper end of the support 110 , and a large gear 131 on the outer periphery between the connection reinforcing member 135 and the support 110 . The rotation shaft 130 is formed; a flexible solar film 150 coupled along the outer edge of the rotating body 140; The front end is fixed to the solar film 150, and the end is in contact with the conductor ring of the slip ring 120 in a non-fixed state, maintaining the contact state of the end, and the rotating body 140 and cables 155 installed to rotate together; a generator 160 that generates electricity using the rotational force of the rotating body 140 via the small gear 161 meshing with the large gear 131; and a capacitor 190 for accumulating the power generated in the photovoltaic film 150 and transmitted through the cable 155 and the power generated by the generator 160 ; Including, the support 110, the generator 160, and the capacitor 190 are all disposed in the inner space of the rotating body 140 - Solar-wind power hybrid power generation device 100" is provided. .

상기 서포트(110)는 지면, 구조물 등에 독립적으로 또는 타 부재와의 결합관계에 의해 세워져 고정된 부재이다. [도 1]에 도시된 바와 횡지지대(115) 위에 상기 서포트(110)를 결합시킬 수 있으며, [도 2] 내지 [도 6]에 도시된 바와 같이 별도의 하우징(10)을 구성하여, 상기 하우징(10) 내부 바닥에 상기 서포트(110)를 세워 결합시킬 수 있다.The support 110 is a member that is erected and fixed on the ground, a structure, etc. independently or by a coupling relationship with other members. The support 110 can be coupled on the transverse support 115 as shown in [Fig. 1], and a separate housing 10 is configured as shown in [Fig. 2] to [Fig. 6]. The support 110 may be erected on the inner bottom of the housing 10 and coupled thereto.

상기 슬립링(Slip Ring, 120)은 상기 서포트(110) 상부에 배치된다. 슬립링은 로터리 조인트, 로터리 커넥터 등으로도 불리는 전기 부품으로서, 회전하는 장비에 전원 또는 신호라인을 공급할 때 전선의 꼬임없이 전달 가능한 회전형 커넥터이다. 본 발명에서 상기 슬립링의 적용에 관한 구체적 사항은 후술하기로 한다.The slip ring (Slip Ring, 120) is disposed above the support (110). A slip ring is an electrical component that is also called a rotary joint or a rotary connector, and is a rotary connector that can be transmitted without twisting wires when supplying power or signal lines to rotating equipment. Specific details regarding the application of the slip ring in the present invention will be described later.

상기 회전축(130)은 하단이 상기 슬립링(120)과 연결보강부재(135)를 관통하여 상기 서포트(110) 상단에 축회전이 이루어질 수 있는 구조(볼 베어링 등)로 삽입되며, 상기 연결보강부재(135)와 서포트(110) 사이의 외주연에 대 기어(131)가 형성되어 있다. The lower end of the rotary shaft 130 is inserted through the slip ring 120 and the connection reinforcing member 135 in a structure (ball bearing, etc.) that can be axially rotated at the upper end of the support 110, and the connection is reinforced. A large gear 131 is formed on the outer periphery between the member 135 and the support 110 .

상기 대 기어(131)는 풍력발전에 이용되며 후술할 소 기어(161)와의 상대적 크기면에서 비교 우위를 갖는다는 의미이다. 상기 대 기어(131)는 상기 소 기어(161)와 맞물려 회전하되, 대-소 기어비에 따라 회전수가 증가한다. 이에 따라 상기 발전기(160)에서는 상기 소 기어(161)를 매개로 상기 회전체(140)의 회전력을 이용한 발전(發電)이 이루어진다.The large gear 131 is used for wind power generation and has a comparative advantage in relative size with the small gear 161, which will be described later. The large gear 131 rotates in mesh with the small gear 161, and the number of rotations increases according to the large-to-small gear ratio. Accordingly, in the generator 160 , electricity is generated using the rotational force of the rotating body 140 via the small gear 161 .

상기 회전체(140)는 구형(求刑) 또는 반구형(半球形) 외연을 갖도록 구성된 것으로서, 상기 회전축(130)에 결합되어 외력에 의해 축회전한다. 상기 회전축(130)이 상기 회전체(140)의 종방향 중심축이 되는 것이다. The rotating body 140 is configured to have a spherical or hemispherical outer periphery, and is coupled to the rotating shaft 130 to rotate by an external force. The rotation shaft 130 will be the longitudinal central axis of the rotation body 140 .

상기 회전체(140)의 외연 형태를 따라 유연성 태양광막(150)이 결합되며, 결과적으로 상기 회전체(140)는 플렉시블한 태양광막을 조합하여 구형 또는 반구형으로 형성시키기 위한 베이스 프레임 역할을 한다. 상기 태양광막(150)은 빛 에너지를 전기로 바꾸는 광기전 효과(photovoltaic effect)를 일으키는 것으로서, 상기 태양광막(150)이 구형 또는 반구형으로 형성됨으로써, 태양의 고도와 방위에 관계없이 태양광 수광이 가능하게 된다.The flexible solar film 150 is coupled along the outer edge of the rotating body 140, and as a result, the rotating body 140 serves as a base frame for forming a spherical or hemispherical shape by combining the flexible solar film. The photovoltaic film 150 produces a photovoltaic effect that converts light energy into electricity, and the photovoltaic film 150 is formed in a spherical or hemispherical shape, so that sunlight is received regardless of the altitude and orientation of the sun. it becomes possible

다만, 상기 회전체(140)가 구형(求刑)인 경우 하반구에는 태양광이 도달하기 어려울 수 있는데, 이 경우 상기 구형의 회전체(140) 하부에 반사판(30)을 배치함으로서 하반구 부분에서도 태양광 수광 및 발전이 이루어지도록 할 수 있다. However, when the rotating body 140 is spherical, it may be difficult for sunlight to reach the lower hemisphere. Solar light reception and power generation can be made.

상기 반사판(30)에 도달한 태양광이 상기 회전체(140)의 하반구로 고르게 반사되도록, 상기 반사판(30)의 형태를 상기 하반구를 향해 확공되는 형태로 구성할 수 있다. 또한, 상기 반사판(30)의 판면은 반사율이 높은 은박지 등으로 커버할 수 있다. The shape of the reflecting plate 30 may be configured such that the light reaching the reflecting plate 30 is evenly reflected to the lower hemisphere of the rotating body 140 . In addition, the plate surface of the reflective plate 30 may be covered with a high reflectance, such as silver foil paper.

상기 회전체(140)에는 풍력을 받아 상기 회전체(140)의 회전을 유도하는 저항판(20)을 결합시킬 수 있다. 상기 저항판(20)은 [도 2]에 도시된 바와 같이 선풍개 날개와 같이 굴곡면을 갖는 날개형으로 구성하여 회전체(140)의 측방에 결합시키거나, [도 3]에 도시된 바와 같이 벤츄레이터 블레이드처럼 굴곡면을 갖는 블레이드형으로 구성하여 회전체(140)의 하방에 결합시킬 수 있다. 또한, [도 4]에 도시된 바와 같이, 상기 저항판(20)을 굴곡면을 갖는 블레이드형으로 구성하되, 상기 회전체(140)에 종방향으로 둘러진 형태로 결합시킬 수 있다. 상기 저항판(20)의 굴곡면은 모든 방향의 바람에 저항할 수 있도록 설계하여, 상기 회전체(140)의 원활한 축회전이 이루어지도록 할 수 있다.A resistance plate 20 for inducing rotation of the rotating body 140 by receiving wind power may be coupled to the rotating body 140 . The resistance plate 20 is configured in a wing shape having a curved surface like a fan blade as shown in [Fig. 2] and coupled to the side of the rotating body 140, or as shown in [Fig. 3]. It can be configured as a blade type having a curved surface like a venturator blade and coupled to the lower side of the rotating body 140 . In addition, as shown in [Fig. 4], the resistance plate 20 is configured in a blade shape having a curved surface, but may be coupled to the rotation body 140 in a longitudinal direction. The curved surface of the resistance plate 20 is designed to resist wind in all directions, so that the rotation body 140 smoothly rotates the shaft.

또한, [도 5]에 도시된 바와 같이, 다수의 풍력 저항 블레이드를 구형(求刑) 또는 반구형(半球形)으로 조합하여, 벤츄레이터 형태의 회전체를 구성할 수 있다. 이 경우 기존의 벤츄레이터 설치 부위에 본 발명 장치를 적용함으로써 환기 기능을 수행함과 동시에 태양광 발전 및 풍력 발전이 이루어지도록 할 수 있다. In addition, as shown in [Fig. 5], by combining a plurality of wind resistance blades in a spherical (求刑) or hemispherical (半球形), it is possible to configure a ventilator-type rotating body. In this case, by applying the device of the present invention to the existing venturator installation site, it is possible to perform a ventilation function and to generate solar power and wind power at the same time.

상기 케이블(155)은 상기 태양광막(150)에 의해 생성된 전류를 제2축전지(180)까지 흘려보내기 위한 것이다. 상기 케이블(155)의 선단은 상기 태양광막(150)에 결합되어 있으므로 상기 회전체(140)가 축회전할 때 함께 회전한다. 그러나, 상기 케이블(155)의 말단은 상기 슬립링(120)의 전도체 링에 비고정 상태로 접전(接電)되어, 상기 말단의 접전 상태를 유지하며 상기 회전체(140)와 함께 회전하도록 설치되어 있어, 상기 케이블(155)이 꼬이지 않게 된다.The cable 155 is for passing the current generated by the photovoltaic film 150 to the second storage battery 180 . Since the front end of the cable 155 is coupled to the solar film 150 , it rotates together when the rotating body 140 pivots. However, the end of the cable 155 is non-fixed to the conductor ring of the slip ring 120 and is installed to rotate together with the rotating body 140 while maintaining the contact state of the end. so that the cable 155 is not twisted.

상기 접전 상태는 상기 케이블(155)의 말단과 전도체 링이 직접 접하거나 타 전도체 부재를 매개로 간접적으로 접하는 상태를 포함하고, 상기 케이블(155) 말단과 전도체 링이 이격된 상태에서 비접촉식 전류 전달이 이루어지는 모든 상태를 포함한다.The contact state includes a state in which the end of the cable 155 and the conductor ring are in direct contact or indirectly contacted through another conductor member, and in a state where the end of the cable 155 and the conductor ring are spaced apart, non-contact current transfer Including all states

한편, 상기 케이블(155)은 상기 회전축(130)에 구비된 대 기어(131)를 관통한 후 슬립링(120)의 전도체 링에 접전(接電)되도록 구성함으로써 상기 회전체(140) 내부에서 케이블이 얽히지 않도록 정리할 수 있다.On the other hand, the cable 155 is configured to be in contact with the conductor ring of the slip ring 120 after passing through the large gear 131 provided on the rotating shaft 130, so that the inside of the rotating body 140 is You can organize the cables so they don't get tangled.

상기 태양광막(150)에서 생성되어 상기 케이블(155)을 거쳐 전달된 전력과 풍력에 의해 상기 발전기(160)에서 생성된 전력은 상기 축전기(190)에 축전된다. 전류가 상기 축전기(190)에서 상기 태양광막(150)으로 역류하는 것을 방지하기 위한 제1충전 컨트롤러(170) 및 상기 축전기(190)에서 발전기(160)로 역류하는 것을 방지하기 위한 제2충전 컨트롤러(180)를 함께 구성할 수 있다.The power generated in the photovoltaic film 150 and transmitted through the cable 155 and the power generated in the generator 160 by wind power are stored in the capacitor 190 . A first charge controller 170 for preventing a reverse flow of current from the capacitor 190 to the solar film 150 and a second charge controller for preventing a reverse flow from the capacitor 190 to the generator 160 (180) can be configured together.

이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다. In the above, the present invention has been described in detail along with specific examples. However, the present invention is not limited by the above embodiments and may be modified and modified without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the claims of the present invention cover such modifications and variations.

100 : 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치
110 : 서포트 115 : 횡지지대 120 : 슬립링
130 : 회전축 131 : 대 기어 135 : 연결보강부재
140 : 회전체 150 : 태양광막 155 : 케이블
160 : 발전기 161 : 소 기어 170 : 제1충전 컨트롤러
180 : 제2충전 컨트롤러 190 : 축전기
10 : 하우징 20,20',20" : 저항판 30 : 반사판
100: solar-wind hybrid power generation device
110: support 115: transverse support 120: slip ring
130: rotation shaft 131: large gear 135: connection reinforcing member
140: rotating body 150: solar film 155: cable
160: generator 161: small gear 170: first charge controller
180: second charge controller 190: capacitor
10: housing 20,20',20": resistance plate 30: reflector

Claims (2)

서포트(110);
상기 서포트(110) 상부에 배치된 슬립링(Slip Ring, 120);
상기 회전축(130)에 결합되어 외력에 의해 축회전하는 구형(求刑) 또는 반구형(半球形) 외연의 회전체(140);
상기 슬립링(120)을 지지하도록 상기 회전체(140) 내부공간의 중단을 가로질러 결합된 연결보강부재(135);
하단이 상기 슬립링(120)과 연결보강부재(135)를 관통하여 상기 서포트(110) 상단에 삽입되며, 상기 연결보강부재(135)와 서포트(110) 사이의 외주연에 대 기어(131)가 형성된 회전축(130);
상기 회전체(140)의 외연 형태를 따라 결합된 유연성(flexible) 태양광막(150);
선단이 상기 태양광막(150)에 고정되고, 말단이 상기 슬립링(120)의 전도체 링에 비고정 상태로 접전(接電)되어, 상기 말단의 접전 상태를 유지하며 상기 회전체(140)와 함께 회전하도록 설치된 케이블(155);
상기 대 기어(131)와 맞물리는 소 기어(161)를 매개로 상기 회전체(140)의 회전력을 이용하여 발전(發電)하는 발전기(160); 및
상기 태양광막(150)에서 생성되어 상기 케이블(155)을 거쳐 전달된 전력과 상기 발전기(160)에서 생성된 전력을 축전하는 축전기(190); 를 포함하고,
상기 서포트(110), 발전기(160) 및 축전기(190)가 모두 상기 회전체(140) 내부공간에 배치된 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치(100).
support 110;
a slip ring (Slip Ring, 120) disposed on the support (110);
a spherical or hemispherical rotating body 140 coupled to the rotating shaft 130 and rotating by an external force;
a connection reinforcing member 135 coupled across the middle of the inner space of the rotating body 140 to support the slip ring 120;
The lower end passes through the slip ring 120 and the connection reinforcing member 135 and is inserted into the upper end of the support 110 , and a large gear 131 on the outer periphery between the connection reinforcing member 135 and the support 110 . The rotation shaft 130 is formed;
a flexible solar film 150 coupled along the outer edge of the rotating body 140;
The front end is fixed to the solar film 150, and the end is in contact with the conductor ring of the slip ring 120 in a non-fixed state, maintaining the contact state of the end, and the rotating body 140 and cables 155 installed to rotate together;
a generator 160 that generates electricity using the rotational force of the rotating body 140 via the small gear 161 meshing with the large gear 131; and
a capacitor 190 for accumulating power generated in the photovoltaic film 150 and transmitted through the cable 155 and power generated by the generator 160; including,
The support 110 , the generator 160 , and the capacitor 190 are all disposed in the inner space of the rotating body 140 , the solar-wind hybrid power generation device 100 .
제1항에서,
상단이 오픈된 하우징(10); 을 더 포함하고,
상기 서포트(110), 발전기(160) 및 축전기(190)가 상기 하우징(10) 바닥에 결합되며,
상기 회전체(140)가 상기 하우징(10) 상단을 커버하도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전 장치(100).
In claim 1,
housing 10 with an open top; further comprising,
The support 110, the generator 160 and the capacitor 190 are coupled to the bottom of the housing 10,
Solar-wind hybrid power generation device (100), characterized in that the rotating body (140) is configured to cover the upper end of the housing (10).
KR1020220022073A 2020-09-07 2022-02-21 Solar-wind hybrid power generation device KR102407453B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220022073A KR102407453B1 (en) 2020-09-07 2022-02-21 Solar-wind hybrid power generation device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200114002A KR102407436B1 (en) 2020-09-07 2020-09-07 Solar-wind hybrid power generation device
KR1020220022073A KR102407453B1 (en) 2020-09-07 2022-02-21 Solar-wind hybrid power generation device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200114002A Division KR102407436B1 (en) 2020-09-07 2020-09-07 Solar-wind hybrid power generation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220032531A true KR20220032531A (en) 2022-03-15
KR102407453B1 KR102407453B1 (en) 2022-06-10

Family

ID=80816869

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200114002A KR102407436B1 (en) 2020-09-07 2020-09-07 Solar-wind hybrid power generation device
KR1020220022073A KR102407453B1 (en) 2020-09-07 2022-02-21 Solar-wind hybrid power generation device

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200114002A KR102407436B1 (en) 2020-09-07 2020-09-07 Solar-wind hybrid power generation device

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102407436B1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080104434A (en) 2007-05-28 2008-12-03 주식회사 엔이씨 A power generator by combinded for utilizing solar energy, wind force
KR20090112930A (en) 2008-04-25 2009-10-29 윤종훈 Solar wind hybrid generator
KR101064086B1 (en) 2009-06-19 2011-10-04 대성에너지 주식회사 Method and system for independantly supplying electric power source using wind power and solar power generation
KR20110117786A (en) * 2010-04-22 2011-10-28 박문수 Wind generation system consisting of non-motorized bentilator
KR101512093B1 (en) 2013-12-27 2015-04-14 동명대학교산학협력단 Hybrid using system by photovoltaic and wind
KR20150137160A (en) 2014-05-28 2015-12-09 김종희 A energy storage apparatus of velocity and sunlight installed support
KR20170067636A (en) * 2016-06-08 2017-06-16 (주)지인테크 Wind power generator combinied with rotating solar pannel array apparatus for solar power generator
KR101776573B1 (en) 2017-04-20 2017-09-18 이재욱 Solar power and wind power generation set having increased generation efficiency
KR20180080836A (en) * 2017-01-05 2018-07-13 한국교통대학교산학협력단 Wind Power­Solar Power generating apparatus and Operation method thereof
CN109194248A (en) * 2018-09-05 2019-01-11 江苏大学 A kind of spherical integral type wind and solar hybrid generating system and method
KR102142365B1 (en) 2019-07-18 2020-08-07 박진규 wind and solar power generators using buoyancy

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080104434A (en) 2007-05-28 2008-12-03 주식회사 엔이씨 A power generator by combinded for utilizing solar energy, wind force
KR20090112930A (en) 2008-04-25 2009-10-29 윤종훈 Solar wind hybrid generator
KR101064086B1 (en) 2009-06-19 2011-10-04 대성에너지 주식회사 Method and system for independantly supplying electric power source using wind power and solar power generation
KR20110117786A (en) * 2010-04-22 2011-10-28 박문수 Wind generation system consisting of non-motorized bentilator
KR101512093B1 (en) 2013-12-27 2015-04-14 동명대학교산학협력단 Hybrid using system by photovoltaic and wind
KR20150137160A (en) 2014-05-28 2015-12-09 김종희 A energy storage apparatus of velocity and sunlight installed support
KR20170067636A (en) * 2016-06-08 2017-06-16 (주)지인테크 Wind power generator combinied with rotating solar pannel array apparatus for solar power generator
KR20180080836A (en) * 2017-01-05 2018-07-13 한국교통대학교산학협력단 Wind Power­Solar Power generating apparatus and Operation method thereof
KR101776573B1 (en) 2017-04-20 2017-09-18 이재욱 Solar power and wind power generation set having increased generation efficiency
CN109194248A (en) * 2018-09-05 2019-01-11 江苏大学 A kind of spherical integral type wind and solar hybrid generating system and method
KR102142365B1 (en) 2019-07-18 2020-08-07 박진규 wind and solar power generators using buoyancy

Also Published As

Publication number Publication date
KR102407453B1 (en) 2022-06-10
KR20220032341A (en) 2022-03-15
KR102407436B1 (en) 2022-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090217851A1 (en) Rotor sail and ship with a rotor sail
CN110080948A (en) A kind of controllable lighted buoy based on wave energy and solar energy and wind power generation
KR102407453B1 (en) Solar-wind hybrid power generation device
KR100839485B1 (en) The vertical axis-wind power system having multiple rotor blade-type
US20110305557A1 (en) Wind turbine
KR101229643B1 (en) hybrid type power supply apparatus for multi smart gateway
CN114423942A (en) Multi-mode renewable energy power generation system
CN103206345A (en) Bidirectional-rotation wind driven generation device
WO2020149732A1 (en) Modular floating solar apparatus
KR20230172123A (en) Solar-wind hybrid power generation device combining flexible solar film with hemispherical rotating body
KR20230172122A (en) Solar-wind hybrid power generation device that generates and ventilates at same time
KR100681731B1 (en) Hybrid solar cell street-lamp having sirocco fan generating structure
CN207543026U (en) A kind of solar energy photovoltaic generator based on wind-light complementary system
CN112761876B (en) Wind-water two-type portable power generation device
KR100964551B1 (en) Solar generater
US11506176B1 (en) Modular multi-axial rotor
CN112332750B (en) Power generation device and power generation system using same
KR100391772B1 (en) a generator
CN210422859U (en) Integrated outdoor power generation device
KR101472383B1 (en) Hybrid power generating system
KR20130027775A (en) Hybrid generation apparatrus
KR200491127Y1 (en) Wind direction-tracking power generator with electrical connection
KR200414631Y1 (en) Hybrid solar cell street-lamp having sirocco fan generating structure
CN103216387B (en) Two to rotary electrification equipment
JP2004068622A (en) Power generating device and rotor of wind mill

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant