WO2006084415A1

WO2006084415A1 - Wind-energy power machine and it’s energy-storage generation system and wind-energy power generation system

Info

Publication number: WO2006084415A1
Application number: PCT/CN2005/000564
Authority: WO
Inventors: Ying Wang; Qingwan Lin
Original assignee: Ying Wang; Qingwan Lin
Priority date: 2005-02-13
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-08-17
Also published as: US20080157528A1; CN1818377A; CN1818377B; AU2005327061A1; US7875990B2; AU2005327061B2

Description

风能动力机及其储能动力发电系统与风能动力发电系统技术领域

一种风能动力机及其储能动力发电系统与风能动力发电系统属于利用风能构成动力与发电技术领域。背景技术

地球资源石油、煤等能源之消耗与枯竭预期及造成环境污染问题，成本与经济价值及社会可持续发展问题，皆促使人们关注和对新能源、清洁能源新技术新产品研究开发之热情投入。利用风能发电之技术和设备生产已形成一个新产业，应用日渐增长，然从能源与电力需求增长与占有比例而言，风能发电技术和产品及发电总量进展显然还处于初级与被动局面，许多风力发电设施建设还依赖各国政府奖励与投资扶持，这较多的原因是由于目前的风力发电机与设施还有许多制约发展问题,风力发电机与设施以及自然条件要求仍有待克服技术瓶颈和完善。

当前已知风力发电机多为三浆叶转子直接变速机箱和发电机型式，由于结构、技术的问题，其风能利用率偏低,发电功率小，再者，它设在高塔柱上，日晒雨淋，设备容易损坏,日常维修困难成本高，还有它的导向机构或刹车装置也耗能；另外，它一开始起动运转就必需要驱动发电机，可以想见其起动转矩要足够大,它必须在风速足够大情况下才能转动,但是却又必须在一个限定的狭窄风速范围内转动，否则风力发电机将受到损坏,因之，此类风力发电机全年有效发电时数较少也较难大型化,其发电场建设需要选择在难得的常年风能资源丰富的地区,是以地理与自然条件要求很高，风电场的建设造价昂贵，诸多不利因素使得投资报酬率偏低，投资回收期长，这些都是制约风力发电发展的难题与障碍。发明内容

解决上述风力发电机与风电场设施之问题及追求在更小的占地面积内产生更大的动力和更多发电量，同时降低建设风力发电场投资金额及运转成本以及运用风能动力和发电的普及化以产生良好效益是实现本发明的目的。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种风能动力机，包含：一竖立设置可旋转的中心转动体 1周围具有数组等份均匀分布的框架部 2，每组框架部中设置至少一套风压推力机构 3 ; 风压推力机构 3垂直两边框外侧立面由底端向上度量微微大于二分之一高度位置处或此位置上下一定距离范围内之任一位置处互为对称水平各具有一支撑轴 3b 并以轴承 3d将风压推力机构安装在框架部 2 同样高度水平相对应的位置上，此支撑轴 3b 支撑位置令风压推力机构以支撑轴为水平中心线，其下部份体积重量轻微大于上部份，构成使其在处于逆风时被气流吹拂能轻易地自动翻转向上掀起、开启，形成其整个受风面与风向平行或近乎平行的无风阻形态，及处于顺风时，则在下部份微重的重力与气流的作用下自行下来归位闭合压靠于框架部（2 ) ，构成整个受风面与风向垂直或近乎垂直承受风力形态，从而承受任何风向风能形成驱动力作用构成定向转动输出动力的风能动力机八。

上述中心转动体 1上下两端轴部 lb、 la设有轴承 6a、 6，用以将风能动力机垂直地安装于构成稳定旋转的高层机架或独立机架 E或高层框架机架 B内，所述中心转动体两端轴部 lc、 Id还依动力传递组成不同需求设有离合器 7或连轴器 7a，作为终端动力输出的风能动力机之轴部 1C还设有传动件 10或 15。

上述框架部 2由立柱 2a、下横梁 2b、上横梁 2C、外侧柱 2 d构成，在外侧柱与立柱垂直向高度的由底部向上度量约略高于二分之一高度位置处或此位置上下一定距离内之任一位置各具有同一水平中心轴线的、对称的螺丝孔或通孔，风压推力机构 3用带座轴承 3 d以螺栓安装于此；所述立柱多部位具有通孔 2e可以紧固件将框架部 2安装在中心转动体 1上，在外侧柱上设有调节风压推力机构掀起幅度的调节器 2f。

风压推力机构 3具有一种正面承受风力一面为具有聚纳风能量形成推力强化作用的凹面形状的凹形体 3a，其框体底端具有定位板 3c。

上述风压推力机构还可以被安装在框架部 2上下横梁远离中心转动体有一定间隔距离使构成大杠杆作用的外侧柱 2d和内侧柱 2f上。

一种风能动力机，包含：一竖立设置的可转动的中心转动体 1 周围具有数组等份均匀分布的框架部 4，每组框架部设置至少一套能随风向变化而依循一偏置的支撑轴 5b与支撑轴凸轮组 5c中心连线的垂直轴心作出机能需求设定的当处于逆风时自动开启，形成整个面与风向平行或近乎平行的无风阻形态，及处于顺风时自动闭合构成整个面承受风力推压作用的形态的风压推力机构 5，此风压推力机构在风能动力机 A转动时产生的离心力能被平衡伺服器 5C、 5g予以消除，并协同顺风压亦即运转至其转动方向与风向相同时使之闭合归位，从而承受任何风向风能形成驱动力作用构成定向转动输出动力的风能动力机 A。

上述中心转动体 1上下两端轴部各设有轴承 6a、 6，用以将风能动力机垂直地安装于构成稳定旋转之独立机架或高层框架机架内，构成一部独立输出动力的风能动力机 A，或安装于以设置更多的风能动力机设想而统合规划建造的大型高层框架结构机架 B内；中心转动体两端轴部 lc、 Id还设有离合器 7或连轴器 7a，下端轴部还可设制动器 8，而作为终端动力输出的风能动力机 A之轴部 1C还设有传动件 10或 15。框架部 4由上横梁 4b、下横梁 4a构成，上下横梁 4b、 4a邻近中心动转体边有通孔 4C可以螺栓将上下横梁组合在中心转动体固定板 le;各组框架部上下横梁远离中心转动体一定距离之外端均具有安装风压推力机构 5支撑轴凸轮组 5C和 / 或支撑轴 5b 的带座轴承之上下互为对称的螺纹孔或通孔 4d，于上横梁还设有离心力平衡归位器 5g,于上下横梁受定位板 5f触压部位装有缓冲垫 4e;离心力平衡归位器 5g具有一中空筒体 5gl，内置一压缩弹簧 5g2，它内端一头系住引拉绳 5g3，前端口装有一小滚轮 5g4，引拉绳则套在其上并由拉伸弹簧一端连接到系耳 5e, 引拉绳一半为柔性钢索，一半为拉伸弹簧。

所述风压推力机构 5为一种正面承受风力一面具有聚纳风能量形成推力加强化作用的凹形面型体 5a: 5al、 5a2,其型体上下两边框水平宽度方向由邻近中心转动体一侧向外侧度量大致宽度三分之二之位置处或至少超过二分之一宽度位置处之一定距离范围之间任一位置处，上框设有支撑轴 5b，下框底部平面设有离心力平衡伺服器：一组公母配对之支撑轴凸轮组 5C: 5C1、 5C2, 其中，母凸轮安装在其相对应的框架部下横梁 4a位置上，母凸轮 5C1还具有可以调整风压推力机构 5 开启幅度与约束离心力之可调整角度的定位阴阳条齿 5C3，公母凸轮相互配合斜度在于 25度至 55度之间；支撑轴 5b配以带座滑动轴承 5d安装在上横梁上，构成能以支撑轴、支撑轴凸轮组垂直中心轴线为中心依所限定的旋转幅度与自动开启、闭合机能要求可控制地转动；以此中心轴线的宽幅一边外侧上下部位设有定位板 5f。

一种储能动力发电系统，包含两个系列动力机组及其用能设备，其中一个动力机组系列作为有自然风能时常时运转的主动力源，包括：至少一部至多部风能动力机 Α: Α1.Α2...Αη驱动发电机 G运转发电，或经由各自连接风能动力机动力输出端齿轮的动力输出轴 17、离合器 7、齿轮将动力传递到设有恒速控制器 9的第一共同传动轴 18，并通过传动件 10、 11将动力传递到和备用动力源并用的第二共同传动轴 19、共同传动件 10、 11驱动发电机 G运转发电，或者透过统合垂直串连并连组合体系 AB输出动力驱动发电机运转发电。

另一动力机组系列作为备用动力源，包括：至少一部至多部风能动力机 Α:Α1...Αη、至少一部至多部产生高压缩空气动力的空气压缩机 W: Wl ...Wn、和足够多的蓄积高压气的蓄压气筒槽 Τ: ΤΙ ., .Τη及至少一部利用高压气产生旋转动力的涡轮机 S或气马达 R或液泵 100与水轮机、以及高压气管路 U和电磁控制阀 V、以及设置在各楼层的副蓄压气筒槽 21 ; 所述至少一部至多部风能动力机驱动空气压縮机运转作功，或透过连接风能动力机的动力输出轴 17、离合器 7、伞齿轮 15 各自将动力传递到共同传动轴 20，传动件 10、 11或变速齿轮箱 Q驱动空气压缩机运转作功，或者透过统合垂直串联并联组合体系 ΑΒ传递动力驱动空气压縮机运转, 产生的高压气蓄积于蓄压气筒槽；空气压缩机的蓄压气筒槽和后续的蓄压气筒槽之间连接的管路 U间设有止回阀 Υ，蓄压气筒槽和涡轮机或气马达或液泵之间连接的管路 U之间各设有电磁控制阀 V和节流阀 VI；涡轮机或气马达通过蓄压气筒槽供应高压气驱动运转并通过第二共同传动轴、离合器与共同传动组件驱动发电机运转发电。

上述蓄压气筒槽还有管路接通设于各楼层的副蓄压气筒槽 21，副蓄压气筒槽通过电磁阀 24、管路 23将高压气供给气压缸 22或卷门的气马达或气动离合器；上述动力输出轴、共同传动轴 17、 18、 19、 20在必要部位均设有支撑的轴承 6和离合器 7，共同传动轴还于必要部位设有连轴器 7a。

所述主动力源动力机组系列和备用动力源动力机组系列是运用自动控制系统控制两者交替运转的时机选择，其控制模式或程序为：在有自然风能时，两者的风能动力机机组和空气压缩机机组或液泵均同时运转作功，但用能设备中的涡轮机 S 或气马达 R或水轮机 100处于停机状态，第二共同传动轴 19上的离合器为断开，由主动力源动力机组系列驱动发电机 G运转发电。

而当自然风能微弱到主动力源动力机组或所驱动的发电机转速或输出功率低于变动范围设定值时，控制系统检测部发出控制讯号,令第一共同传动轴 18 上的离合器断开，同时,电磁控制阀自动开启,节流阀 vl 调控蓄压气筒槽高压气流量，高压气输入涡轮机或气马达产生旋转动力,第二共同传动轴的离合器自动闭合，动力输出驱动发电机运转发电,或者控制驱动水轮发电机组发电。

所述储能动力发电系统其中备用动力源动力机组系列的另一种构成，包括：至少一部至多部的风能动力机 Α:Α1...Αη、至少一部液泵 100...100n、一个上水位蓄水库 200和一个下水位蓄水库以及水轮机 300;藉由风能动力机驱动液泵运转作功，或经由各自连接风能动力机以输出动力的动力传动轴 17、离合器 7、齿轮 15 将动力传递到由支架与带座轴承 6支撑的装有连轴器 7a、离合器 7的共同传动轴 20、传动件 10、 11驱动液泵运转，或通过统合垂直串联并联组合体系 AB驱动液泵运转，经由接到下水位蓄水库之进水管 102及出水管 101将水抽送到上水位蓄水库, 并经由水管 201、连接的电磁控制阀 202和节流阀调控水轮机运转输出动力驱动发电机运转发电。

所述统合垂直串联并联组合体系 AB的主要构成为：作为主动力源动力机组系列的多部风能动力机 A，分别设置在高层框架结构机架 B各层中且彼此上下互为对应地位于同一共同垂直中心轴线以轴承 6、 6a竖立安装在安装架 Nl、 N2上，选定其中一层作为设置空气压缩机 W、蓄压气筒槽 T、涡轮机 S或气马达及发电机 G之场所，以此分为上下两单元机组，或是上面或下面数层串联的风能动力机构成的一个单元机组,各单元各风能动力机 Α以离合器 7或连轴器 7a连接,而单元机组动力输出端之风能动力机 A则需以离合器 7和第 1传动轴 12连接;备用动力源机组系列也同样以此方式构成。

主动力源动力机组动力经由第 1传动轴 12、伞齿轮 15或齿轮与连接的变速齿轮箱 Q、离合器 7及共同传动件 10、 11传递动力驱动发电机运转发电;备用动力源动力机组动力则经由第一传动轴 12的伞齿轮或齿轮、传动轴 25、变速齿轮箱 Q、传动件 10、 11传递动力驱动空气压缩机 W作功，高压气储存于蓄压气筒槽 T; 当主自动控制系统控该机组端的离器自动断，连接蓄压气筒槽与¹涡轮机 S管路上的电磁控制阀 V和节流阀 VI 自动开启，高压气经由管路 U进入涡轮机 S或气马达 R并输出旋转动力通过传动轴 26、共同传动件 10、 11驱动发电机运转发电。

一种储能动力发电系统，包含：自动控制系统、至少一部至多部风能动力机 Α: Α1...Αη、至少一部至多部空气压缩机 W: Wl ...Wn、多个蓄积高压气的蓄压气筒槽 Τ :Τ1...Τη、至少一部涡轮机 S或气马达 R或液泵 100与水轮机、高压气管路 U、电磁控制阀 V和节流阀 VI、及发电机 G; 所述至少一部至多部风能动力机驱动空气压缩机运转作功，或通过连接风能动力机的动力输出轴 17、离合器 7、伞齿轮 15各自将动力传递到共同传动轴 20、传动件 10、 11或变速齿轮箱驱动空气压缩机运转，或者透过统合垂直串联并联组合体系 AB 传递动力驱动压縮机运转作动，产生的高压气蓄积于蓄压气筒槽；空气压缩机的蓄压气筒槽和后续的蓄压气筒槽之间连接的管路 U间设有止回阀 Y，蓄压气筒槽和涡轮机或气马达或液泵之间连接的管路之间各设有电磁控制阀和节流阀；涡轮机或气马达通过蓄压气筒槽供应高压气驱动运转并直接驱动发电机运转或通过第二共同传动轴、离合器与传动组件驱动发电机运转发电。

依据系统所设定的风能动力机动力输出强弱或转速变化衡量标准比对值，透过自动控制系统来判定、控制、选择匹配空气压缩机运转需要数量，优化运转效能; 自动控制系统还控制电磁控制阀的开闭及操控节流阔来控制涡轮机或气马达或液泵输出功率以及离合器之离合。

上述蓄压气筒槽还可以配有管路接通设于各楼层的副蓄压气筒槽 21，并通过电磁阀 24、管路 23将高压气供给气压缸 22和卷门 L的气动马达或气动离合器;上述动力输出轴、共同传动轴 19、 20在必要部位设有带座轴承 6的支撑部件和离合器 7，共同传动轴还于必要部位设有连轴器 7a。

一种风能动力发电系统，包含:多部风能动力机 A与发电机 G分别构成多个发电机组，或一定数量的风能动力机透过垂直集成体系 C或水平集成体系 D或统合垂直与水平集成体系 (、 D设置于充分利用高空空间建造的特殊开放式大型高层框架结构机架 B 内，构成一个更大动力的动力机组系列再连接驱动一部发电机成为一个大型的发电机组，也可以布设多个大型的发电机组，并分别输出电力,或再统合各大型发电机组及变电供电设施构成更大规模发电系统。

上述高层框架结构机架 B系依据动力与发电规模需求来规划设定框架结构机架 B各层高度、总高度及面积，其各层次之间有隔开封闭的地板 F，但各层次四周围无固定的墙体，然设有作为在暴风吹袭或设备维修时需停机而阻隔各方向来风之可上下活动的卷取式气动或电动卷门 L之类的遮蔽物体。

框架结构机架 B外周围东南、东北、西南、西北四方向或多个方向具有延伸一定长度的封闭式集风墙 M,其邻近框架结构机架立柱 B1 边各层分别具有一定宽度的与各楼层高度空间等高的可由气压缸 22或电动卷扬机开闭的可泄风活动门窗 Ml ; 集风墙壁 M2上及框架结构机架 B顶层楼上面屋顶平台均布设有大量的光电板光发电装置 M3，其所发电能并入本发电系统之供电网；框架结构机架内部还设有电梯。

框架结构机架 B各层内部空间分布设置风能动力机 A的各个设置位址均具有用来安装风能动力机之安装架 N1、N2，且于此位址各层次上下之间各个风能动力机中心转动体 1 皆位于同一垂直中心线，其相对应之间的楼层地板 F皆具有一个装配窗口 0，藉此使各层次之间分布的上下层互相对应的各个风能动力机彼此可以离合器 7或连轴器 7a连接。

依据风能动力机所设定的转速范围，透过自动控制系统或利用设于框架结构机架 B外部之风速检测仪 P测定风速强度及输出讯号给控制系统来自动控制各层次各个气动或电动卷门以及集风墙门窗之启闭幅度，以控制调节超出设定值的超强风力于设定值范围内，使风能动力机稳定可靠地转动提供动力；同时利用卷门全关闭达到停止全部风能动力机运转作用，并以关闭局部对应风能动力机的卷门或以制动器 8作为停止单个风能动力机之运转；同时也可通过控制系统控制盘 K来选择人工控制启闭或人力操作启闭。

所述垂直集成体系 C藉由离合器 7或连轴器 7a连接上下数层数部风能动力机 A构成一个大动力之大型动力机组单元，终端动力输出的风能动力机以离合器 7 连接第 1传动轴 12，轴上的伞齿轮 15与变速齿轮箱 Q输入轴齿轮啮合，变速齿轮箱动力输出轴则以连轴器连接与驱动发电机 G运转发电。

各风能动力机以中心转动体两端轴部 la、 lb装设的轴承 6、 6a竖立地安装在安装架 Nl、 N2上,安装架 N1系架高装设于地板框架横梁 B2上，下部构成一个安装离合器 7空间，中心转动体下端轴部 1C穿过此安装架中间之通孔 O与下层风能动力机中心转动体上端之轴部 Id穿过楼地板安装窗口 O于此空间以离合器 7连接，安装架 N2则设置在上层地板底部或上部。

所述水平集成体系 D，发电机 G设置于两组风能动力机 A机组之间,两机组的风能动力机各自以中心转动体 1轴部的伞齿轮 15将动力传递至所属水平传动轴 13，通过离合器 7再连接设有恒速控制器 9的水平共同传动轴 14、传动件 10、 11传递动力驱动发电机运转发电；水平传动轴与水平共同传动轴由支撑架与轴承 16安装在楼层地板横梁 B2上；上述传动件 10可以是链齿轮或齿皮带轮或皮带轮或通用齿轮，传动件 11可以是链条或齿皮带或皮带。而且，所有风能动力机也可以各自经由一根设有离合器 7 的前部传动轴传递动力，此轴一端的齿轮和风能动力机中心转动体下端轴部的齿轮啮合，另一端的齿轮则和水平传动轴 13上的齿轮啮合，各风能动力机可以通过此传动轴所设的离合器输出或断开动力；各风能动力机以中心转动体上下轴部装设的轴承 6a、 6竖立地安装在安装架 Nl、 N2上。

本发明：风能动力机及其储能动力发电系统与风能动力发电系统的有益效果，主要在于利用了自然风能作为产生动力的能源，风能动力机起动时不直接驱动发电机，而是在轻负载情况下起动运转后才透过离合器或垂直集成体系或水平集成体系或统合垂直串联并联组合体系连接发电机运转发电，是以能以较小的风力驱动风能动力机，同时还可以透过集风墙聚集风力作用使其即使在较小风速情况下也能得到较强的风能，从而令风能动力机运转使用率更高更有功效；另外，建设风能动力机及其发电系统场所之选择较一般的风力发电机设施场所受地理环境自然条件限制及要求较低，更易普及实施，对开发利用风能资源之前景非常良好；

在于风能动力机单机动力机能的最大扩展性，以及藉由垂直串联与并联体系或垂直与水平集成体系形成更大动力规模与大规模发电系统发电能力，其普遍实施可以减少对火力发电厂的依赖与消除环境不良影响，对于经济的发展繁荣及自然环境的优化有很大助益；

在于本风能动力机不受任何风向限制，任何方向来风皆能驱动风能动力机向同一方向转动，不需一般风力发电机所必要的消耗能量的导向机构，增加风能效率；从结构而言，它可以在强风速情况下安全运转，以及其受风面积很大，并且与风向呈垂直的受力，因此风能的作用效率非常高；

还在于运用储能动力系统在有风'时将风能蓄积起来，而在无风时将蓄积的能量逐渐释放出来驱动涡轮机或气马达或液泵与水轮机驱动发电机运转发电，极大地提高了利用风能发电的有效发电时数与发电量；

还在于利用高层框架结构机架充分利用高度空间集约化向高空中建设发电厂发展，与现有风力发电场建设方式相比,在同样发电容量情况下,建设占地面积可以减少数倍、数十倍或更多，节省大量建设用地；而且科学研究已知高空之气流强度较低空间气流强很多倍，由此也能够理解,,以本发明构成的高层空间风能发电厂发电功率与效益能比目前传统习用风车构成的风力发电场大很多倍;综合所述功能与有益效果，本发明将为人类创造更美好幸福的生活。

附图说明

图 1 是本发明储能动力发电系统平面示意图。图 2 是本发明风能动力机中心转动体 1、框架部 2、风压推力机构 3之基本构成正视图。

图 3 本发明风能动力机的风压推力机构 3之正视图。

图 3-1是风压推力机构 3之仰视图;图 3-2是 A-A视图。

图 4 是本发明风能动力机其中一边的风压推力机构 3处于逆风时掀起开启的状态的正视图。

图 5 是本发明风能动力机一边的风压推力机构 3处于逆风时掀起开启状态的俯视图。

图 6 是本发明风能动力机另一种不同构造的框架部为 4和中心转动体 1的正视图。

图 7是本发明风能动力机的风压推力机构 5正视图；图 7-1是 A-A视图；图 7-2右侧视图。

图 8是本发明风能动力机框架部为 4的具有 4组框架部、 8套风压推力机构之立体示意图。

图 9 是本发明风能动力机的风压推力机构的母凸轮分解正视图；图 9-1是俯视图；图 9-2是定位阳条齿。

图 10 是本发明风能动力机的公凸轮正视图。

图 11 是离心力平衡归位器的正视图。

图 12 是本发明风能动力机安装在一独立机架上的示意图。

图 13 是中心转动体轴部与带座轴承安装在安装架 N1 及离合器安装情况的立体视图。

图 14 是本发明储能动力系统另一实施例示意图；

图 15 是本发明储能动力发电系统统合垂直串联并联组合体系主视图。图 16 是本发明风能动力发电系统立体示意图。

图 17 是本发明风能动力发电系统垂直集成体系正视图。

图 18 是本发明风能动力发电系统水平集成体系正视图。具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明作进一步的描述：

首先请参看图 1 所示，储能动力发电系统由两个系列动力机组与发电机构成，其中一个动力机组系列主要作为有自然风能时提供动力驱动发电机发电的主动力源,其包括：至少一部至多部的风能动力机 Α·· Al、 A2... An，各部风能动力机经由动力输出轴 17将动力传递到第一共同传动轴 18，动力输出轴以设有轴承 6的支撑部件支撑，其上设有离合器 7分别控制动力的传递或断开，这使个别的风能动力机于维修时停止运转的情况下不会影响总体任何一部风能动力机的动力传输;动力输出轴前端齿轮各自和相对应的该风能动力机中心转动体下端轴部 lc齿轮啮合或传动连接，动力输出轴 17末端之伞齿轮 15和第一共同传动轴伞齿轮 15啮合，第一共同传动轴经由离合器 7,传动件 10、 11将动力传递到第二共同传动轴 19再通过共同传动件链轮 10与链条 11或齿轮与齿皮带或其它动力传递连接的适合形式驱动发电机 G运转发电；第一共同传动轴由数根轴以连轴器 7a连接组成，轴段间设有恒速控制器 9，轴末端设有离合器 7以控制动力的输出或断开,第一和第二共同传动轴在适当的轴段部位均设有连轴器 7a并由带座轴承 6与支撑部件固定在横梁 B2或 B3上。

在主动力源动力机组系列运转驱动发电机 G 运转发电时，备用动力源动力机组系列之涡轮机 S或气马达 R或水轮机 300则处于停机状况不运转传递动力，同时第二共同传动轴动力输出端的离合器 7 是开启的,但备用动力源的风能动力机机组和空气压缩机 W机组或液泵 100则同样在运转作功储能。

另一个系列动力机组作为备用动力源，包括：至少一部至多部风能动力机 A: Al ...An、至少^部至多部空气压縮机 W: Wl ...Wn、和足够数量的蓄积高压气的筒槽 Τ: ΤΙ . , .Τη及至少一部涡轮机 S或气马达 R或液泵 100与水轮机 300、以及高压气输送管路 U和电磁控制阀 V、节流阀 VI以及发电机 G; 藉由连接风能动力机动力输出端齿轮输出动力的动力输出轴 Π 将动力传递到共同传动轴 20,并通过传动件 10、 11驱动空气压缩机 W运转;各动力输出轴前端齿轮分别与相对应的中心转动体 1下端轴部 lc齿轮啮合,或各自分别以适当方式的传动件连接;各动力输出轴以设有轴承 6的支撑部件支撑固定，并分别设有离合器 7 以控制动力的输出或断开，使任一风能动力机因必需停机时不会影响其它风能动力机总体的动力输出;各动力输出轴另一端伞齿轮 15分别啮合共同传动轴 20 设有的伞齿轮 15，连轴器 7 a将两根或数根共同传动轴 20连接起来，并由设有轴承 6的支撑部件支撑。

在空气压缩机的蓄压器筒槽 T与后续的蓄压气筒槽 T之间的管路 U上设有止回阀 Y;蓄压气筒槽连接涡轮机与气马达或液泵之间管路 U上各设有节流阀 VI和电磁控制阀 V，两管路之间还设有并联旁路闸阀 X；另外，蓄压气筒槽还通过一条管路与阀 X将高压气输送到设于各楼层的副蓄压气筒槽 21,此筒槽的配气管 23连接到气动卷门 L的气动马达和开闭集风墙门窗的气压缸 22或气动离合器，当气压缸和气动马达或气动离器要动作时,电磁阀 24 受到指令而开启,将压气输出。

主动力源动力机组系列和备用动力源动力机组系列还可以运用统合垂直串联并联组合体系 AB或其它适当方式传递动力驱动发电机运转发电;利用风能动力机 A易于集成扩展机能和特殊开放的大型高层框架结构机架 B透过统合垂直串联并联组合体系 AB往高空集约化建设本发明储能动力发电系统可以构成全天候的高效能的大规模发电厂。

图 2示出风能动力机 A之中心转动体 1、框架部 2和风压推力机构 3静态的基本构成,框架部的立柱 2a ，下横梁 2b,上横梁 2C,外侧柱 2d以焊接或紧固件方式构成,立柱的多部位具有通孔 2e并通过紧固件将框架部固定在中心转动体; 中心转运体为管体，两端则以实心轴焊接，下端轴部 la装设滚筒轴承 6用以组装在安装架 N1上，轴部 la也可加装制动器 8，轴部 1C安装离合器或连轴器或齿轮之用；上端轴部 lb装设滚筒轴承或滚珠轴承 6a用以组装在安装架 N2，轴部 Id 则是与轴部 lc以离合器 7或连轴器连接的部位。

框架部立柱 2a与外侧柱 2d内侧高度的由底部向上垂直方向度量略高于二分之一高度之位置处或此位置上下一定距离范围内之任一位置处具有同一水平中心连线相对称的通孔，而风压推力机构 3 具有同一垂直高度同一水平中心轴线的支撑轴 3b配以带座轴承 3d用螺栓组合在上述的通孔上；所有外侧柱 2d 一个侧边各设有一调节风压推力机构掀起开启幅度的调节装置 2f,它可利用螺干方式能调整高低位置。

风压推力机构 3之构成表示在图 3正视图、图 3-1右侧视图和图 3-2A-A视图，具有一个框架，承受风力一面呈凹形状可聚纳风能以强化推动力的凹型体 3a，它可以是一种利用金属或非金属板于一定的高度宽度尺寸距离的四周围一体折弯成型，形成一定高度的四个边的部件；风压推力机构两外框外侧垂直方向高度的微微大于二分之一高度之位置处或此位置上下一定距离范围内之任一位置处同一水平中心线对称地设有水平支撑轴 3b, 构成以在这个位置的支撑轴中心轴线为中心，形成风压推力机构的下部体积重量仅轻微地大于上部份，致使风压推力机构处于逆风时即使在微风的吹拂下或与离心力的双重作用下能被掀起开启;其底部具有定位板 3C，在顺风向时，风压推力机构在下部分微重与气流作用下归位闭合，定位板靠压在下横梁 2b。

图 4主视图与图 5俯视图示意性示出具有 4组框架部 2和 4组风压推力机构 3及中心转动体 1的风能动力机 A主要构成，其中右边一边处于逆风的风压推力机构已掀起开启，调整装置 2f 限定其开启幅度，箭头指示方向表示气流方向; 左侧一边则是处于顺风受压过程，风压推力机构压靠定位在下横梁形成与风向垂直承受风力驱动形态。框架部和风压推力机构可以有不同的数量构成。

图 6表示的是本发明风能动力机 A另一种不同的框架部 4和中心转动体 1 的组合，框架部下横梁 4a与上横梁 4b以螺栓 4 C安装在中心转动体 1的固定板 1 C ;其水平宽度方向远离中心转动体一定间隔距离之外侧端部位具有同一垂直中心连线互为对称的安装带座轴承 5d和 /或支撑轴凸轮组 5c的通孔 4d.; 框架部和风压推力机构可以由多组构成。

配合框架部 4的风压推力机构 5由图 7正视图、图 7-1—右侧视图、图 7-2A-A 视图示出主要构造，凹形型体 5a由框架 5al和凹形面板 5a2组合，凹形面板可以是一种由主平板四周围一体折弯成型一定高度的围边;其上下框体水平向宽度的约略三分之二或至少大于二分之一宽度位置处之一定距离范围之间任一位置设有上下同一垂直中心连线的支撑轴 5b和支撑轴凸轮组 5c:5cl、 5c2，其宽幅一边外侧设有风压推力机构压靠横梁定位的定位板 5f，框架上部定位板与支撑轴之间还设有连接引拉绳 5g3的系耳 5e。

图 8是一部框架部为 4与风压推力机构为 5具有 4组框架部和 8套风压推力机构的风能动力机 A 主要构成,图右边出处于逆风情况下的一套风压推力机构已开启使其整个面与风向平行，构成对风力没有阻力的形态,而另三套风压推力机构都是回归闭合的位置,左侧边的一套则是处于顺风的面对风压承受风力推动的过程，从而形成一种可承受任何风向风能定向转动的风能动力机 A。直向指示箭头表示风向，弧形指示箭头表示风能动力机旋转方向。

上横梁设有离心力平衡归位器 5g，引拉绳 5g3连接系耳 5e;风压推力机构上部支撑轴 5b以带座轴承 5d安装在上横梁下面部位，而支撑轴凸轮组 5 C ,请见图 9和图 10，图 9图 9-1为母凸轮 5cl,它还具有一个带阴阳条齿的内套 5c3，如图 9-2正视图、9-3俯视图所示，通过阴阳条齿角度的调整可以调节风压推力机构开启幅度；图 10为公凸轮 5c2,两者配合斜度为 25度至 55度之间；公凸轮安装在风压推力机构 5底部,母凸轮安装在下横梁安装通孔 4d之互为对应位置。

图 11简要表示离心力平衡归位器 5g组成，一个中空的筒体 5gl，内置压缩弹簧 5g2，引拉绳柔性钢索 5g3—头系于压縮弹簧里端，绳外端挂在小滚轮 5g4 上并接在拉伸弹簧再连接于系耳。

图 12表示风能动力机 A安装在独立机架 E，中心转动体 1上部以滚珠轴承 6a安装在上梁,下端轴部 la以滚柱轴承 6安装在下梁，轴部还装有制动器 8和齿轮 10。图 13以立体图显示了中心转动体 1下端轴部 la装设制动器和轴承 6 及轴部 lc装设离合器 7的构成状态,轴部 lc是与轴部 Id对接时装设离合器,轴承 6安装在安装架 N1上,安装架则固定在横梁 B3。

图 14 是储能动力发电系统实施例之一的平面示意图，图上部是作为在有风能时常时运转的主动力源动力机组系列,包括：至少一部至多部风能动力机 A: Al、 A2... An,各自分别通过动力输出轴 17、离合器 7、伞齿轮 15将动力传递到第一共同传动轴 18，第一共同传动轴由数支轴以连轴器 7a连接构成,并由带座轴承 6与支撑件安装在横梁 B2或 B3上，此传动轴上还设有恒速控制器 9及在动力输出端设有离合器 7、传动件链齿轮 10、链条 11,动力由此传递到第二共同传动轴 19、共同传动件带动发电机 G运转发电，或者透过统合垂直串联并联组合体系驱动发电机运转发电。

于备用动力源动力机组系列之构成，至少一部至多部风能动力机 A: Al ... An，通过分别各自连接风能动力机输出动力的动力输出轴 17将动力传递到共同传动轴 20,再以传动件 10、 11驱动液泵 100运转作功;动力输出轴 17以带座轴承 6支撑件架设在地板横梁，此动力输出轴上设有离合器 7用以断幵或传递动力；液泵通过进水管 102将水从下水位蓄水库抽吸到上水位蓄水库 200，出水管 101接有电磁控制阀 202;当自然风能微弱，主动力源动力机组转速或动力输出或发电机功率输出低于设定值时，自动控制系统发出指令令第一共同传动轴离合器断开，同时电磁控制阀 202 自动开启,上水位水库水力驱动水轮机 300 并输出动力经由传动件 10、 11及第二共同传动轴 19及此时已闭合的离合器 7 以及共同传动件 10、 11驱动发电机 G运转发电。

实际的应用实施中，液泵将设置在上水位蓄水库，这种情况则采用软性连接的高压气驱动液泵运转方式，这种方式能解决风能动力机动力传递距离过远难题。本实施的应用很适用于水力资源不丰沛但是具有上下水库地势位差的地理环境，其可结合利用风能与液力的能源优势构成全天候发电厂。

图 15是统合垂直串联并联组合体系 AB主视图，这是储能动力发电系统另一种实施例。图中主动力源动力机组的风能动力机 A集成数量与构成和备用动力源动力机组一样，风能动力机采用的数量主要取决于动力规模需求，本实施例仅示出了利用高层框架机架 7个层布置建设的典型例，高层框架结构机架 B楼层上下还可以有同样模组布建,其能够很容易地、很有弹性地扩展动力与发电机组之规模；本发明风能动力机 A主要特点之一就是能够往高空建设发展。

布设在上与下三个楼层之风能动力机的中心转动体 1与安装窗口 O均位于同一垂直中心线，各风能动力机中心转动体轴部分别配以轴承 6、 6a竖立地安装在安装架 N2、 N1 ; 彼此轴部 lc、 Id用连轴器 7a或离合器 7连接，中间一层设置发电机0、空气压缩机 W、筒槽 T、涡轮机 S诸设施，而邻接中间一层的上下两层之风能动力机则作为终端动力输出,其中心转动体轴部配以离合器并分别连接第 1传动轴 12，主动力源动力机组通过第 1传动轴及齿轮与变速齿轮箱 Q, 再经连接的动力输出轴 26、离合器 7和共用传动件驱动发电机发电。

备用动力源风能动力机组之构成和主动力源风能动力机组相同，其动力经由第 1传动轴 12和传动轴 25及变速齿轮箱 Q和传动件 10、 11驱动空气压缩机 W,高压气蓄积于蓄压气筒槽 Τ,筒槽 Τ和涡轮机 S由管路 U和电磁控制阀 V 连接；涡轮机或气马达的动力则经由传动轴 26、离合器 7、共用传动件 10、 1 1 驱动发电机运转发电。

主动力源与备用动力源两动力机组可以透过自动控制系统来控制与选择彼此交互运转或停止输出动力的时机，主动力源机组设定为有风能时运转提供动力驱动发电机发电,但是备用动力源的风能动力机组与空气压缩机组同样在运转作功，蓄积高压气于蓄压气筒槽，然而涡轮机或气马达则处于停机状态；当风能弱小到主动力源动力机组转速或动力或发电机电能输出低于变化范围设定值时，才由备用动力源动力机组输出动力；自动控制电路检测到发电机或主动力源动力机组运转失常到低于设定值时，则启动电磁控制阔开启,同时第一共同传动轴端之离合器断开，涡轮机或气马达开始运转，同时传动轴 26上的离合器自动闭合，动力输出驱动发电机继续正常运转发电。这里所述的动力传递方式仅是一种较佳的典型例，当然也能运用其它适当可行的传动方式。

图 16表达的是本发明风能动力发电系统之构成，示出高层框架结构机架 B 以局部的两层集成设置风能动力机 A情景；一定数量风能动力机透过垂直集成体系 C或水平集成体系 D或是两者兼具地设置于为充分利用高空立体空间而建造的特殊开放式大型高层框架结构机架 B 内，构成一个或数个大型的发电机组并分别输出电力,或再统合各大型发电机组与变电配电供电设施构成一个发电容量数百兆瓦或数千兆瓦的更大规模发电系统。

所述大型高层框架结构机架 B 是一种特殊规划设计的机架，它可以是钢结构或钢筋混凝土结构；所述高层可以是数十米以上至数百米或数千米高度。在框架结构机架东南、东北、西北、西南方向或多个方向各具有一体延伸一定长度的不透风的集风墙 M，墙体只有在靠近框架结构机架立柱 B1边留出分别各自与各层等高能以气压缸或电动控制开闭的门窗 Ml，在大面积的集风墙壁 M2和框架结构机架顶层平台上都设有大量的光电转换的光电板发电装置 M3，所生产电能并入本系统供电网。框架结构机架各层四周围无固定的墙遮蔽物体，但设有可以防止暴风雨侵袭或其它因素必要停机时的卷取活动式气动或电动卷门 L;每数层之间东南与西北方向各设有风速检测仪 P，各楼层还设有自动控制系统之控制箱 K，所有门窗与卷门均可透过自动控制系统控制开启幅度以控制调节风能动力机维持在所设定的标准值允许变动幅度范围内运转。

图中直线箭头指示风向，圆弧形箭头指示风能动力机 Α旋转方向；显示了所有风能动力机右边的风压推力机构 5 自动开启与风向平行的状态，而另外 3 套风压推力机构则形成封闭状态。图中，集风墙 M仅示出代表性的一个，所有的墙体 M2从上到下都可以布设光能发电装置 M3; 墙体与立柱 B1之间则是可活动启闭的门窗 Ml, 它的中间部位设有开闭装置的气压缸 22。

图 17表达的是垂直集成体系 C,中间层设置发电机 G,上面与下面数楼层分别布设多部上下互为对应的位于同一垂直中心线的风能动力机 A，各自中心转动体 1以连轴器或离合器串联，作为终端动力输出的风能动力机的轴部与第 1传动轴 12则以离合器 7连接，通过齿轮 15与变速齿轮箱 Q、连轴器 7a将动力传递到发电机驱动其运转发电。风能动力机中心转动体 1 上轴部 lb装设滚珠轴承 6a，下端轴部装设滚柱轴承 6将风能动力机竖立地分别安装在安装架 N2和 N1上。图中仅只显示代表性的一个垂直集成体系，对于特殊的大型高层框架结构机架 B而言，可以向垂直方向和 /或水平方向布设复数个垂直集成体系 C或集群的统合垂直串联并联组合体系。

图 18示意性显示设置于高层框架结构机架 B某一层次的水平集成体系 D 之构成，它的上层或下层可以有复数个水平集成体系，从而形成集群的大规模发电系统。图中左右两边空间分别布设数部风能动力机 A，中段区域设置发电机 G; 风能动力机以装设在中心转动体轴部的轴承 6、 6a竖立地分别安装在各自对应的安装架 N1、N2; 安装架 N1有一定的高度架设在地板横梁 B2, 下部形成容纳齿轮 15空间；左右两边区域各设有一根由离合器 7或连轴器 6a连接组成的水平传动轴 13，其上之伞齿轮各自分别与所对应的风能动力机下端轴部的伞齿轮 15啮合；两水平传动轴动力输出端设有离合器 7与水平共同传动轴 14 连接并通过链条、链轮连接发电机，轴 14还可以设有恒速控制器 9。

另外，所有风能动力机 A也可以各自经由一支设有离合器的前部传动轴传递动力，此轴一端的齿轮和风能动力机中心转动体轴部 lc上的齿轮啮合，另一端的齿轮则和水平传动轴 13上的齿轮啮合，各风能动力机可以通过此传动轴所设的离合器输出或断开动力。

框架部的构成和风压推力机构安装方式可以有多种不同组成变化，如图 19 显示出框架部 2另一种构成，风压推力机构 3安装于远离中心转动体 1一定间隔距离使构成较大杠杆作用大增风压推力机构承受风力产生的驱动力的外侧柱 2d和内侧柱 2f上。图右边表示处于逆风压过程的风压推力机构被掀起开启形成整个面与风向近乎平行状态而图左边表示了顺风压过程中风压推力机构封闭压靠著上下横梁且形成与风向近乎垂直的状态。

图 20示意性地表达风压推力机构 5竖立地安装于远离中心转动体 1一定间隔距离的上横梁 4b、下横梁 4a 同一垂直中心连线的位置间；右边显示处于逆风时风压推力机构开启形成与风向平行的状态，左边则是处于顺风压而封闭承受风力驱动过程的状态。

Claims

权利要求

1. 一种风能动力机，其特征是：一竖立设置可旋转的中心转动体（1 )周围具有数组等份均匀分布的框架部（2)，每组框架部中设置至少一套风压推力机构（3 ); 风压推力机构（3 ) 垂直两边框外侧立面由底端向上度量微微大于二分之一高度位置处或此位置上下一定距离范围内之任一位置处互为对称水平各具有一支撑轴

(3b) 并以带座轴承（3d) 将风压推力机构安装在框架部（2) 同样高度水平相对应的位置上，此支撑轴（3b)支撑位置令风压推力机构以支撑轴为水平中心线，其下部份体积重量轻微大于上部份，构成使其在处于逆风时被气流吹拂能轻易地自动翻转向上掀起、开启，形成其整个受风面与风向平行或近乎平行的无风阻形态，及处于顺风时，则在下部份微重的重力与气流的作用下自行下来归位闭合压靠于框架部（2)，构成整个受风面与风向垂直或近乎垂直承受风力形态，从而承受任何风向风能形成驱动力作用构成定向转动输出动力的风能动力机（A)。

2. 根据权利要求 1所述的风能动力机，其特征是：上述中心转动体（1 ) 上下两端轴部（lb、 la) 设有轴承（6a、 6 )，用以将风能动力机垂直地安装于构成稳定旋转的高层机架或高层框架机架（B) 内，中心转动体两端轴部（lc、 Id) 还依动力传递组成不同需求设有离合器（7 ) 或连轴器（7 a)，作为终端动力输出的风能动力机之轴部（1C) 还设有传动件（10或 15)。

3. 根据权利要求 1所述的风能动力机，其特征是：框架部（2) 由立柱（2a)、下横梁（2b)、上横梁（2C)、外侧柱（2 d) 构成，在外侧柱与立柱高度的由底部向上度量约略高于二分之一高度位置处或此位置上下一定距离范围内之任一位置处各具有同一水平中心轴线的、对称的螺丝孔或通孔，风压推力机构（3 ) 用带座轴承（3 d) 以螺栓安装于此；所述立柱多部位具有通孔（2e) 可以紧固件将框架部（2)安装在中心转动体（1 )上，在外侧柱上设有调节风压推力机构掀起幅度的调节器 (2f)_;

风压推力机构（3 ) 具有一种正面承受风力一面为具有聚纳风能量形成推力强化作用的凹面形状的凹形体 (3a)，底端具有定位板 (3c) 。

4. 根据权利要求 1或 3所述的风能动力机，其特征是：上述风压推力机构 (3) 还可安装在远离中心转动体 (1)有一定间隔距离的外侧柱（2d) 和内侧柱（2f) 上。

5. 一种风能动力机，其特征是：一竖立设置的可转动的中心转动体（1 )周围具有数组等份均匀分布的框架部（4)，每组框架部设置至少一套能随风向变化而依循一偏置的支撑轴（5b)与支撑轴凸轮组（5c) 中心连线的垂直轴心作出机能需求设定的当处于逆风时自动开启，形成整个面与风向平行或近乎平行的无风阻形态，及处于顺风时自动闭合构成整个面承受风力推压作用的形态的风压推力机构（ 5 )，此风压推力机构在风能动力机（A)转动时产生的离心力能被平衡伺服器（5C、 5g) 予以消除，并协同顺风压亦即运转至其转动方向与风向相同时使之闭合归位，从而承受任何风向风能形成驱动力作用构成定向转动输出动力的风能动力机（A)。

6. 根据权利要求 5所述的风能动力机，其特征是：上述中心转动体（1 )上下两端轴部各设有轴承（6a、 6) 用以将风能动力机垂直地安装于构成稳定旋转之独立机架或高层框架机架内构成一部独立输出动力的风能动力机（A)，或安装于以设置更多的风能动力机设想而统合规划建造的大型高层框架结构机架（B) 内；中心转动体两端轴部（1_C、 Id)还设有离合器（7) 或连轴器（7a)，下端轴部还可设制动器（8)，而作为终端动力输出的风能动力机（A)之轴部（1C)还设有传动件

( 10或 15)。

7. 根据权利要求 5所述的风能动力机，其特征是：框架部（4)由上横梁 (4b)、下横梁（4a) 构成，上下横梁（4b、 4a) 邻近中心动转体（1 ) 边有通孔（4C) 可以螺栓将上下横梁组合在中心转动体固定板（le); 各组框架部上下横梁远离中心转动体一定距离之外端均具有安装风压推力机构（5 ) 支撑轴凸轮组（5C) 与支撑轴（5b) 的带座轴承之上下互为对称的螺丝孔或通孔（4d) ，于上横梁（4b) 还设有离心力平衡归位器（5g)，于上下横梁受定位板（5f)触压部位装有缓冲垫（4e); 所述离心力平衡归位器具有一中空筒体（5gl )，内置一压缩弹簧（5g2)，它内端一头系住引拉绳（5g3 )，前端口设有一小滚轮（5g4)，引拉绳则套在其上并由拉伸弹簧另一端连接到系耳（5e)，引拉绳一半为柔性钢索，一半为拉伸弹簧。

8. 根据权利要求 5所述的风能动力机，风压推力机构（5 ) 为一种正面承受风力一面具有聚纳风能量形成推力加强化作用的凹形面型体（5a_: 5al、 5a2 ) ，其型体上下两边框水平宽度方向由邻近中心转动体一侧向外侧度量大致宽度三分之二之位置处或至少超过二分之一宽度位置处之一定距离范围之间任一位置处，上框设有支撑轴（5b)，下框底部平面设有离心力平衡伺服器：一组公母配对之支撑轴凸轮组（5C： 5C1、 5C2), 其中，母凸轮安装在相对应的框架部下横梁（4a)设定位置上，母凸轮（5C1 )还具有可以调整风压推力机构开启幅度与约束离心力之可调整角度的定位阴阳条齿（5C3 )，公母凸轮相互配合斜度在 25度至 55度之间；支撑轴（5b)配以带座滑动轴承（5d)安装在上横梁上，构成能以支撑轴、支撑轴凸轮组垂直中心轴线为中心依所限定的旋转幅度与自动开启、闭合机能要求可控制地转动；以此中心轴线的宽幅一边外侧上下部位设有定位板（5f)。

9. 一种储能动力发电系统，其特征是：包含两个系列动力机组及其用能设备，其中一个动力机组系列作为有自然风能时常时运转的主动力源，包括:至少一部至多部风能动力机（Α:Α1.Α2...Αη) 驱动发电机（G) 运转发电，或经由各自连接风能动力机动力输出端齿轮的动力输出轴（17)、离合器（7)、齿轮将动力传递到设有恒速控制器（9) 的第一共同传动轴（18)，并通过传动件（10、 11 )将动力传递到和备用动力源并用的第二共同传动轴（19)、共同传动件（10、 11 ) 驱动发电机 (G) 运转发电，或者透过统合垂直串连并连组合体系（AB) 输出动力驱动发电机运转发电；

另一动力机组系列作为备用动力源，包括：至少一部至多部风能动力机（A: Al ...An)、至少一部至多部产生高压缩空气动力的空气压缩机（W: Wl ...Wn)、和足够多的蓄积高压气的蓄压气筒槽（Τ: ΤΙ . , .Τη)及至少一部利用高压气产生旋转动力的涡轮机（S)或气马达（R)或液泵（100) 与水轮机以及高压气管路（U) 和电磁控制阀（V) 以及设置在各楼层的副蓄压气筒槽（21 ); 所述至少一部至多部风能动力机驱动空气压缩机运转，或透过连接风能动力机的动力输出轴（17)、离合器（7)、伞齿轮（15)各自将动力传递到共同传动轴（20)、传动件（10、 11 ) 或变速齿轮箱驱动空气压缩机运转，或者透过统合垂直串联并联组合体系（ΑΒ) 传递动力驱动空气压缩机运转，产生的高压气蓄积于蓄压气筒槽；空气压缩机的蓄压气筒槽和后续的蓄压气筒槽之间连接的管路（U) 间设有止回阀（Υ)，蓄压气筒槽和涡轮机或气马达或液泵之间连接的管路（U) 之间各设有电磁控制阀（V) 和节流阀（VI ); 涡轮机或气马达通过蓄压气筒槽供应高压气驱动运转并通过第二共同传动轴、离合器与共同传动组件驱动发电机运转发电；

所述主动力源动力机组系列和备用动力源动力机组系列是运用自动控制系统控制两者交替运转的时机选择，其控制模式或程序为：在有自然风能时，两者的风能动力机机组和空气压缩机机组或液泵均同时运转作功，但用能设备中的涡轮机 (S) 或气马达（R) 或水轮机（100) 处于停机状态，第二共同传动轴（19) 上的离合器为断开，由主动力源动力机组驱动发电机（G) 运转发电；

而当自然风能微弱到主动力源动力机组系列或所驱动的发电机转速或输出功率低于设定值时，控制系统检测部发出控制讯号，令第一共同传动轴（18)上的离合器断开，同时，电磁控制阀（V) 开启，节流阀调控筒槽（Τ) 高压气流量，高压气输入涡轮机或气马达产生旋转动力，第二共同传动轴的离合器自动闭合，动力输出驱动发电机运转发电，或者控制驱动水轮机发电机组发电。

10. 根据权利要求 9所述的储能动力发电系统，其特征是：上述蓄压气筒槽还有管路接通设于各楼层的副蓄压气筒槽，并通过电磁阀（24)、管路（23 ) 将高压气供给气压缸（22) 或卷门的气马达或气动离合器；

上述动力输出轴、共同传动轴（17、 18、 19、 20) 在必要部位均设有支撑的带座轴承（6) 和离合器（7)，共同传动轴还于必要部位设有连轴器（7a)。

11. 根据权利要求 9所述的储能动力发电系统，其特征是：其中备用动力源动力机组系列，包括至少一部至多部的风能动力机（A)、至少一部液泵（100)、一个上水位蓄水库（200) 和一个下水位蓄水库以及水轮机（300); 藉由风能动力机驱动液泵运转作功，或经由各自连接风能动力机以输出动力的动力输出轴（17)、离合器（7)、齿轮（15 )将动力传递到由支架与轴承（6)支撑的装有连轴器（7a)、离合器（7) 的共同传动轴（20)、传动件（10、 11 )驱动液泵（100)，经由接到下水位蓄水库之进水管（102)及出水管（101 )将水抽送到上水位蓄水库，并经由水管（201 )、连接的电磁控制阀（202) 和节流阀调控水轮机运转输出动力驱动发电机运转发电。

12. 根据权利要求 9所述的储能动力发电系统，其特征是：所述统合垂直串联并联组合体系（AB) 主要构成为：作为主动力源动力机组系列的多部风能动力机（A)，分别设置在高层框架结构机架（B)各层中且彼此上下互为对应地位于同一共同垂直中心轴线以轴承（6、 6a)竖立安装在安装架（Nl、 N2)上，选定其中一层作为设置空气压缩机（W)、蓄压气筒槽（T)、涡轮机（S)、或气马达及发电机（G)之场所，以此分为上下两单元机组或是上面或下面数层串联的风能动力机构成的一个单元机组，各单元各风能动力机以离合器（7) 或连轴器（7a) 连接，而单元机组动力输出端之风能动力机则需以离合器和第 1传动轴（12)连接；备用动力源机组系列也同样以此方式构成；

主动力源动力机组系列经由第 1传动轴（12)、伞齿轮（15) 或齿轮与连接的变速齿轮箱（Q)、离合器（7) 及共同传动件（10、 11 ) 传递动力驱动发电机运转发电；备用动力源动力机组动力则经由第 1传动轴（12) 的伞齿轮（15 ) 或齿轮、传动轴（25 )、变速齿轮箱（Q)、传动件（10、 11 )传递动力驱动空气压缩机（W), 高压气储存于筒槽（T); 当主动力源动力机组之转速或输出动力低于设定值范围时或不作功时，透过自动控制系统控制该机组端的离合器自动断开，连接蓄压气筒槽与涡轮机（S) 管路上的电磁控制阀（V) 和节流阔自动开启，高压气经由管路

(U)进入涡轮机或气马达（R)并输出旋转动力通过传动轴（26)、共同传动件（ 10、 11 ) 驱动发电机运转发电。

13. 一种储能动力发电系统，其特征是：包含：自动控制系统、至少一部至多部风能动力机（Α: Α1...Αη)、至少一部至多部空气压缩机（W:Wl ...Wn)、多个蓄积高压气的蓄压气筒糟（Τ:Τ1...Τη)、至少一部涡轮机（S) 或气马达（R)或液泵

( 100) 与水轮机、高压气管路（U)、电磁控制阀（V) 和节流阀（VI ), 及发电机（G); 所述至少一部至多部风能动力机驱动空气压缩机运转作功，或通过连接风能动力机的动力输出轴（17)、离合器（7)、伞齿轮各自将动力传递到共同传动轴（20)、传动件（10、 11 ) 或变速齿轮箱驱动空气压縮机运转，或者透过统合垂直串联并联组合体系（ΑΒ) 传递动力驱动压缩机运转，产生的高压气蓄积于蓄压气筒槽；空气压缩机的蓄压气筒槽和后续的蓄压气筒槽之间连接的管路（U) 间设有止回阀（Υ)，蓄压气筒槽和涡轮机或气马达或液泵之间连接的管路（U)之间各设有电磁控制阀（V) 和节流阀（VI ); 涡轮机或气马达通过蓄压气筒槽供应高压气驱动运转并通过第二共同传动轴、离合器与传动组件驱动发电机运转发电；依据系统所设定的风能动力机动力输出强弱或转速变化衡量标准比对值，透过自动控制系统来判定、控制、选择匹配空气压缩机运转需要数量，优化运转效能; 自动控制系统还控制电磁控制阀的开闭及操控节流阀来控制涡轮机或气马达或液泵输出功率以及离合器之离合。

14. 根据权利要求 13所述的储能动力发电系统，其特征是：上述蓄压气筒槽配有管路接通设于各楼层的副蓄压气筒槽（21 )，并通过电磁阀（24)、管路（23 ) 将高压气供给气压缸（22) 和卷门（L) 的气动马达或气动离合器；上述动力输出轴、共同传动轴（19、 20) 在必要部位均设有支撑的轴承（6) 和离合器（7)，共同传动轴还于必要部位设有连轴器（7a)。

15、一种风能动力发电系统，其特征是：多部风能动力机（A)与发电机（G) 分别构成多个发电机组，或一定数量的风能动力机透过垂直集成体系（C)或水平集成体系（D) 或统合垂直与水平集成体系（C、 D) 设置于充分利用高空空间而建造的特殊开放式大型高层框架结构机架（B) 内，构成一个更大动力的单元动力机组再连接驱动一部发电机成为一个大型的发电机组，也可以布设多个大型的发电机组，并分别输出电力，或再统合各大型发电机组及变电配电供电设施构成更大规模发电系统；

高层框架结构机架（B)系依据动力与发电规模需求来规划设定框架结构机架 (B) 各层高度、总高度及面积，其各层次之间有隔开封闭的地板（F)，但各层次四周围无固定的墙体，然设有作为在暴风吹袭或设备维修时需停机而阻隔各方向来风之可上下活动的卷取式气动或电动卷门（L) 之类的遮蔽物体；

框架结构机架（B)外周围东南、东北、西南、西北四方向或多个方向具有延伸一定长度的封闭式集风墙（M)，其邻近框架结构机架立柱（B1 ) 边具有一定宽度的与各楼层高度空间等高的可由气压缸（22 ) 或电动开闭的可泄风活动门窗 (Ml ); 集风墙壁（M2)上及框架结构机架（B)顶层楼上面平台均布设有大量的光电板光发电装置（M3 )，其所发电能并入本发电系统之供电网；框架结构机架内部还设有电梯；

框架结构机架各层内部空间分布设置风能动力机（A)的各个设置位址均具有用来安装风能动力机之安装架（Nl、 N2)，且于此位址各层次上下之间各个风能动力机中心转动体（1 ) 皆位于同一垂直中心线，其相对应之间的楼层地板（F) 皆具有一个装配窗口（0)，藉此使各层次之间分布的上下层互相对应的各个风能动力机彼此可以离合器（7) 或连轴器（7a) 连接；

依据风能动力机所设定转速范围，透过自动控制系统或利用设于框架结构机架（B ) 外部之风速检测仪（P) 测定风速强弱及输出讯号给控制系统来操控各层各个气动或电动卷门以及集风墙门窗之启闭量，以控制调节超出设定值的超强风力于设定范围内，使风能动力机稳定可靠地转动提供动力；同时利用卷门（L) 全关闭达到停止全部风能动力机运转作用，以关闭局部对应风能动力机的卷门或以制动器（8 ) 作为停止单个风能动力机之运转；同时也可通过控制系统控制盘（K) 来选择人工控制启闭或人力操作启闭。

16. 根据权利要求 15所述的风能动力发电系统，其特征是：所述垂直集成体系（C)藉由离合器（7) 或连轴器（7a)连接上下数层数部风能动力机（A) 构成一个大动力之大型动力机组单元，终端动力输出的风能动力机以离合器连接第 1 传动轴（12)，轴上的伞齿轮（15 ) 与变速齿轮箱（Q) 输入轴齿轮啮合，变速齿轮箱动力输出轴则以连轴器连接与驱动发电机（G) 运转发电；

各风能动力机以中心转动体两端轴部（la、 lb) 装设的轴承（6、 6a) 竖立地安装在安装架（Nl、 N2) 上，安装架（N1 ) 系架高设置于地板横梁（B2) 上，下部构成一安装离合器（7) 空间，中心转动体下端轴部（lc) 穿过此安装架中间之通孔（O) 与下层风能动力机中心转动体上端之轴部（Id) 穿过楼层地板安装窗口（O)于此空间以离合器或连轴器连接，安装架（N2)则设置在上层地板底部或上部。

17. 根据权利要求 15 所述的风能动力发电系统，其特征是：水平集成体系 (D), 发电机 (G) 设置于两组风能动力机（A) 机组之间，两机组的风能动力机各自以中心转动体（1 ) 轴部的伞齿轮（15 ) 将动力传递至所属水平传动轴（13 )，通过离合器（7)再连接设有恒速控制器（9)的水平共同传动轴（14)、传动件（10、 11 )传递动力驱动发电机运转发电；上述传动件（10)可以是链轮或齿皮带轮或皮带轮或通用齿轮，传动件（11 )可以是链条或齿皮带或皮带；水平传动轴与水平共同传动轴皆以支架与轴承（16) 安装在楼层地板梁（B2) 上；

另外，所有风能动力机也可以各自经由一支设有离合器（7) 的前部传动轴传递动力，此轴一端的齿轮和风能动力机中心转动体下端轴部的齿轮啮合，另一端的齿轮则和水平传动轴（13 )上的齿轮啮合，各风能动力机可以通过此传动轴所设的离合器输出或断开动力；各风能动力机以中心转动体上下轴部装设的轴承（6a、 6) 竖立地安装在安装架（Nl、 N2) 上。