TWI697201B

TWI697201B - 太陽能發電裝置

Info

Publication number: TWI697201B
Application number: TW108132970A
Authority: TW
Inventors: 楊境界; 賈澤民
Original assignee: 四季洋圃生物機電股份有限公司
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-06-21
Also published as: TW202112052A

Abstract

本發明係指一種太陽能發電裝置，設有倍增電力單元，該倍增電力單元外連接有太陽能發電組，而後，該倍增電力單元設有平行軸增速器，該平行軸增速器左側設有驅動軸，右側設有扭力軸。而後，該驅動軸旋接有馬達，而該扭力軸旋接有行星輪扭力放大器，該行星輪扭力放大器設有內環齒輪，該內環齒輪內側環接有行星齒輪組，該行星齒輪組右側固接有該發電機導軸，該發電機導軸旋接有倍增電力發電機，而後，右側設有囓接該內環齒輪內側之行星齒輪，該行星齒輪之間囓接該扭力軸的事實依據者。

Description

太陽能發電裝置

本發明係指一種太陽能發電裝置，其中，先以太陽能源板產生電力驅動一馬達，馬達驅動平行軸增速器及行星輪扭力放大器，用以行星輪扭力放大器旋接倍增電力發電機的技術領域者。

首按，係指當下之太陽能發電的運用，大多是以鋪設太陽能源板10來達成，而自此技術實施以來發現，太陽能源板10可選定鋪設區域極廣，從高山、海洋、宇航、船舶、路面交通器具、鄉間、都市建築與大樓、湖泊及沙漠..等等，由此可知，可以說在地球表面任何陸地與近陸地區域，以及器具上都可鋪設產生直流電之太陽能源板10，故太陽能源板10是一利用價值極高設施，也是目前已知受限最少的發電技術手段(如：第1圖所示)。

惟，地球因氣候急速惡化，有些地區之農業、養殖漁業及畜牧業面臨短收或絕收，因而農業混合太陽能發電是可穩定與增加農民、漁民及牧民收益問題，據統計，每平方公尺有(每小時28瓦/28W/h)之產電收效，因此，若太陽能發電能普及安裝在產值不高之農業區、養殖池及畜牧養地，就有機會令農民、漁民及牧民有效解決生計問題。

又於，太陽能源板10礙於目前技術，只得製作成小面積及產電量上限僅為(300瓦/300w)之太陽能源板10，而後，為滿足最低的(16.6 千瓦/16.6kw)產電後之輸出量，致太陽能源板10至少要匯聚鋪設十七塊以上的太陽能源板10，才能在最佳陽光照射條件下，達到最低標之最基本產電後的單片輸出量(300瓦/300w)，然而，每日最佳陽光照射條件只有約3至4小時，以致太陽能源板10必須大量鋪設，方能在非陽光最佳照射條件下，勉強延長太陽能源板10產電使用輸出時間，加上太陽能源板10產生的直流電必須通過一逆變器20轉換成交流電方可輸出供電，同時，逆變器20使用會消耗電能，令太陽能源板10產電輸出之效益更低(如：第1圖所示)。

只是，必須大量鋪設之太陽能源板10組裝成本不低，每日的日照有效產電輸出時間只有3至4小時，造成有平均產電輸出效果不穩定，以及通過逆變器20令太陽能源板10產電輸出之效益更低，因此，也只得另思它法來提昇技術有效延長穩定的電力產生效益。

鑑於以上所述得知習知有組裝成本不低與有效產電輸出時間短暫，以及有通過逆變器令太陽能源板產電後消耗降低效益的事實，因此，促使本案發明人朝向提昇技術來延長有效產電輸出時間的方向研發，並經由本案發明人多方思考，遂而思及，利用平行軸增速器及行星輪扭力放大器之組接是為最佳。

本發明之太陽能發電裝置設有一倍增電力單元，該倍增電力單元外連接有一太陽能發電組，該太陽能發電組設有一太陽能源板，以及連接該太陽能源板之蓄電池組。而後，該倍增電力單元設有一平行軸增速器，該平行軸增速器左側設有一驅動軸，且該平行軸增速器右側設有一扭力軸。而後，該驅動軸旋接有一連接該蓄電池組之馬達。而後，該扭力軸旋接有一行星輪扭力放大器，該行星輪扭力放大器設有一內環齒輪，該內環齒輪內側環接有行星齒輪組，該行星齒輪組右側固接有一發電機導軸，該發電機導軸旋接及驅動有一倍增電力發電機，且該行星齒輪組左側設有三個囓接在該內環齒輪內側之行星齒輪，該行星齒輪側面固定有扭力配重塊，而後，該行星齒輪之間囓接該扭力軸。又於，該倍增電力發電機連接有一整流器，該整流器設有一連接該蓄電池組之回儲引線。

本發明之該太陽能發電組設有一追日動力單元，該追日動力單元底端至少增設有一平旋動力元件，該平旋元件上方銜接有一傾仰動力元件，該傾仰動力元件上方設有一傾仰台部，傾仰台部上方鋪設有該太陽能源板。又於，該太陽能發電組設有一風力發電元件，該風力發電元件連接有該蓄電池組。

本發明之目的在於：該太陽能源板連接有該馬達，該馬達旋接有該平行軸增速器，該平行軸增速器旋接有該行星輪扭力放大器，該行星輪扭力放大器旋接及驅動有該倍增電力發電機，而後，該行星輪扭力放大器之該扭力配重塊恰好能穩定該倍增電力發電機延長有效電力產電輸出時間的實質效益。

〔習知〕

10‧‧‧太陽能源板

20‧‧‧逆變器

〔本發明〕

A‧‧‧集裝箱

B‧‧‧車

H‧‧‧太陽

1‧‧‧太陽能發電裝置

2‧‧‧倍增電力單元

21‧‧‧平行軸增速器

22‧‧‧驅動軸

23‧‧‧扭力軸

24‧‧‧馬達

3‧‧‧太陽能發電組

3A‧‧‧追日動力單元

3A1‧‧‧平旋動力元件

3A2‧‧‧傾仰動力元件

3A3‧‧‧傾仰台部

3B‧‧‧風力發電元件

31‧‧‧太陽能源板

32‧‧‧蓄電池組

4‧‧‧行星輪扭力放大器

41‧‧‧內環齒輪

42‧‧‧行星齒輪組

422‧‧‧行星齒輪

43‧‧‧發電機導軸

44‧‧‧扭力配重塊

5‧‧‧倍增電力發電機

6‧‧‧整流器

61‧‧‧回儲引線

第1圖係為習用之太陽能源板示意圖。

第2圖係為本發明之太陽能發電裝置示意圖。

第3圖係為本發明之行星齒輪囓接示意圖。

第4圖係為本發明之太陽能發電裝置大面積使用示意圖。

第5圖係為本發明之太陽能發電裝置車載使用示意圖。

第6圖係為本發明之追日動力單元組合示意圖。

第7圖係為本發明之風力發電元件組合示意圖。

今為使貴審查委員對本發明有更進一步之瞭解，茲佐以下列實施例說明之。

本發明係指一種太陽能發電裝置1，至少設有一倍增電力單元2，該倍增電力單元2外至少連接有一太陽能發電組3，該太陽能發電組3至少設有一產生直流電之太陽能源板31，以及連接用以儲存該太陽能源板31產生之直流電的蓄電池組32。而後，該倍增電力單元2至少設有一平行軸增速器21，該平行軸增速器21左側設有一驅動軸22，且該平行軸增速器21右側設有一扭力軸23。而後，該驅動軸22至少旋接有一連接該蓄電池組32之馬達24，該馬達24是由該蓄電池組32儲存之直流電所驅動，再以該馬達24驅動該平行軸增速器21。而後，該平行軸增速器21再以該扭力軸23至少旋接及驅動有一行星輪扭力放大器4，該行星輪扭力放大器4至少設有一內環齒輪41，該內環齒輪41內側至少環接有行星齒輪組42，該行星齒輪組42 右側固接有一發電機導軸43，該發電機導軸43旋接及驅動有一倍增電力發電機5，且該行星齒輪組42左側至少設有三個囓接在該內環齒輪41內側之行星齒輪422，該行星齒輪422側面固定有設之扭力配重塊44，而後，該行星齒輪422之間囓接該扭力軸23。又於，該倍增電力發電機5係為產生交流電直接輸出使用供電，另外，該倍增電力發電機5至少連接有一簡易之整流器6，該整流器6至少設有一連接該蓄電池組32之回儲引線61，該回儲引線61可導流該倍增電力發電機5產生之局部電力回充該蓄電池組32，形成該馬達24可延長使用時間的該太陽能發電裝置1自體循環機制(如：第2、3圖所示)。

是之，本發明只需組裝六塊該太陽能源板31即可具有長效使用價值，其使用上：係先以該太陽能源板31產生(1.8千瓦/1.8kw)電力儲存入該蓄電池組32，該蓄電池組32再將所儲存之光能電力驅動直流的該馬達24，該馬達24僅需(750瓦/750w)即可驅動，而後，經由該馬達24驅動有機械能之該平行軸增速器21增速約至(每小時約3000轉/3000rpm)，該平行軸增速器21再驅動機械能之該行星輪扭力放大器4，用以該行星輪扭力放大器4之該行星齒輪組42透過該行星齒輪422讓該發電機導軸43緩速至(每小時約800轉/800rpm)，並以該發電機導軸43旋接驅動該倍增電力發電機5至少瞬間產生約(6千瓦/6kw)的交流發電量。另外，該行星齒輪422可依該扭力配重塊44之重量來儲能及穩定支撐該發電機導軸43的轉動速度，據此保障該發電機導軸43所驅動之該倍增電力發電機5產生增幅及可直接對外供應之交流發電效益，而後，該倍增電力發電機5產生之局部電力可透過該回儲引線61回充該蓄電池組32，藉此回充該蓄電池組32供應該馬達24形成可延長使用時間的自體循環機制(如：第2、3圖所示)。

又於，本發明之該倍增電力發電機5所產生(6千瓦/6kw)的發電量可直接輸出約(5千瓦/5kw)電力。另外，該整流器6保留有(1千瓦/1kw)透過該回儲引線61回儲至該蓄電池組32之內，用以供應及輔助該馬達24之持續運轉時間至少達到每日八小時以上的發電時效。而後，發現六塊裝之該太陽能源板31所產生之電力(1.8千瓦/1.8kw)透過該倍增電力單元2立即增加電力至(6千瓦/6kw)，而且該馬達24是一弱電就可運轉之機具，致該太陽能發電裝置1在非陽光最佳照射條件下仍可有極佳效率使用，故可知，該太陽能發電裝置1因包含該蓄電池組32之儲存電能，令該太陽能發電裝置1每日至少仍能高使用率下運作八小時，並形成該馬達24可延長使用時間的該太陽能發電裝置1自體循環機制(如：第2圖所示)。

本發明之該倍增電力單元2可排列設置於集裝箱A中，並於該集裝箱A中組裝後，配合於現有大面積鋪設之該太陽能源板31使用。或是利用大量該倍增電力單元2設定於大面積鋪設之該太陽能源板31使用(如：第4圖所示)。

再者，本發明之該倍增電力單元2可運用於高耗電之車B載設置，該車B若內部組裝有該倍增電力單元2與該蓄電池組32，外部再行鋪設該太陽能源板31即可，而該倍增電力單元2所生產之電能恰好可供該車B使用，俾此，有效減輕該車B引擎發電之負荷，且能有效達成該車B引擎節省燃油消耗。而後，本案之該太陽能發電裝置1幾乎可使用在目前已知的交通器物上(如：第5圖所示)。

本發明之該太陽能發電組3至少增設有一追日動力單元 3A，該追日動力單元3A底端至少增設有一平旋動力元件3A1，該平旋元件3A1上方至少又銜接有一傾仰動力元件3A2，該傾仰動力元件3A2上方至少增設有一傾仰台部3A3，傾仰台部3A3上方另鋪設有該太陽能源板31。俾此，該追日動力單元3A令該太陽能源板31保持朝向太陽H，好讓該太陽能發電裝置1能滿足連續八小時發電，且此該太陽H能發電裝置1因利用弱電驅動該馬達24，而日間只要有該太陽H之弱光與雲層少數透光即可滿足該太陽能發電裝置1產電所需，致本案實施無需受限於每日三至四小時的該太陽H日照有效產電輸出時間(如：第6圖所示)。

本發明之該太陽能發電組3至少增設有一風力發電元件3B，該風力發電元件3B又連接有該蓄電池組32。俾此，該風力發電元件3B之使用，恰好令該太陽能發電裝置1可延長實施至夜間，而且在任何天候狀態都能保障產電及電力輸出(如：第7圖所示)。

經由以上敘述可知：該太陽能發電裝置1是以該太陽能源板31產生直流光能電力儲存入該蓄電池組32，該蓄電池組32再將所儲存之直流光能電力驅動直流的該馬達24，該馬達24僅需(750瓦/750w)即可驅動，而後，經由該馬達24驅動有機械能之該平行軸增速器21增速，該平行軸增速器21再驅動機械能之該行星輪扭力放大器4，用以該行星輪扭力放大器4之該行星齒輪組42透過該行星齒輪422讓該發電機導軸43緩速，並以該發電機導軸43旋接及驅動該倍增電力發電機5產生增幅及可直接對外供應之交流發電。另外，該行星齒輪422可依該扭力配重塊44之重量來儲能及穩定支撐該發電機導軸43的轉動速度，據此保障該發電機導軸43所驅動之該倍增電力發電機5的發電效益，如此，方可保障該發電機4產生之電力值的持續性與穩定性，且完全排除習知的組裝成本不低與有效產電輸出時間短暫缺失，且無需安裝習知有降低及消耗產電後效益的逆變器，而後，該太陽能發電裝置1恰可提昇習知農業、養殖漁業及畜牧業混合太陽能發電來達成穩定與增加農民、漁民及牧民收益實效，而後，該太陽能發電裝置1並依該整流器6設有連接該蓄電池組32之該回儲引線61，該回儲引線61可導流該倍增電力發電機5產生之局部電力回充該蓄電池組32，形成該馬達24可延長使用時間的自體循環機制，惟，本發明依此自體循環機制融合有該太陽能發電組3與該倍增電力單元2成為本案的優異特點，據此可知，本發明確實具符合新穎性、進步性及產業利用性之發明專利要件。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為本發明申請專利範圍所涵蓋。