本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)能源應(yīng)用的需求越來越大。風(fēng)能等可再生自然能源的應(yīng)用越來越普遍。太陽能、風(fēng)能越來越多的被推廣到各個(gè)領(lǐng)域，風(fēng)光互補(bǔ)型太陽能供電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)光互補(bǔ)型太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池板、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、太陽能控制器、蓄電池等組成。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)包含風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)機(jī)控制器。太陽能控制器可用來控制太陽能電池板、控制對(duì)蓄電池的充放電、控制系統(tǒng)電流輸出的開啟和關(guān)閉。風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電流經(jīng)風(fēng)機(jī)控制器整流后直接連接在蓄電池母線上，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓較低時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)不能從蓄電池脫離，以致蓄電池向風(fēng)力發(fā)電機(jī)反灌電流，從而對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)型太陽能供電系統(tǒng)造成損害。但現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的利用率不高而且對(duì)環(huán)境要求比較高，從而造成了發(fā)電的成本較高。

例如授權(quán)公告號(hào)為CN 102996358 B的中國發(fā)明專利，其公開了一種綜合能源風(fēng)道井發(fā)電站的風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)道井發(fā)電站包括一垂直于地面并在基部設(shè)置有數(shù)個(gè)進(jìn)氣道的風(fēng)道井，所述基部周圍環(huán)繞有太陽能預(yù)熱室，所述風(fēng)道井中設(shè)置一個(gè)以上風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置設(shè)置于風(fēng)道井內(nèi)部，其包括一具有縮徑部的變徑涵道裝置 ；一發(fā)電機(jī)設(shè)置于該涵道裝置內(nèi) ；一用以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪設(shè)置于所述涵道裝置內(nèi)縮徑部的最小直徑處，并連接于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上 ；所述轉(zhuǎn)子軸穿過該發(fā)電機(jī)，其穿出端連接有一壓氣渦輪，其相對(duì)于所述葉輪位于所述涵道裝置的進(jìn)風(fēng)方向，從而有效提高氣流的做功效率。該發(fā)電裝置只是在風(fēng)道井的內(nèi)部設(shè)置渦輪裝置進(jìn)行發(fā)電，對(duì)該發(fā)電裝置的利用率不高，發(fā)電效率較低。

又例如公布號(hào)為CN 103161325 B的中國發(fā)明專利，其公開了一種太陽能風(fēng)塔發(fā)電建筑，具體而言，包括太陽能風(fēng)塔建筑、太陽能風(fēng)塔建筑底部外圍、風(fēng)塔頂部、消聲器裝置、多組小型風(fēng)扇發(fā)電機(jī)、多組太陽能電池板、高壓空氣定向啟動(dòng)裝置管道、渦輪渦扇發(fā)電機(jī)組、送風(fēng)漏斗、壓風(fēng)管道、高壓強(qiáng)力送風(fēng)機(jī)、風(fēng)道井進(jìn)風(fēng)口、熱水循環(huán)管道、多個(gè)太陽能環(huán)形熱水器、生活用水管道、多級(jí)渦輪渦扇發(fā)電裝置管道、太陽能風(fēng)塔建筑頂部小型風(fēng)扇發(fā)電機(jī)、太陽能風(fēng)塔建筑底部。其中，自然風(fēng)通過風(fēng)道井進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)道進(jìn)入多級(jí)渦輪渦扇發(fā)電裝置管道并驅(qū)動(dòng)渦輪渦扇發(fā)電機(jī)組發(fā)電。該發(fā)電建筑只是在風(fēng)道井的內(nèi)部設(shè)置渦輪裝置進(jìn)行發(fā)電，對(duì)該發(fā)電裝置的利用率不高，發(fā)電效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)， 解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電設(shè)備的利用率低、發(fā)電效率低、發(fā)電成本高、對(duì)環(huán)境要求較高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的方案如下：

一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)塔發(fā)電建筑，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的底部有基座支撐；所述風(fēng)塔發(fā)電建筑包括外支架、內(nèi)支架和筒壁，該建筑的內(nèi)部、外部和上部均設(shè)有發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部扇葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)；所述風(fēng)塔發(fā)電建筑包含內(nèi)外兩層鋼結(jié)構(gòu)支架，兩層鋼結(jié)構(gòu)支架內(nèi)分別設(shè)有內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)；所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的頂部設(shè)有上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。本實(shí)用新型的風(fēng)塔發(fā)電建筑內(nèi)、外以及頂部均能夠發(fā)電，提高了發(fā)電效率、降低了成本。

優(yōu)選的是，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的下端設(shè)有進(jìn)風(fēng)門、下進(jìn)風(fēng)道、外送風(fēng)口、內(nèi)送風(fēng)口和軸流式風(fēng)機(jī)；軸流式風(fēng)機(jī)與下進(jìn)風(fēng)道連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑還包括軸流風(fēng)機(jī)室、配變電控制室和空氣儲(chǔ)能室。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過托盤支撐在轉(zhuǎn)動(dòng)軸下座內(nèi)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通過下支架和支座固定在風(fēng)塔發(fā)電建筑的頂部。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述托盤由支架套支撐，并且與發(fā)電軸連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述托盤與支架套接觸部位設(shè)有第一軸承。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述支架套位于發(fā)電軸的外部。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述支架套與發(fā)電軸之間設(shè)有第二軸承。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)電機(jī)與發(fā)電軸固定連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)電機(jī)與發(fā)電軸的連接處設(shè)有第三軸承和密封圈。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的外部由鋼結(jié)構(gòu)架子支持，該鋼結(jié)構(gòu)架子為三角形或正五邊形或正六邊形的架子。

附圖說明

圖1為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的主視圖。

圖2為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例的后視圖。

圖3為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例的左視圖。

圖4為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例的右視圖。

圖5為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的俯視圖。

圖7為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的第一工作狀態(tài)圖。

圖8為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的第一工作狀態(tài)圖。

圖9為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的第二工作狀態(tài)圖。

圖10為按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的停止工作的狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。

如圖1-圖4所示，按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)塔發(fā)電建筑，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的底部有基座10支撐；所述風(fēng)塔發(fā)電建筑包括外支架2、內(nèi)支架4和筒壁6，該建筑的內(nèi)部、外部和上部均設(shè)有發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部扇葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)7；所述風(fēng)塔發(fā)電建筑包含內(nèi)外兩層鋼結(jié)構(gòu)支架，兩層鋼結(jié)構(gòu)支架內(nèi)分別設(shè)有內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)5和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)3；所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的頂部設(shè)有上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1。本實(shí)用新型的風(fēng)塔發(fā)電建筑內(nèi)、外以及頂部均能夠發(fā)電，提高了發(fā)電效率、降低了成本。

在本實(shí)施例中，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的下端設(shè)有進(jìn)風(fēng)門8（為內(nèi)部發(fā)電系統(tǒng)提供進(jìn)風(fēng)通道和方便工作人員進(jìn)入進(jìn)行檢修）、下進(jìn)風(fēng)道11、外送風(fēng)口12（對(duì)外部發(fā)電系統(tǒng)提供風(fēng)能）、內(nèi)送風(fēng)口13（對(duì)內(nèi)部發(fā)電系統(tǒng)提供風(fēng)能）和軸流式風(fēng)機(jī)9；軸流式風(fēng)機(jī)9與下進(jìn)風(fēng)道11連接，為內(nèi)部發(fā)電系統(tǒng)提供風(fēng)能。

在本實(shí)施例中，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑還包括軸流風(fēng)機(jī)室14、配變電控制室15和空氣儲(chǔ)能室16。

在本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸103通過托盤107支撐在轉(zhuǎn)動(dòng)軸下座106內(nèi)。

在本實(shí)施例中，所述上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1通過下支架114和支座116固定在風(fēng)塔發(fā)電建筑的頂部。

在本實(shí)施例中，所述托盤107由支架套110支撐，并且與發(fā)電軸111連接。

在本實(shí)施例中，所述托盤107與支架套110接觸部位設(shè)有第一軸承108。

在本實(shí)施例中，所述支架套110位于發(fā)電軸111的外部，對(duì)發(fā)電軸111進(jìn)行支撐、保護(hù)。

在本實(shí)施例中，所述支架套110與發(fā)電軸111之間設(shè)有第二軸承109。

在本實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)115與發(fā)電軸111固定連接。工作過程中，發(fā)電機(jī)115驅(qū)動(dòng)上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1進(jìn)行發(fā)電。

在本實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)115與發(fā)電軸111的連接處設(shè)有第三軸承112和密封圈113。

在本實(shí)施例中，所述風(fēng)塔發(fā)電建筑的外部由鋼結(jié)構(gòu)架子支持，該鋼結(jié)構(gòu)架子為三角形或正五邊形或正六邊形的架子，當(dāng)然也可以根據(jù)需要選擇其它形狀的鋼結(jié)構(gòu)架子，如正方形、圓形、正八邊形等。

如圖5、圖6所示，按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，所述上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸103、發(fā)電軸111和發(fā)電機(jī)115；轉(zhuǎn)動(dòng)軸103包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端101和轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端104，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸103上還設(shè)有多個(gè)內(nèi)葉片120和多個(gè)外葉片119。

在本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端101上均勻分布多個(gè)風(fēng)葉上桿102；轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端104上均勻分布多個(gè)風(fēng)葉下桿105。

在本實(shí)施例中，所述內(nèi)葉片120和外葉片119位于風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105之間。

在本實(shí)施例中，所述內(nèi)葉片120和外葉片119均為5個(gè)。

在本實(shí)施例中，所述風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105上均設(shè)有滑道，分別為第一滑道117和第二滑道118。

在本實(shí)施例中，所述滑道內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)中心軸。

在本實(shí)施例中，所述內(nèi)葉片120和外葉片119上均設(shè)有外軸和內(nèi)軸；內(nèi)葉片120和外葉片119的外軸內(nèi)均設(shè)有轉(zhuǎn)軸。

在本實(shí)施例中，所述外葉片119的外軸內(nèi)的轉(zhuǎn)軸固定在風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105的端部；內(nèi)葉片120的外軸與滑動(dòng)中心軸連接。

在本實(shí)施例中，所述外葉片119和內(nèi)葉片120均呈矩形狀。

在本實(shí)施例中，所述外葉片119和內(nèi)葉片120選用帆布或者金屬材料。

由于外葉片119的長邊長度大于內(nèi)葉片120的長邊長度，工作時(shí)內(nèi)葉片120處于迎風(fēng)面，外葉片119的內(nèi)軸將被內(nèi)葉片120的內(nèi)軸遮擋，外葉片119和內(nèi)葉片120轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)發(fā)電機(jī)115的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電；當(dāng)內(nèi)葉片120旋轉(zhuǎn)到一定的角度時(shí)，不需要迎風(fēng)，需要減小風(fēng)阻即內(nèi)葉片120的葉面處于打開的狀態(tài)，這時(shí)內(nèi)葉片120的外軸沿著滑道向轉(zhuǎn)動(dòng)軸103滑動(dòng)，那么外葉片119的內(nèi)軸就沒有遮擋的，就會(huì)打開葉片，與風(fēng)同一個(gè)方向，同時(shí)風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105上的滑動(dòng)中心軸也沿著滑道向轉(zhuǎn)動(dòng)軸103滑動(dòng)，內(nèi)葉片120的內(nèi)邊就也沒有被遮擋也就隨著風(fēng)向一致，減小了風(fēng)阻，使其更好地轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，所述外葉片119繞其轉(zhuǎn)軸360度旋轉(zhuǎn)；內(nèi)葉片120繞其外軸360度旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型的上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中葉片的工作原理為：每個(gè)風(fēng)葉上均設(shè)有內(nèi)、外兩個(gè)葉片，外葉片119的長度大于內(nèi)葉片120長度，在迎風(fēng)面的時(shí)候，外葉片119的外軸固定在風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105僅可以繞其轉(zhuǎn)軸進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)；外葉片119的內(nèi)邊是靠內(nèi)葉面的外軸遮擋，這樣就可以達(dá)到迎風(fēng)的狀態(tài)。

內(nèi)葉片120的外軸是固定到風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105上的滑道上，內(nèi)葉片120的葉面不僅可以繞著其外軸360度旋轉(zhuǎn)，還可以隨著滑道滑動(dòng)；內(nèi)葉片120的內(nèi)邊是依靠滑道內(nèi)的滑動(dòng)中心軸遮擋，這也可以達(dá)到迎風(fēng)的狀態(tài)。

當(dāng)內(nèi)葉片120旋轉(zhuǎn)到一定的角度時(shí)，不需要迎風(fēng)，需要減小風(fēng)阻即內(nèi)葉片120的葉面處于打開的狀態(tài)，這時(shí)內(nèi)葉片120的外軸沿著滑道向轉(zhuǎn)動(dòng)軸103滑動(dòng)，那么外葉片119的內(nèi)軸就沒有遮擋的，就會(huì)打開葉片，與風(fēng)同一個(gè)方向，同時(shí)風(fēng)葉上桿102與風(fēng)葉下桿105上的滑動(dòng)中心軸也沿著滑道向轉(zhuǎn)動(dòng)軸103滑動(dòng)，內(nèi)葉片120的內(nèi)邊就也沒有被遮擋也就隨著風(fēng)向一致，減小了風(fēng)阻，使其更好地轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)需要迎風(fēng)的時(shí)候，滑道帶動(dòng)外葉片119的外軸和內(nèi)葉片120的內(nèi)軸回到原來的外置就可以繼續(xù)迎風(fēng)狀態(tài)工作。

如圖7-圖10所示，按照本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)圖。

本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理為：在正常工作的狀況下，假設(shè)開始狀態(tài)如圖7所示的第一工作狀態(tài)，當(dāng)整個(gè)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)36度以后風(fēng)葉狀態(tài)就達(dá)到第一工作狀態(tài)所示的位置（如圖7所示），第一葉片從第一工作狀態(tài)到第二工作狀態(tài)的位置（如圖8所示）都是迎風(fēng)狀態(tài)，所以第一葉片上的內(nèi)葉片120和外葉片119都處于工作狀態(tài)；第二葉片從第一工作狀態(tài)到第二工作狀態(tài)過了迎風(fēng)面，為了減小阻力第二葉片的內(nèi)葉片120和外葉片119均處于打開狀態(tài)，保持與風(fēng)向同向，這樣就可以減小風(fēng)的阻力；第三葉片與第四葉片都與第三葉片一樣，第五葉片與第一葉片是一樣的在36度方向內(nèi)都為迎風(fēng)面，處于工作狀態(tài)；當(dāng)再旋轉(zhuǎn)36度，就是從第二工作狀態(tài)到第三工作狀態(tài)（如圖9所示）時(shí)，其工作狀態(tài)類似于上一個(gè)狀態(tài)一樣第一葉片、第四葉片和第五葉片處于工作狀態(tài)，第二葉片和第三葉片處于打開狀態(tài)，減小阻力狀態(tài)，以此類推不停地旋轉(zhuǎn)下去。

如果遇到風(fēng)太大，轉(zhuǎn)速太高，那么就需要停止轉(zhuǎn)動(dòng)，就達(dá)到了停止工作狀態(tài)，如圖10所示的停止工作狀態(tài)。這時(shí)候所有風(fēng)葉的內(nèi)葉片120和外葉片119都打開了，都與風(fēng)向在同一個(gè)風(fēng)向，沒有迎風(fēng)面，這樣外葉片119和內(nèi)葉片120轉(zhuǎn)動(dòng)過程中就不會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)115的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，就達(dá)到了停機(jī)的狀態(tài)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括本說明書中各部分的任意組合。限于篇幅且為了使說明書簡明，在此沒有將這些組合一一詳細(xì)介紹，但看過本說明書后，由本說明書構(gòu)成的各部分的任意組合構(gòu)成的本實(shí)用新型的范圍已經(jīng)不言自明。