TWI527963B

TWI527963B - 風力發電裝置

Info

Publication number: TWI527963B
Application number: TW103106502A
Authority: TW
Inventors: 彭昭暐; 蔡得民; 劉文豪; 陳冠彥
Original assignee: 國立中山大學
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2016-04-01
Also published as: TW201533318A

Description

風力發電裝置

本發明係關於一種風力發電裝置，尤其是一種包含一第一發電機及一第二發電機以降低輸出功率的變動範圍並延長有效發電時間的風力發電裝置。

風力發電不僅能夠提供人類生活所需之電能，同時又能兼顧環境保護與永續能源的發展。習用風力發電裝置係利用來自大自然的風力，帶動一葉片旋轉，藉由該葉片旋轉時所產生之軸功，驅動一發電機以產生電能。該風力發電裝置純粹將風能再利用來產生電能，符合當代環保議題，可避免在電能的生成轉換過程中對環境造成惡性負擔，因而帶來相當的經濟效益。

習用風力發電裝置主要可劃分為水平軸風力發電機〔Horizontal Axis Wind Turbine〕及垂直軸風力發電機〔Vertical Axis Wind Turbine〕等二大類。請參照第1圖所示，即一種習用水平軸風力發電機9，包含一基座91及一葉片92，該葉片92可旋轉地結合於該基座91，因此該葉片92可以受風力驅動旋轉，進而帶動一發電機運轉產生電能。自然風之風向與風速均容易變化，為了避免風向改變造成該葉片92無法確實受風力驅動旋轉，該水平軸風力發電機9還可以設有一對風裝置93，該基座91可經由該對風裝置93以結合該葉片92，且該對風裝置93能夠隨著風向改變而相對該基座91樞轉，以維持該葉片92正對(或背對)風向。

雖然藉由設置該對風裝置93能夠解決風向改變的問題，但風速的變化卻難以克服，因此習用風力發電裝置屬變動電壓源，其所產生之電能的功率(或電壓)將會隨著風速的大小而改變。詳言之，當自然風之風速較小時，該葉片92之轉速較慢，使得該水平軸風力發電機9之輸出功率較小；反之，當自然風之風速較大時，該葉片92之轉速較快，因此該水平軸風力發電機9之輸出功率較大，惟受限於發電機本身的發電效率影響，當風速達到一上限值後該水平軸風力發電機9之輸出功率係屆其最大額定輸出功率，將不再隨著風速的增加而有所提升。

據此，該水平軸風力發電機9之輸出功率係隨著風速變動，因此該水平軸風力發電機9所產生之電能必須經由整流器(rectifier)、變壓器(transformer)與變流器(power converter)等各式電力轉換設備之處理後才能形成穩定直流電源以儲存於蓄電池中供後續使用；或者形成穩定交流電源以供饋入市電電網。由於風速之變化幅度甚鉅，連帶使得該水平軸風力發電機9之輸出功率的變動範圍亦相當大，導致將該水平軸風力發電機9所產生之電能轉換為穩定電源所需之電力轉換設備設計困難，因而衍生所述電力轉換設備造價昂貴、維護不易且轉換效率低落等諸多問題。

再者，當風速小於該水平軸風力發電機9之最小啟動風速時，該葉片92無法確實受風力驅動旋轉，因此在此狀態下該水平軸風力發電機9將處於閒置狀態而無法產生任何電能。根據台灣電力公司的統計資料顯示，全台市用風力發電機平均有七成以上的時間是處於閒置狀態未能發電。由此可知，該水平軸風力發電機9之有效發電時間完全取決於風速大於其最小啟動風速的持續時間，致使該水平軸風力發電機9存在發電時間不固定或者連續發電時間不足的問題。

另一方面，習用垂直軸風力發電機雖然在風向改變時無需對風，相較水平軸風力發電機具有結構簡單之優點，惟與該水平軸風力發電機9類似，習用垂直軸風力發電機同樣受到自然風之風速變化影響，面臨輸出功率的變動範圍過大及發電時間不足等問題。

綜上所述，習用風力發電裝置具有「輸出功率的變動範圍過大」與「發電時間不足」等缺點，亟需提供一種進一步改良之風力發電裝置。

本發明之一目的係提供一種風力發電裝置，包含一第一發電機及一第二發電機，一傳動鍊條係分別連接一第一變速裝置及一第二變速裝置，該第一變速裝置結合該第一發電機，該第二變速裝置結合該第二發電機，且該第一發電機之輸入軸係結合一葉片，藉由一控制器分別控制該第一及第二變速裝置，使得該第一發電機之輸入軸的轉速接近一預定轉速，該第一發電機將能夠輸出具有一預定功率之電能，具有有效縮小該第一發電機之輸出功率的變動範圍之功效。

本發明之另一目的係提供一種風力發電裝置，係於該葉片所承受之風速偏強時，經由使該葉片同時帶動該第一及第二發電機之輸入軸旋轉，以將該第二發電機所產生之電能則儲存於該控制器之一蓄電單元當中，並且在該葉片所承受之風速減弱時控制該蓄電單元對該第二發電機供電，使該第二發電機可作為一電動機主動運轉，以利用該第二發電機帶動該第一發電機旋轉發電，具有延長該第一發電機的發電時間之功效。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：一種風力發電裝置，包含：一第一發電機，具有一輸入軸，該輸入軸係結合一葉片；一第二發電機，具有一輸入軸；一第一變速裝置，包含一傳動齒輪組及一變速器，該傳動齒輪組包含一齒盤，該齒盤係結合於該第一發電機之輸入軸，該變速器具有一基座、一滑座及一動力元件，該基座開設一軌道，該滑座係可活動地結合於該軌道當中，該動力元件結合該滑座，且該滑座結合一從動齒輪；一第二變速裝置，包含一傳動齒輪組及一變速器，該傳動齒輪組包含一齒盤，該齒盤係結合於該第二發電機之輸入軸，該變速器具有一基座、一滑座及一動力元件，該基座開設一軌道，該滑座係可活動地結合於該軌道當中，該動力元件結合該滑座，且該滑座結合一從動齒輪；一傳動鍊條，分別嚙合於該第一變速裝置之傳動齒輪組、該第二變速裝置之傳動齒輪組、該第一變速裝置之變速器的從動齒輪及該第二變速裝置之變速器的從動齒輪；及一控制器，包含相互耦接之一處理單元及一蓄電單元，該處理單元分別耦接該第一發電機、該第二發電機、該第一變速裝置及該第二變速裝置，該蓄電單元電性連接該第二發電機。

本發明之風力發電裝置，其中，該第一變速裝置之傳動齒輪組的齒盤及該第二變速裝置之傳動齒輪組的齒盤分別包含數個外徑不同的齒輪。

本發明之風力發電裝置，其中，該第一變速裝置之傳動齒輪組包含一空轉齒輪，該空轉齒輪樞接於該第一發電機之輸入軸。

本發明之風力發電裝置，其中，該第一變速裝置之傳動齒輪組的齒盤包含一小齒輪及一大齒輪，該大齒輪之外徑係大於該小齒輪，且該小齒輪形成於該大齒輪與該空轉齒輪之間。

本發明之風力發電裝置，其中，該第二變速裝置之傳動齒輪組包含一空轉齒輪，該空轉齒輪樞接於該第二發電機之輸入軸。

本發明之風力發電裝置，其中，該處理單元耦接該第一發電機以接收該第一發電機之輸入軸的轉速訊號；該處理單元耦接該第二發電機以接收該第二發電機之輸入軸的轉速訊號；該處理單元耦接該第一變速裝置之變速器的動力元件以控制該動力元件之作動；且該處理單元耦接該第二變速裝置之變速器的動力元件以控制該動力元件之作動。

本發明之風力發電裝置，其中，該第一變速裝置之變速器的滑座及該第二變速裝置之變速器的滑座分別為一齒排，該第一變速裝置之變速器的動力元件連接一驅動齒輪，該驅動齒輪嚙合該第一變速裝置之變速器的滑座，該第二變速裝置之變速器的動力元件亦連接一驅動齒輪，該驅動齒輪嚙合該第二變速裝置之變速器的滑座。

〔本發明〕

1‧‧‧第一發電機

11‧‧‧輸入軸

12‧‧‧葉片

2‧‧‧第二發電機

21‧‧‧輸入軸

3‧‧‧第一變速裝置

31‧‧‧傳動齒輪組

311‧‧‧齒盤

311a‧‧‧小齒輪

311b‧‧‧大齒輪

312‧‧‧空轉齒輪

32‧‧‧變速器

321‧‧‧基座

321a‧‧‧軌道

322‧‧‧滑座

323‧‧‧動力元件

323a‧‧‧驅動齒輪

324‧‧‧從動齒輪

325‧‧‧彈性件

4‧‧‧第二變速裝置

41‧‧‧傳動齒輪組

411‧‧‧齒盤

411a‧‧‧小齒輪

411b‧‧‧大齒輪

42‧‧‧變速器

421‧‧‧基座

421a‧‧‧軌道

422‧‧‧滑座

423‧‧‧動力元件

423a‧‧‧驅動齒輪

424‧‧‧從動齒輪

425‧‧‧彈性件

5‧‧‧傳動鍊條

6‧‧‧控制器

61‧‧‧處理單元

62‧‧‧蓄電單元

〔習知〕

9‧‧‧習用水平軸風力發電機

91‧‧‧基座

92‧‧‧葉片

93‧‧‧對風裝置

第1圖：係一種習用水平軸風力發電機之外觀圖。

第2圖：係本發明一實施例之外觀示意圖。

第3圖：係本發明一實施例之俯視示意圖。

第4圖：係本發明一實施例第一變速裝置之傳動齒輪組的局部放大示意圖。

第5圖：係本發明一實施例第一變速裝置之變速器的立體分解示意圖。

第6圖：係本發明一實施例之控制器的架構示意圖。

第7圖：係本發明一實施例於葉片所承受之風速適中時的使用情形是意圖。

第8圖：係本發明一實施例於葉片所承受之風速偏強時的使用情形是意圖。

第9圖：係本發明一實施例於葉片所承受之風速過強時的使用情形是意圖。

第10圖：係本發明一實施例於葉片所承受之風速減弱時的使用情形是意圖。

為讓本發明之上述及其它目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明所述之「第一方向」，係可以為順時針旋轉方向或為逆時針旋轉方向，本發明所述之「第二方向」，係指與「第一方向」為相反之方向。即「第一方向」為順時針旋轉方向時，該「第二方向」即為相反之逆時針旋轉方向；以及，「第一方向」為逆時針旋轉方向時，該「第二方向」即為相反之順時針旋轉方向。

本發明所述之「動力元件」，係可以為馬達，經由感測開關、時控開關或各種程式設計，使該動力元件可以朝向第一方向或第二方向旋轉或停止，係熟習該項技術領域人士可以預期與理解。

本發明全文所述之「耦接」(coupling)，係指二裝置之間藉由有線實體、無線媒介或其組合(例如：異質網路)等方式，使該二裝置之資料可以相互傳遞，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。

請參照第2及3圖所示，係本發明一實施例之風力發電裝置，包含一第一發電機1、一第二發電機2、一第一變速裝置3、一第二變速裝置4、一傳動鍊條5及一控制器6。該第一發電機1結合該第一變速裝置3，該第二發電機2結合該第二變速裝置4，該傳動鍊條5分別連接該第一變速裝置3及該第二變速裝置4，且該控制器6分別耦接該第一發電機1、該第二發電機2、該第一變速裝置3及該第二變速裝置4。

該第一發電機1及該第二發電機2可以為直流發電機、單相交流發電機或三相交流發電機等，本發明並不加以限制。該第一發電機1具有一輸入軸11，當該輸入軸11受驅動而旋轉時，該第一發電機1將能夠運轉以產生電能；同理，該第二發電機2亦具有一輸入軸21。由於發電機係本領域中具有通常知識者均能輕易理解實施之習知技術，關於其詳細運作原理及規格選用恕不再行贅述。其中，該第一發電機1之輸入軸11係結合一葉片12。

請一併參照第4圖所示，該第一變速裝置3包含一傳動齒輪組31，該傳動齒輪組31包含一齒盤311及一空轉齒輪312，該齒盤311係結合於該第一發電機1之輸入軸11，而該空轉齒輪312則樞接於該輸入軸11，使得該空轉齒輪312能夠相對該輸入軸11自由樞轉。詳言之，該齒盤311係包含數個外徑不同的齒輪，在本實施例中，該齒盤311包含一小齒輪311a及一大齒輪311b，該大齒輪311b之外徑係大於該小齒輪311a，且該小齒輪311a較佳形成於該大齒輪311b與該空轉齒輪312之間。其中，該傳動鍊條5可以嚙合於該齒盤311或該空轉齒輪312，且當該傳動鍊條5嚙合於該齒盤311時，係可以嚙合於該小齒輪311a或該大齒輪311b上。

請另參照第5圖所示，該第一變速裝置3另包含一變速器32，該變速器32具有一基座321、一滑座322及一動力元件323，該基座321開設一軌道321a；該滑座322係可活動地結合於該軌道321a當中；該動力元件323結合該滑座322，其中，該動力元件323較佳為習用步進馬達，在本實施例中，該滑座322係為一齒排，該動力元件323之輸出軸係連接一驅動齒輪323a，該驅動齒輪323a可以嚙合該滑座322，藉此，當該動力元件323帶動該驅動齒輪323a旋轉時，該驅動齒輪323a即可驅動該滑座322沿著該軌道321a滑移。然而，該滑座322除了所述之齒排結構外，亦可為其它習用傳動結構，舉例來說，該322可以為一螺管，該動力元件323之輸出軸係連接一螺桿，所述螺管係螺合於該螺桿，藉此當該動力元件323帶動該螺桿旋轉時，即可驅動該滑座322沿著該軌道321a滑移。

該變速器32還設有一從動齒輪324以供嚙合該傳動鍊條5，該從動齒輪324可以結合於該滑座322，使得該滑座322沿著該軌道321a滑移時能夠一併帶動該從動齒輪324移動。由於該傳動鍊條5嚙合於該從動齒輪324，將會受到該從動齒輪324所限位，因此當該滑座322沿著該軌道321a滑移時，可以調整該傳動鍊條5與該傳動齒輪組31之嚙合關係，換言之，當該動力元件323帶動該驅動齒輪323a朝一第一方向旋轉時，可以依序調整使該傳動鍊條5分別嚙合於該空轉齒輪312、該小齒輪311a及該大齒輪311b；反之，當該動力元件323帶動該驅動齒輪323a朝與該第一方向相反之一第二方向旋轉時，可以依序調整使該傳動鍊條5分別嚙合於該大齒輪311b、該小齒輪311a及該空轉齒輪312。

同理，該第二變速裝置4亦包含一傳動齒輪組41及一變速器42，所述傳動齒輪組41及變速器42之結構可以與該第一變速裝置3之傳動齒輪組31及變速器32完全相同，因此關於該第二變速裝置4之詳細結構恕不另行贅述。該傳動鍊條5可以分別嚙合於該第一及第二變速裝置3、4之傳動齒輪組31、41以及變速器32、42的從動齒輪324、424，使得該傳動鍊條5分別連接該第一變速裝置3及該第二變速裝置4。

請再參照第6圖所示，該控制器6包含相互耦接之一處理單元61及一蓄電單元62，該處理單元61可以為微控制器(microcontroller)、單晶片或數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)等習用運算裝置；該蓄單元62則可以為蓄電池或高容量電容等習用儲能裝置。該處理單元61耦接該第一發電機1以接收該第一發電機1之輸入軸11的轉速訊號；該處理單元61耦接該第二發電機2以接收該第二發電機2之輸入軸21的轉速訊號；該處理單元61耦接該第一變速裝置3之變速器32的動力元件323以控制該動力元件323之作動；且該處理單元61另耦接該第二變速裝置4之變速器42的動力元件423以控制該動力元件423之作動。上述轉速訊號可以利用霍爾感測元件(Hall sensor)或編碼器(encoder)等轉速感測器對該第一發電機1或該第二發電機2之輸入軸11、22進行量測以取得；或者，上述轉速訊號可以利用該第一發電機1或該第二發電機2之輸出功率推算得知，本發明並不加以限制。另一方面，該蓄電單元62係電性連接該第二發電機2。

藉由上述結構，請參照第7圖所示，本發明實施例之風力發電裝置實際使用時，可以利用一對風裝置(圖未繪示)維持該第一發電機1之葉片12正對(或背對)風向，本發明所屬領域中具有通常知識者可以輕易理解實施。據此，該葉片12可以受風力驅動旋轉，進而一併帶動該輸入軸11旋轉，若該葉片12所承受之風速適中，恰巧能夠帶動該輸入軸11依照該第一發電機1之一預定轉速旋轉時，該第一發電機1將輸出具有一預定功率之電能。具有該預定功率之電能經由整流器、變壓器與變流器等各式電力轉換設備之處理後能夠形成穩定直流電源以儲存於蓄電池中供後續使用；或者形成穩定交流電源以供饋入市電電網，因此該第一發電機1可以直接或間接電性連接蓄電池或市電電網，有效利用該第一發電機1所產生之電能。此時，該控制器6之處理單元61可以控制該第一變速裝置3之變速器32的動力元件323，利用該動力元件323帶動該驅動齒輪323a旋轉，進而驅動該滑座322沿著該軌道321a滑移，以調整使該傳動鍊條5嚙合於該空轉齒輪312。該空轉齒輪312能夠相對該輸入軸11自由樞轉，因此該輸入軸11旋轉過程中將不會帶動該傳動鍊條5轉動，該第二發電機2之輸入軸21將維持靜止狀態。

請參照第8圖所示，若該葉片12所承受之風速偏強時，可能會造成該輸入軸11被迫以高於該預定轉速之速度旋轉，如此勢必會導致該第一發電機1之輸出功率變大。為此，當該處理單元61由該第一發電機1所接收之轉速訊號(即該輸入軸11的轉速訊號)判定該輸入軸11之轉速高於該預定轉速時，可以利用該動力元件323驅動該滑座322沿著該軌道321a滑移，以調整使該傳動鍊條5由嚙合於該空轉齒輪312變換至嚙合於該小齒輪311a，此時該傳動鍊條5較佳另嚙合該第二變速裝置4之齒盤411的小齒輪411a。據此，該輸入軸11旋轉時將同步帶動該傳動鍊條5轉動，進而經由該第二變速裝置4之齒盤411一併帶動該第二發電機2之輸入軸21旋轉，換言之，即便該葉片12所承受之風速偏強，由於該葉片12必須同時帶動該第一及第二發電機1、2之輸入軸11、21旋轉，仍然能夠控制該第一發電機1之輸入軸11的轉速使其接近該預定轉速。藉此，該第一發電機1將輸出具有該預定功率之電能，因此該第一發電機1可以維持直接或間接電性連接蓄電池或市電電網，而該第二發電機2所產生之電能則可儲存於該控制器6之蓄電單元62當中。

請續參照第9圖所示，若該葉片12所承受之風速持續增強，導致該傳動鍊條5分別嚙合該第一變速裝置3之齒盤311的小齒輪311a，及該第二變速裝置4之齒盤411的小齒輪311a時，該第一發電機1之輸入軸11的轉速仍舊高於該預定轉速，則可以利用第二變速裝置4之動力元件423驅動該滑座422沿著該軌道421a滑移，以調整使該傳動鍊條5由嚙合於該第二變速裝置4之齒盤411的小齒輪411a變換至嚙合於該大齒輪411a，使得該輸入軸11必須帶動該第二發電機2之輸入軸21以更高的轉速旋轉(即形同增加負載)。據此，即便該葉片12所承受之風速持續增強，仍然能夠經由調整該第一及第二變速裝置3、4之齒盤311、411的齒輪比以控制該第一發電機1之輸入軸11的轉速，使其接近該預定轉速。

另一方面，請參照第10圖所示，若該葉片12所承受之風速減弱時，導致該葉片12無法帶動該輸入軸11以該預定轉速旋轉時，該控制器6之處理單元61可以控制該蓄電單元62對該第二發電機2供電，因此該第二發電機2可作為一電動機主動運轉，並且分別利用該第一及第二變速裝置4之動力元件323、423調整該第一及第二變速裝置3、4之齒盤311、411的齒輪比，使得該第二發電機2之輸入軸21能夠經由該傳動鍊條5帶動該第一發電機1之輸入軸11以該預定轉速旋轉。注意到，該處理單元61可以由該第二發電機2所接收之轉速訊號(即該輸入軸21的轉速訊號)判定該輸入軸21之轉速，因此該處理單元61可以計算產生以該輸入軸21帶動該第一發電機1之輸入軸11以該預定轉速旋轉所需的齒輪比，本發明所屬領域中具有通常知識者均能輕易思及。藉此，利用該蓄電單元62所儲存之電能，可以在該葉片12所承受之風速減弱時確保該第一發電機1持續輸出具有該預定功率之電能，因此該第一發電機1可以維持直接或間接電性連接蓄電池或市電電網。

事實上，該第一及第二變速裝置3、4之傳動齒輪組31、41的齒盤311、411除了上述小齒輪311a、411a與大齒輪311b、411b外，可以額外設置多組外徑不同之齒輪，使得該傳動鍊條5分別嚙合於該第一及第二變速裝置3、4之齒盤311、411時可以組合產生多種齒輪比以符合本發明實施例風力發電裝置之需求。

值得注意的是，該第一變速裝置3之傳動齒輪組31已設置該空轉齒輪312，該空轉齒輪312能夠相對該第一發電機1之輸入軸11自由樞轉，使得該輸入軸11旋轉過程中將不會帶動該傳動鍊條5轉動，因此該第二變速裝置4之傳動齒輪組41毋須再設置空轉齒輪；反之，亦可於該第二變速裝置4之傳動齒輪組41設置樞接於該第二發電機2之輸入軸21的空轉齒輪，由於所述空轉齒輪能夠相對該第二發電機2之輸入軸21自由樞轉，使得該第一發電機1之輸入軸11旋轉過程中即便帶動該傳動鍊條5轉動，仍舊不會帶動該第二發電機2之輸入軸21旋轉，如此就毋須於該第一變速裝置3之傳動齒輪組31設置該空轉齒輪312。簡言之，上述空轉齒輪可以設置於該第一變速裝置3之傳動齒輪組31或該第二變速裝置4之傳動齒輪組41，本發明並不以此為限。

除此之外，請續參照第3及5圖所示，該第一變速裝置3之變速器32較佳另設置一彈性件325，該彈性件325可以連接該基座321，以將該基座321朝向遠離該第二變速裝置4之方向拉伸；同理，該第二變速裝置4較佳另設置一彈性件425，以將該第二變速裝置4之基座421朝向遠離該第一變速裝置3之方向拉伸。所述彈性件325、425可以為彈簧或橡膠等具彈性之元件，藉由設置該彈性件325、425可以迫使該第一及第二變速裝置3、4相互遠離，以迫緊該傳動鍊條5，使該傳動鍊條5分別與該第一變速裝置3之傳動齒輪組31及該第二變速裝置4之傳動齒輪組41確實嚙和。舉例而言，若該處理單元61利用該第一變速裝置3之動力元件323調整使該傳動鍊條5由嚙合於該第一變速裝置3之齒盤311的大齒輪311b變換至嚙合於該小齒輪311a時，由於該小齒輪311a之外徑小於該大齒輪311b，因此借助該彈性件325、425迫使該第一及第二變速裝置3、4相互遠離，能夠確保該傳動鍊條5穩固嚙合於該小齒輪311a。

藉由前揭之結構特徵，本發明實施例之風力發電裝置的主要特點在於：利用一傳動鍊條5分別連接一第一變速裝置3及一第二變速裝置4，該第一變速裝置3結合一第一發電機1，該第二變速裝置4結合一第二發電機2，且該第一發電機1之輸入軸11係結合一葉片12，並以一控制器6分別耦接該第一發電機1、該第二發電機2、該第一變速裝置3及該第二變速裝置4。據此，利用該控制器6分別控制該第一及第二變速裝置3、4之動力元件323的作動，以調整該第一及第二變速裝置3、4之齒盤311、411的齒輪比，可以維持該第一發電機1之輸入軸11以一預定轉速旋轉。

由此可知，相較習用風力發電裝置受到自然風之風速變化影響，導致其輸出功率的變動範圍過大，連帶使得將習用風力發電裝置所產生之電能轉換為穩定電源所需之電力轉換設備設計困難，本發明實施例之風力發電裝置能夠藉由該控制器6分別控制該第一及第二變速裝置3、4，使得該第一發電機1之輸入軸11的轉速接近該預定轉速，因此該第一發電機1將輸出具有一預定功率之電能，確實能夠有效縮小該第一發電機1之輸出功率的變動範圍，使得將具有該預定功率之電能轉換為穩定電源所需之電力轉換設備設計簡單，不會衍生所述電力轉換設備造價昂貴、維護不易且轉換效率低落等諸多問題。據此，本發明實施例之風力發電裝置確實具有縮小其輸出功率的變動範圍之功效。

再者，若該葉片12所承受之風速偏強時，藉由使該葉片12同時帶動該第一及第二發電機1、2之輸入軸11、21旋轉，除了能夠控制該第一發電機1之輸入軸11的轉速使其接近該預定轉速，還可以將該第二發電機2所產生之電能則儲存於該控制器6之一蓄電單元62當中；如此，若該葉片12所承受之風速減弱時，導致該葉片12無法帶動該輸入軸11以該預定轉速旋轉時，該控制器6可以控制該蓄電單元62對該第二發電機2供電，使該第二發電機2可作為一電動機主動運轉，以利用該第二發電機2之輸入軸21帶動該第一發電機1之輸入軸11以該預定轉速旋轉。因此，相較習用風力發電裝置在風速小於其最小啟動風速時將處於閒置狀態而無法產生任何電能，本發明實施例之風力發電能夠在風速偏強時預先利用該第二發電機2產生電能並加以儲存，再於風速減弱時利用該第二發電機2作為電動機帶動該第一發電機1旋轉發電，確實具有延長該第一發電機1的發電時間之功效。

綜上所述，本發明風力發電裝置確可達到降低輸出功率的變動範圍及延長有效發電時間等功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。