專利名稱:風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,確切地說是一種利用太陽能和風(fēng)能,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的新型節(jié)能環(huán)保型發(fā)電裝置。屬于風(fēng)、光發(fā)電設(shè)備制造及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景我國土地廣闊,日照量大,風(fēng)能資源豐富。目前太陽能發(fā)電系統(tǒng)多為固定式光伏太陽能發(fā)電器。這種固定的發(fā)電器不能迎合陽光入射角度的變化,達(dá)不到較好的能量轉(zhuǎn)換效果。而風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多數(shù)為水平軸風(fēng)力發(fā)電器,這種發(fā)電器運(yùn)行噪聲高,底座固定要求高, 不適合與建筑結(jié)合,民用推廣較慢。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種結(jié)構(gòu)合理并易于推廣,能夠減小陽光入射角度所帶來的對能量轉(zhuǎn)換影響的新型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,由全自動(dòng)光伏式太陽能發(fā)電器和垂直軸風(fēng)力發(fā)電器兩部分組成。其中光伏太陽能發(fā)電器部分包括底座 (1)、支架(2)、方向控制盤(3)、水平旋轉(zhuǎn)軸承(4)、圓管(5)、太陽能電池板(6)、步進(jìn)電機(jī) (7)、微電腦控制器⑶和減速機(jī)(9)。上述底座⑴上裝有支架(2);上述太陽能電池板 (6)連接在下方的圓管(5)上,并隨圓管(5)同步轉(zhuǎn)動(dòng),圓管(5)通過軸承(4)與支架(2) 上的方向控制盤⑶相連,微電腦控制器⑶控制并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(7),步進(jìn)電機(jī)(7)的輸出軸與減速機(jī)(9)的輸入端相連,減速機(jī)(9)的輸出端帶動(dòng)鏈條進(jìn)而帶動(dòng)圓管(5)轉(zhuǎn)動(dòng),垂直軸風(fēng)力發(fā)電器,包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)(11)、風(fēng)機(jī)風(fēng)葉(10)。風(fēng)機(jī)風(fēng)葉(10)的輸出軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)(11)的輸入軸連接,風(fēng)力發(fā)電機(jī)(11)安裝在底座(1)的另一側(cè)。上述太陽能電池板(6)由微電腦控制器⑶控制,隨陽光入射角的變化改變方位, 可沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng),能保持在水平方位始終對準(zhǔn)太陽,提高太陽能電池板的光能利用率。光伏式太陽能發(fā)電器和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存進(jìn)蓄電系統(tǒng)(12),并通過220v正弦波交流逆變器向外提供220v交流電壓,滿足生活用電需要。同時(shí)該設(shè)備預(yù)留12v直流電壓輸出接口,可直接接載12v直流照明燈等設(shè)備。上述蓄電系統(tǒng)(12)為現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)1、隨陽光入射角度的變化,采用微電腦控制太陽能電池板轉(zhuǎn)動(dòng),使太陽能電池板在方位角度上始終正對太陽,達(dá)到較佳的能量轉(zhuǎn)化效果。2、風(fēng)力發(fā)電部分運(yùn)行噪聲低,不影響居民正常工作、休息。3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝于地面而不是懸與高空,便于維護(hù)保養(yǎng)。4、自動(dòng)智能控制,安裝好后,便可自動(dòng)運(yùn)行,即使控制系統(tǒng)停電關(guān)閉,重新啟動(dòng)后無需人為干預(yù)即可自動(dòng)回正角度,準(zhǔn)確運(yùn)行。5、結(jié)構(gòu)合理,安裝制造簡單,易于推廣。6、該裝置與民用建筑結(jié)合,可合理利用太陽能和風(fēng)能資源。[0014]7、本實(shí)用新型采用數(shù)據(jù)庫控制轉(zhuǎn)動(dòng),而其他類似設(shè)計(jì)多數(shù)為用光感,或時(shí)鐘進(jìn)行的。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖2是圖1中風(fēng)葉的俯視圖。圖3是本實(shí)用新型中風(fēng)葉的工作原理圖。圖4是本實(shí)用新型中控制部分流程框圖。圖5是本實(shí)用新型中太陽能控制原理框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例 參照圖1-2,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,是一種全自動(dòng)光伏式太陽能發(fā)電器和垂直軸風(fēng)力發(fā)電器相結(jié)合的產(chǎn)品。光伏太陽能發(fā)電器部分包括底座1、支架2、方向控制盤3、水平旋轉(zhuǎn)軸承4、圓管5、太陽能電池板6、步進(jìn)電機(jī)7、微電腦控制器8和減速機(jī)9。上述底座1上裝有支架2 ;上述太陽能電池板6連接在下方的圓管5上,并隨圓管5同步轉(zhuǎn)動(dòng),圓管5通過軸承4與支架2上的方向控制盤3相連,微電腦控制器8控制并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)7,步進(jìn)電機(jī) 7的輸出軸與減速機(jī)9的輸入端相連,減速機(jī)9的輸出端帶動(dòng)鏈條進(jìn)而帶動(dòng)圓管5轉(zhuǎn)動(dòng)。垂直軸風(fēng)力發(fā)電器,包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、風(fēng)機(jī)風(fēng)葉10。風(fēng)機(jī)風(fēng)葉10的輸出軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)11連接,風(fēng)力發(fā)電機(jī)11安裝在底座1的另一側(cè)。上述的方向控制盤3上安裝有方位調(diào)零行程開關(guān),可每天自動(dòng)將正南方向位置反饋給微電腦控制器,消除方位角累計(jì)偏差。上述的太陽能電池板6的高度角可調(diào),安裝時(shí)根據(jù)不同緯度地區(qū)調(diào)整好其角度后就固定不變。上述的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉10為S型垂直軸風(fēng)葉,垂直方向?yàn)閮砂雸A形風(fēng)葉在中部重合連接,重合部分長度與半圓形風(fēng)葉直徑之比值為0. 17。參照圖3,風(fēng)按照圖中箭頭所示的方向進(jìn)入風(fēng)機(jī)風(fēng)葉10后,并按箭頭所示方向運(yùn)行,吹動(dòng)風(fēng)機(jī)風(fēng)葉10旋轉(zhuǎn)。參照圖4,微電腦控制器(8)上設(shè)計(jì)有顯示器和驅(qū)動(dòng)器,其中顯示器是用來顯示角度和時(shí)間,驅(qū)動(dòng)器是用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速機(jī)(9)進(jìn)而帶動(dòng)太陽能電池板時(shí)刻跟蹤太陽。上述的微電腦控制器(8)是控制太陽能電池板跟蹤太陽方位角的一個(gè)控制器,數(shù)據(jù)庫主要是一個(gè)存儲(chǔ)進(jìn)了一年四季太陽運(yùn)行軌跡的(數(shù)據(jù)庫)單片機(jī),用來控制太陽能電池板在方位角度上始終正對太陽、跟蹤太陽,并且在晚上使太陽能電池板回歸到東方,等待第二天早上太陽升起。參照圖5,太陽能發(fā)電器中的微電腦控制器(8)是采用中央控制器8051通過按鈕設(shè)置時(shí)間,并通過液晶屏顯示。圖中萬年歷1302提供給中央控制器8051時(shí)間數(shù)據(jù),根據(jù)不同時(shí)間驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不同的角度,帶動(dòng)太陽能電池板實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤太陽光。
權(quán)利要求1.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,該裝置包括全自動(dòng)光伏式太陽能發(fā)電器和垂直軸風(fēng)力發(fā)電器兩個(gè)部分,其特征在于光伏太陽能發(fā)電器部分包括底座(1)、支架(2)、方向控制盤(3)、水平旋轉(zhuǎn)軸承(4)、圓管(5)、太陽能電池板(6)、步進(jìn)電機(jī)(7)、微電腦控制器⑶和減速機(jī)(9), 上述底座(1)上裝有支架(2);上述太陽能電池板(6)連接在下方的圓管(5)上,并隨圓管 (5)同步轉(zhuǎn)動(dòng),圓管(5)通過軸承(4)與支架(2)上的方向控制盤(3)相連,微電腦控制器(8)控制并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(7),步進(jìn)電機(jī)(7)的輸出軸與減速機(jī)(9)的輸入端相連,減速機(jī)(9)的輸出端帶動(dòng)鏈條進(jìn)而帶動(dòng)圓管(5)轉(zhuǎn)動(dòng);垂直軸風(fēng)力發(fā)電器,包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)(11)、 風(fēng)機(jī)風(fēng)葉(10),風(fēng)機(jī)風(fēng)葉(10)的輸出軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)(11)連接,風(fēng)力發(fā)電機(jī)(11)安裝在底座(1)的另一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,其特征在于上述太陽能電池板(6)由微電腦控制器(8)控制,微電腦控制器(8)上設(shè)計(jì)有顯示器和驅(qū)動(dòng)器,其中顯示器是用來顯示角度和時(shí)間,驅(qū)動(dòng)器是用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速機(jī)(9)進(jìn)而帶動(dòng)太陽能電池板時(shí)刻跟蹤太陽。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,其特征在于所述的方向控制盤(3)上安裝有方位調(diào)零行程開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,其特征在于上述的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉(10)為S型垂直軸風(fēng)葉,垂直方向?yàn)閮砂雸A形風(fēng)葉在中部重合連接,重合部分長度與半圓形風(fēng)葉直徑之比值為0. 17。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,其特征在于所述的太陽能電池板(6)的高度角可調(diào)。
專利摘要風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置,主要解決現(xiàn)有技術(shù)中的同類產(chǎn)品不適合與建筑結(jié)合,民用推廣較慢的技術(shù)問題。該裝置包括全自動(dòng)光伏式太陽能發(fā)電器和垂直軸風(fēng)力發(fā)電器兩部分。其中光伏太陽能發(fā)電器包括底座,水平旋轉(zhuǎn)軸承,和安裝在水平旋轉(zhuǎn)軸承上的太陽能電池板。太陽能電池板由微電腦控制,隨陽光入射角的變化改變方位而始終對準(zhǔn)太陽。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在底座另一側(cè),它主要包括風(fēng)機(jī)風(fēng)葉,發(fā)電機(jī)。光伏式太陽能發(fā)電器和垂直軸風(fēng)力發(fā)電器所產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存進(jìn)蓄電系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理,能量轉(zhuǎn)化和互補(bǔ)效果好,可合理利用太陽能和風(fēng)能資源。
文檔編號(hào)G05D3/00GK202157905SQ20112019909
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者豐鵬, 付鈺, 何鑫, 侯偉哲, 劉慶豐, 崔健, 張國興, 朱姍姍, 朱文祥, 李鵬飛, 胡成, 董哲, 趙純剛, 陳超 申請人:沈陽航空航天大學(xué)