TWI691648B - 可低轉速高電能的風力發電裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種可低轉速高電能的風力發電裝置，包含一個風力發電單元及一個電路單元。該電路單元包括複數電連接該風力發電單元的電路模組，每一個電路模組包括一個整流電路、一個電壓轉換電路、一個開關電路、一個輸出界面，及一個控制電路。該整流電路接收該風力發電單元的電源並輸出為一個輸入電壓及一個輸入電流。該電壓轉換電路接收該輸入電壓及該輸入電流並輸出為一個輸出電壓及一個輸出電流。該開關電路電連接於該電壓轉換電路及一個接地端間，並受控制而切換為導通或不導通。該控制電路根據一個輸入功率及一個輸出功率調整該開關電路的導通及不導通時間，以取得優化的該輸入功率及該輸出功率。能解決抵銷耗損發電效率的情況，並能達到整體發電效率優化。

Description

可低轉速高電能的風力發電裝置及方法
本發明是有關於一種綠能電源裝置，特別是指一種可低轉速高電能的風力發電裝置。
由於石油能源的有限性，近年來，綠能發電科技發展快速，風力發電以乾淨無污染、分佈廣泛等因素，成為主要發展技術的一個。
參閱圖1，現有一種風力發電裝置，包括一個風力發電單元11及一個電路單元12，該風力發電單元11包括一個具有複數上磁性元件115的上板模組111、一個具有複數下磁性元件116及複數設置孔117的下板模組112、複數線圈113，及複數葉片114，該電路單元12包括複數分別電連接該等線圈113的電路模組121。
該等線圈113及該等葉片114皆為環狀設置，且該等線圈113的數量相同於該等上磁性元件115的數量(也相同於該等下磁性元件116的數量)，該等葉片114的數量相同於該下板模組112的設置孔117的數量，但為求圖式清楚起見，於圖1中僅各繪製兩個 作為示意。
當該等葉片114受風力驅動時，會帶動該上板模組111與該下板模組112同向轉動，使該等上磁性元件115、該等下磁性元件116與固定不動的該等線圈113間產生相對運動，進而使該等線圈113分別感應磁力線變化而輸出電源，並分別經該等電路模組121進行轉換後輸出為能利用的電能。
然而，實際應用上，由於每一個線圈113間具有個體差異，因此每一個線圈113的發電效率及輸出相位並不一致，導致在將該等電路模組121的輸出並聯使用時，會因相位不一致而有抵銷耗損的情況，造成發電效率降低。
因此，本發明的目的，即在提供一種能提升發電效率的可低轉速高電能的風力發電裝置。
於是，本發明可低轉速高電能的風力發電裝置包含一個風力發電單元及一個電路單元。
該風力發電單元包括複數線圈，每一個線圈用於輸出一個電源。
該電路單元包括複數分別電連接該等線圈的電路模組，每一個電路模組包括一個整流電路、一個電壓轉換電路、一個開關 電路、一個輸出界面，及一個控制電路。
該整流電路適用於接收該電源並進行整流後輸出為一個輸入電壓及一個輸入電流。
該電壓轉換電路具有一個電連接該整流電路的輸入端，及一個輸出端，接收該輸入電壓及該輸入電流並進行轉換電壓後由該輸出端輸出為一個輸出電壓及一個輸出電流。
該開關電路電連接於該整流電路的輸出端及一個接地端間，並受控制而切換為導通或不導通。
該輸出界面電連接該電壓轉換電路的輸出端並接收該輸出電壓及該輸出電流。
該控制電路偵測該輸入電壓、該輸入電流、該輸出電壓及該輸出電流，運算一個相關於該輸入電壓與該輸入電流的乘積的輸入功率及一個相關於該輸出電壓與該輸出電流的乘積的輸出功率，並根據該輸入功率的值調整該開關電路的導通時間，根據該輸出功率的值調整該開關電路的不導通時間，以取得優化的該輸入功率及該輸出功率。
本發明之功效在於：藉通過於每一個電路模組中設置該整流電路進行整流，可以解決現有技術中因相位不一致而抵銷耗損發電效率的情況，且搭配設置該開關電路及該控制電路，還可以動態調整該開關電路的導通時間及不導通時間，以取得優化的該輸入 功率及該輸出功率，並達到整體發電效率優化。
2:風力發電單元
21:第一外板模組
211:第一磁性元件
22:第二外板模組
221:第二磁性元件
222:太陽齒輪
223:行星齒輪
224:齒輪框板
225:設置孔
23:葉片
24:定位板模組
241:定位板
242:太陽樞軸
243:行星樞軸
25:線圈
3:電路單元
31:傳輸軸
311:軸體
312:正極桿
411:橋式整流器
412:濾波電容
42:電壓轉換電路
421:輸入端
422:輸出端
423:電感
43:開關電路
44:輸出介面
45:保護電路
451:第一二極體
452:電容
453:第二二極體
454:輸出電容
46:控制電路
9:負載
L:軸線
Vi:輸入電壓
Vo:輸出電壓
Wi:輸入功率
313:負極桿
314:正極圈
315:負極圈
4:電路模組
41:整流電路
VOL:共同的輸出電壓
Ii:輸入電流
Io:輸出電流
Wo:輸出功率
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是現有一種風力發電裝置的一個分解示意圖；圖2是本發明可低轉速高電能的風力發電裝置的一個實施例的一個分解示意圖；圖3是該實施例的一個電路模組於應用時的一個電路示意圖；圖4是該實施例的該電路模組的一個控制信號、一個輸入電壓、一個輸入電流、一個輸入功率、一個輸出電壓、一個輸出電流，及一個輸出功率的波形示意圖；及圖5是該實施例的該輸出功率對應風速的示意圖。
參閱圖2與圖3，本發明可低轉速高電能的風力發電裝置的一個實施例，包含一個風力發電單元2及一個電路單元3。
該風力發電單元2包括一個第一外板模組21、一個第二外板模組22、複數葉片23、一個定位板模組24，及複數線圈25。
該第一外板模組21具有複數圍繞一個軸線L設置的第一磁性元件211，每一個第一磁性元件211的磁極沿該軸線L延伸方向排列，且每一個第一磁性元件211的磁極與相鄰的第一磁性元件211的磁極相反。
該第二外板模組22與該第一外板模組21沿該軸線L間隔排列，並具有複數圍繞該軸線L設置的第二磁性元件221、一個供該等第二磁性元件221設置且能以該軸線L為軸心旋轉的太陽齒輪222、複數圍繞該太陽齒輪222嚙合的行星齒輪223，及一個框設並嚙合該等行星齒輪223的齒輪框板224。
每一個第二磁性元件221的磁極沿該軸線L延伸方向排列，且每一個第二磁性元件221的磁極與相鄰的第二磁性元件221的磁極相反。
該齒輪框板224具有複數分別供該等葉片23設置的設置孔225，並受該等葉片23帶動而與該第一外板模組21一起轉動。
該等葉片23圍繞該軸線L設置於該第一外板模組21與該第二外板模組22間，用於受風力驅動而帶動該第一外板模組21與該第二外板模組22轉動。該等葉片23為環狀設置，且該等葉片23的數量相同於該齒輪框板224的設置孔225的數量，為求圖式清楚起見，於圖2中僅繪製兩個作為示意。
該定位板模組24不受該第一外板模組21與該第二外板 模組22轉動而連動，並具有一個與該第二外板模組22沿該軸線L排列的定位板241、一個設置於該定位板241且供該太陽齒輪222樞設的太陽樞軸242，及複數圍繞該太陽樞軸242設置於該定位板241且分別供該等行星齒輪223樞設的行星樞軸243。
該等線圈25圍繞該軸線L設置於該第一外板模組21與該第二外板模組22間，且上下端分別對應該等第一磁性元件211與該等第二磁性元件221，不受該第一外板模組21與該第二外板模組22轉動而連動，於該等葉片23受風力驅動而帶動該第一外板模組21與該第二外板模組22轉動時，每一個線圈25用於輸出一個電源。
該等線圈25為環狀設置，且該等線圈25的數量相同於該等第一磁性元件211的數量(也相同於該等第二磁性元件221的數量)，為求圖式清楚起見，於圖2中僅繪製兩個作為示意。
該電路單元3不受該第一外板模組21與該第二外板模組22轉動而連動，並包括一個沿該軸線L設置於該第一外板模組21與該第二外板模組22間的傳輸軸31，及複數分別電連接該等線圈25的電路模組4。
該傳輸軸31具有一個軸體311、穿設於該軸體311的一個正極桿312及一個負極桿313，及環繞設置於該軸體311外側並分別電連接該正極桿312及該負極桿313的一個正極圈314及一個負極圈315，該正極桿312及該負極桿313能由該定位板模組24穿出， 以便於和其他的風力發電單元2串接使用。
每一個電路模組4電連接於對應的線圈25與該傳輸軸31間，且其正負輸出分別電連接於該正極圈314及該負極圈315，以分別經由該正極桿312及該負極桿313輸出而供後續利用，每一個電路模組4包括一個整流電路41、一個電壓轉換電路42、一個開關電路43、一個輸出界面44、一個保護電路45，及一個控制電路46。
該等電路模組4分別對應該等線圈25設置，且該等電路模組4的數量相同於該等線圈25的數量，為求圖式清楚起見，於圖2中僅繪製兩個作為示意。
該整流電路41具有一個橋式整流器411及一個濾波電容412，適用於接收該電源並進行全波整流及濾波後輸出為呈直流的一個輸入電壓Vi及一個輸入電流Ii。
該電壓轉換電路42具有一個電連接該整流電路41的輸入端421，及一個輸出端422，接收該輸入電壓Vi及該輸入電流Ii並進行轉換電壓後由該輸出端422輸出為一個輸出電壓Vo及一個輸出電流Io，該電壓轉換電路42為一個升壓電路，且能如圖3所示具有一個電感423，但其實施方式及所具有的電路元件能依實際需求而改變，不以此為限。
該開關電路43電連接於該電壓轉換電路42的輸出端422及一個接地端間，並受一個控制信號控制而切換為導通或不導通。
該輸出界面44電連接該電壓轉換電路42的輸出端422並接收該輸出電壓Vo及該輸出電流Io。
該保護電路45具有一個以陽極端電連接於該電壓轉換電路42的輸出端422的第一二極體451、一個電連接於該第一二極體451的陰極端與該接地端間的電容452、一個電連接於第一二極體451的陰極端與該輸出界面44間的第二二極體453，及一個並聯於該輸出界面44的輸出電容454。
該控制電路46偵測該輸入電壓Vi、該輸入電流Ii、該輸出電壓Vo及該輸出電流Io，運算一個相關於該輸入電壓Vi與該輸入電流Ii的乘積的輸入功率Wi及一個相關於該輸出電壓Vo與該輸出電流Io的乘積的輸出功率Wo，並根據該輸入功率Wi的值調整該開關電路43的導通時間，根據該輸出功率Wo的值調整該開關電路43的不導通時間，以取得優化的該輸入功率Wi及該輸出功率Wo。
於該輸出電流Io並無朝向該輸出界面44輸出時，該控制電路46控制該開關電路43增加導通時間。
於該輸出電流Io朝向該輸出界面44輸出時，於該開關電路43的導通期間，該控制電路46運算該輸入功率Wi，並於該輸入功率Wi的值的變化趨勢由增加轉為減少時，控制該開關電路43切換為不導通，於該開關電路43的不導通期間，該控制電路46運算該輸出功率Wo，並於該輸出功率Wo的值的變化趨勢由增加轉為減 少時，控制該開關電路43切換為導通。
於該開關電路43的導通期間，該控制電路46每隔一個單位時間以下列公式運算該輸入功率Wi，t為取樣時間，T為單位時間：
Figure 107117264-A0305-02-0011-1
 於該開關電路43的不導通期間，該控制電路46每隔一個單位時間以下列公式運算該輸出功率Wo：
Figure 107117264-A0305-02-0011-2
 於本實施例中，於該開關電路43的導通期間及不導通期間，該控制電路46皆是間隔相同的單位時間進行運算，但也能是間隔不同的單位時間進行運算，並不限於此。
於實際應用時，每一個電路模組4是搭配一個線圈25，每個電路模組4彼此間並聯並經由該傳輸軸31電連接至一個負載9，因此，每一個電路模組4的輸出電壓Vo會彼此影響而於該負載9端形成一個共同的輸出電壓VOL，當此共同的輸出電壓VOL大於某一個電路模組4所能輸出的該輸出電壓Vo時，該電路模組4的輸出電壓Vo即會受該第一二極體451阻擋而無法輸出，使該輸出電流Io為零，此時該電路模組4並無法將所對應的線圈25的電源輸出，而當共同的輸出電壓VOL低於該電路模組4所能輸出的該輸出電壓Vo至該第一二極體451的臨界電壓(threshold voltage)後，該輸出電 流Io的方向即為由該電壓轉換電路42流向該輸出界面44(不為零)，此時該電路模組4能輸出所對應的線圈25的電源。
以實際運作進行說明，當風力開始吹動該風力發電單元2而啟動該電路單元3時(此時通常為風力較弱或是不穩定狀態)，於每一個電路模組4中，該輸出電流Io的初始值為零，該控制電路46控制該開關電路43開始逐次增加導通時間至該輸出電流Io大於零為止，由於在該開關電路43的導通時間中，該線圈25的電源會對該電感423進行充電，而於不導通時間中，則是該電感423會進行放電，因此，增加導通時間即能增加該電感423的充電時間，所以能提高該電路模組4所能輸出的該輸出電壓Vo，當該輸出電壓Vo提高至能克服該第一二極體451及該第二二極體453的臨界電壓與該共同的輸出電壓VOL時，該電路模組4即能輸出所對應的線圈25的電源，此時，該控制電路46會偵測到該輸出電流Io大於零，如此，即進入下一個階段的控制。
參閱圖3及圖4，當該控制電路46偵測到該輸出電流Io大於零後(即該輸出電流Io朝向該輸出界面44輸出後)，此時表示風力已經穩定，該控制電路46分別於該開關電路43的導通期間及不導通期間依上述公式運算該輸入功率Wi及該輸出功率Wo。
於該開關電路43的導通期間，由於該電感423的影響，該輸入電流Ii會開始持續上升，而該輸入電壓Vi則是緩慢下降，使 該輸入功率Wi呈現持續上升的波形，當到了某個臨界點時，該輸入電壓Vi會下降到使該輸入功率Wi的變化趨勢由增加轉為減少，此時，該控制電路46控制該開關電路43切換為不導通。
接著，於該開關電路43的不導通期間，該輸出電壓Vo會持續上升，該輸出電流Io則是緩慢減少，使該輸出功率Wo呈現持續上升的波形，同樣到了某個臨界點時，該輸出電流Io會下降到使該輸出功率Wo的變化趨勢由增加轉為減少，此時，該控制電路46控制該開關電路43切換為導通。
而當風力又突然轉弱時，該輸出電流Io的值會再度掉回零，此時，該控制電路46重新控制該開關電路43開始逐次增加導通時間至該輸出電流Io大於零為止。
參閱圖2，當該等葉片23受風力驅動時，如圖中所示，假設此時是帶動該第一外板模組21與該齒輪框板224沿順時針轉動，則藉通過固定樞設在該定位板模組24的該等行星齒輪223，會帶動該太陽齒輪222沿反時針轉動，也就是說，當該等第一磁性元件211是沿順時針轉動時，該等第二磁性元件221是沿反時針轉動，所以能使該等線圈25切割該等第一磁性元件211與該等第二磁性元件221間磁力線的速度加快，且由於該齒輪框板224的內徑較該太陽齒輪222的外徑大，因此，該太陽齒輪222會受連動而以快於該齒輪框板224的轉速轉動，藉此，能再提升該等線圈25切割該 等第一磁性元件211與該等第二磁性元件221間磁力線的速度，如此，即使在低轉速的時候，該等線圈25仍然可以具有一定的切割磁力線速度，所以在風速及轉速較低時仍然可以進行發電。
參閱圖5，由圖中可以看出，本發明藉通過上述架構及運作方式，在風速較低時，仍然可以輸出良好的輸出功率，相較於現有的風力發電裝置在弱風時會因為轉速過低、相位不一致抵銷耗損等原因而無法正常輸出，本發明確實達成能在低轉速高電能的功效，且能提升發電效率。
參閱圖2、圖3及圖4，經由以上的說明，能將本實施例的優點歸納如下：
一、藉通過於每一個電路模組4中設置該整流電路41進行整流，可以解決現有技術中因相位不一致而抵銷耗損發電效率的情況，且搭配設置該開關電路43及該控制電路46，令該控制電路46根據該輸入功率Wi的值調整該開關電路43的導通時間，根據該輸出功率Wo的值調整該開關電路43的不導通時間，以取得優化的該輸入功率Wi及該輸出功率Wo，更可以提升整體發電效率。
二、藉通過將該第二外板模組22拆分為該太陽齒輪222、該等行星齒輪223及該齒輪框板224，並將該等第二磁性元件221設置於該太陽齒輪222，可以藉通過該齒輪框板224連動該太陽齒輪222以大於該齒輪框板224的速度反向轉動，提升該等線圈25 切割該等第一磁性元件211與該等第二磁性元件221間磁力線的速度，如此，該等線圈25即使在低轉速時仍具有一定的切割磁力線速度，所以在低風力(低轉速)時，仍然可以正常運作發電，且還具有更佳的發電效率。
再搭配該控制電路46於該輸出電流Io並無朝向該輸出界面44輸出時，控制該開關電路43增加導通時間，還可以動態調整該電路模組4所能輸出的該輸出電壓Vo，使該電路模組4即使在低風力(低轉速)時，仍可以藉通過增加該開關電路43的導通時間而輸出所對應的線圈25的電源，所以不僅能達到能在低轉速發電的功效，並能達到整體發電效率優化。
三、藉通過於每一個控制電路46中設置該第一二極體451及該第二二極體453，當該電壓轉換電路42所能輸出的電壓未能高於負載9端的電壓VOL與該第一二極體451及該第二二極體453的臨界電壓時，該電路模組4即不輸出電壓，以避免較低的輸出電壓Vo拉低整體所能輸出的共同的輸出電壓VOL，而藉通過於每一個控制電路46中設置該電容452及該輸出電容454，可以減少該輸出電壓Vo及該共同的輸出電壓VOL的漣波情況，達到較佳的穩壓效果。
綜上所述，所以確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書 內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
25:線圈
4:電路模組
41:整流電路
411:橋式整流器
412:濾波電容
42:電壓轉換電路
451:第一二極體
452:電容
453:第二二極體
454:輸出電容
46:控制電路
9:負載
421:輸入端
422:輸出端
423:電感
43:開關電路
44:輸出介面
45:保護電路
Vi:輸入電壓
Vo:輸出電壓
VOL:共同的輸出電壓
Ii:輸入電流
Io:輸出電流

Claims (9)

  1. 一種可低轉速高電能的風力發電方法，包含下列步驟：(A)製備一個風力發電單元，該風力發電單元包括複數線圈，每一個線圈用於輸出一個電源；(B)製備一個電路單元，該電路單元包括複數分別電連接該等線圈的電路模組，每一該電路模組包括一個整流電路、一個電壓轉換電路、一個開關電路、一個輸出界面，及一個控制電路，該整流電路適用於接收該電源並進行整流後輸出為一個輸入電壓及一個輸入電流，該電壓轉換電路具有一個電連接該整流電路的輸入端，及一個輸出端，接收該輸入電壓及該輸入電流並進行轉換電壓後由該輸出端輸出為一個輸出電壓及一個輸出電流，該開關電路電連接於該電壓轉換電路的輸出端及一個接地端間，並受控制而切換為導通或不導通，該輸出界面電連接該電壓轉換電路的輸出端並接收該輸出電壓及該輸出電流；(C)該控制電路偵測該輸入電壓、該輸入電流、該輸出電壓及該輸出電流，運算一個相關於該輸入電壓與該輸入電流的乘積的輸入功率及一個相關於該輸出電壓與該輸出電流的乘積的輸出功率，並根據該輸入功率的值調整該開關電路的導通時間，根據該輸出功率的值調整該開關電路的不導通時間，以取得優化的該輸入功率及該輸出功率。
  2. 如請求項1所述的可低轉速高電能的風力發電方法，其中，於步驟(C)，每一該電路模組中，該控制電路於該輸 出電流並無朝向該輸出界面輸出時，控制該開關電路增加導通時間。
  3. 如請求項1所述的可低轉速高電能的風力發電方法，其中，於步驟(C)，每一該電路模組中，於該開關電路的導通期間，該控制電路運算該輸入功率，並於該輸入功率的值的變化趨勢由增加轉為減少時，控制該開關電路切換為不導通。
  4. 如請求項3所述的可低轉速高電能的風力發電方法，其中，於步驟(C)，每一該電路模組中，該控制電路每隔一個單位時間以下列公式運算該輸入功率：
    Figure 107117264-A0305-02-0019-3
     Wi為該輸入功率、Vi為該輸入電壓、Ii為該輸入電流、t為取樣時間，T為單位時間。
  5. 如請求項1所述的可低轉速高電能的風力發電方法，其中，於步驟(C)，每一該電路模組中，於該開關電路的不導通期間，該控制電路運算該輸出功率，並於該輸出功率的值的變化趨勢由增加轉為減少時，控制該開關電路切換為導通。
  6. 如請求項5所述的可低轉速高電能的風力發電方法，其中，於步驟(C)，每一該電路模組中，該控制電路每隔一個單位時間以下列公式運算該輸出功率：
    Figure 107117264-A0305-02-0019-4
     Wo為該輸出功率、Vo為該輸出電壓、Io為該輸出電流、t為取樣時間，T為單位時間。
  7. 如請求項1所述的可低轉速高電能的風力發電方法，其中，於步驟(C)，每一該電路模組中，於該輸出電流並無朝向該輸出界面輸出時，該控制電路控制該開關電路增加導通時間，於該輸出電流朝向該輸出界面輸出時，於該開關電路的導通期間，該控制電路運算該輸入功率，並於該輸入功率的值的變化趨勢由增加轉為減少時，控制該開關電路切換為不導通，於該開關電路的不導通期間，該控制電路運算該輸出功率，並於該輸出功率的值的變化趨勢由增加轉為減少時，控制該開關電路切換為導通。
  8. 一種可低轉速高電能的風力發電裝置，包含：一個風力發電單元，包括複數線圈，每一個線圈用於輸出一個電源；及一個電路單元，包括複數分別電連接該等線圈的電路模組，每一該電路模組包括一個整流電路、一個電壓轉換電路、一個開關電路、一個輸出界面，及一個控制電路，該整流電路適用於接收該電源並進行整流後輸出為一個輸入電壓及一個輸入電流，該電壓轉換電路具有一個電連接該整流電路的輸入端，及一個輸出端，接收該輸入電壓及該輸入電流並進行轉換電壓後由該輸出端輸出為一個輸出電壓及一個輸出電流，該開關電路電連接於該電壓轉換電路的輸出端及一個接地端間，並受控制而切換為導通或不導通，該輸出界面電連接該電壓轉換電路的輸出端並接收該輸出電壓及該輸出電流，該控制電路偵測該輸入電壓、該輸入電流、該輸出電壓及該輸出電流，運算一個相 關於該輸入電壓與該輸入電流的乘積的輸入功率及一個相關於該輸出電壓與該輸出電流的乘積的輸出功率，並根據該輸入功率的值調整該開關電路的導通時間，根據該輸出功率的值調整該開關電路的不導通時間，以取得優化的該輸入功率及該輸出功率；其中，該風力發電單元還包括一個第一外板模組、一個第二外板模組，及複數葉片，該第一外板模組具有複數圍繞一個軸線設置的第一磁性元件，每一個第一磁性元件的磁極沿該軸線延伸方向排列，且每一個第一磁性元件的磁極與相鄰的第一磁性元件的磁極相反，該第二外板模組與該第一外板模組沿該軸線間隔排列，並具有複數圍繞該軸線設置的第二磁性元件，每一個第二磁性元件的磁極沿該軸線延伸方向排列，且每一個第二磁性元件的磁極與相鄰的第二磁性元件的磁極相反，該等葉片圍繞該軸線設置於該第一外板模組與該第二外板模組間，用於受風力驅動而帶動該第一外板模組與該第二外板模組轉動，該等線圈圍繞該軸線設置於該第一外板模組與該第二外板模組間，且兩端分別對應該等第一磁性元件與該等第二磁性元件，不受該第一外板模組與該第二外板模組轉動而連動。
  9. 如請求項8所述的可低轉速高電能的風力發電裝置，其中，該第二外板模組還具有一個供該等第二磁性元件設置且能以該軸線為軸心旋轉的太陽齒輪、複數圍繞該太陽齒輪嚙合的行星齒輪，及一個框設並嚙合該等行星齒輪的齒輪框板，該齒輪框板供該等葉片設置並受該等葉片帶動而 與該第一外板模組一起轉動，該風力發電單元還包括一個不受該第一外板模組與該第二外板模組轉動而連動的定位板模組，該定位板模組具有一個與該第二外板模組沿該軸線排列的定位板、一個設置於該定位板且供該太陽齒輪樞設的太陽樞軸，及複數圍繞該太陽樞軸設置於該定位板且分別供該等行星齒輪樞設的行星樞軸。
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