專利名稱：便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電電源裝置，尤其是一種便攜式風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的獨(dú)立電源裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)能和太陽能是可再生能源中發(fā)展最快、最清潔的能源，也是具有大規(guī)模開發(fā)和 商業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源。太陽能與風(fēng)能在時(shí)間上和地域上都有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，因此 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源上具有最佳的匹配性，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是資源條件最好的獨(dú)立 電源系統(tǒng)。 目前，常規(guī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電電源裝置都是大型的或定點(diǎn)裝置，這些裝置不具有靈活 和機(jī)動(dòng)性能，對于邊遠(yuǎn)地區(qū)或需要經(jīng)常移動(dòng)、搬遷的牧民、漁民及野外作業(yè)用戶來說極其不 方便，如果解決了風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置的快速組裝、方便攜帶問題就可以解決邊遠(yuǎn)地區(qū) 和經(jīng)常需要移動(dòng)的用戶的用電需求。而一般風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的電源裝置一個(gè)人是很難帶走 的，必須借助于車等運(yùn)輸工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，解決移動(dòng)用戶獨(dú)立電源裝置難以個(gè) 人攜帶的問題，提供一種便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，它是一種可以攜帶出行并在需要 的時(shí)候可以快速組裝的微型風(fēng)、光互補(bǔ)發(fā)電的獨(dú)立電源裝置。 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置包括主支架頂 端豎直安裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上端固定連接托盤，托盤上固定安裝太陽能電池陣列；轉(zhuǎn)軸的中 部嵌有連接部件，葉片支架通過所述連接部件固定在轉(zhuǎn)軸上，葉片固定安裝在葉片支架上； 轉(zhuǎn)軸的下端連接到安裝于主支架內(nèi)部的變速齒輪及發(fā)電機(jī)的軸上；主支架內(nèi)部還裝有充電 器整流模塊、儲能模塊、逆變電源模塊、監(jiān)測模塊； 所述主支架上設(shè)有指示燈組和電源輸出接口 ；主支架內(nèi)部設(shè)有儲存區(qū)空腔；
所述太陽能電池陣列和發(fā)電機(jī)輸出的電能通過所述充電器整流模塊存入所述儲 能模塊，所述逆變電源模塊將存儲于儲能模塊的電能轉(zhuǎn)換成220V工頻單相交流電輸出到 所述電源輸出接口； 所述監(jiān)測模塊用于監(jiān)測太陽能電池陣列、發(fā)電機(jī)、充電器整流模塊、儲能模塊、逆 變電源模塊和電源輸出接口組，同時(shí)把監(jiān)測結(jié)果通過所述指示燈組顯示出來。
所述太陽能電池陣列采用半球形。 所述半球型太陽能電池陣列的輸出電線通過所述轉(zhuǎn)軸中的導(dǎo)孔接到正極滑環(huán)和 負(fù)極滑環(huán)上，正極滑環(huán)和負(fù)極滑環(huán)分別通過安裝于主支架中的正極碳刷和負(fù)極碳刷引出電 線到線槽中，并最終連接到所述充電器整流模塊。 所述指示燈組包括第一指示燈組和第二指示燈組，第一指示燈組包括五個(gè)指示 燈，分別顯示太陽能電池陣列、發(fā)電機(jī)、充電器整流模塊、儲能模塊、逆變電源模塊的狀態(tài)；第二指示燈組的指示燈分別顯示電源輸出接口的每個(gè)插座接口的使用狀態(tài)。 所述葉片包括三個(gè)，三個(gè)葉片圍繞轉(zhuǎn)軸呈等邊三角形分布，三個(gè)葉片底部通過連
接桿連接。 所述儲存區(qū)空腔包括第一儲存區(qū)和第二儲存區(qū)；第一儲存區(qū)用于存放拆卸下來的太陽能電池陣列，第二儲存區(qū)用于存放拆卸下來的葉片、第一輔助支架、第二輔助支架、葉片支架、連接桿。 所述主支架分為兩個(gè)空心半圓柱，兩個(gè)空心半圓柱之間通過鉸鏈連接。
所述主支架外部安裝有提手把。 所述電源輸出接口包括一個(gè)或多個(gè)扁口圓口插座接口 ，每個(gè)插座接口有三個(gè)頭，并可以與兩頭通用，所述電源輸出接口對外提供220V工頻單相交流電。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明可以把半球型太陽能電池陣列、葉片、發(fā)電機(jī)、支架等拆卸成獨(dú)立的部分，半球型太陽能電池陣列、葉片、發(fā)電機(jī)等部件都可以放在主支架內(nèi)部，整個(gè)裝置收縮起來就是一個(gè)小圓柱體，通過安裝在圓柱體上的提手把很容易攜帶出行。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的主支架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電部分采用可快速拆裝的三葉垂直軸風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)構(gòu)成，有風(fēng)時(shí)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片通過垂直軸帶動(dòng)發(fā)機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過充電器整流模塊存入內(nèi)置的儲能模塊；太陽能發(fā)電部分采用可快速拆裝的半球型太陽能電池陣列，有太陽的時(shí)候，在風(fēng)力發(fā)電中的垂直轉(zhuǎn)軸上方安裝上托盤，并在托盤上安裝半球型太陽能電池陣列，太陽能電池陣列發(fā)出的電能也通過充電器整流模塊存入內(nèi)置的儲能模塊；采用監(jiān)測模塊對在整個(gè)連接、工作過程進(jìn)行監(jiān)測并用最簡單的指示燈顯示出監(jiān)測狀態(tài)；太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電是獨(dú)立的，即可以單獨(dú)工作也可以同時(shí)工作。 如圖1所示主支架10頂端安裝有豎直的轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)軸5的上端安裝有托盤2，托盤2用于安裝固定半球型太陽能電池陣列1 ;轉(zhuǎn)軸5的中部嵌有用于安裝葉片支架3的連接部件29，葉片4固定安裝在葉片支架3上，三個(gè)葉片4的底部通過連接桿6連接成等邊三角形形狀；轉(zhuǎn)軸5的下端連接到安裝于主支架10內(nèi)部的變速齒輪及發(fā)電機(jī)17的轉(zhuǎn)軸上。主支架10下面有第一指示燈組8、電源輸出接口 11，第二指示燈組13 ;所述太陽能電池陣列l(wèi)和發(fā)電機(jī)17輸出的電能通過所述充電器整流模塊20存入所述儲能模塊21，所述逆變電源模塊24將存儲于儲能模塊21的電能轉(zhuǎn)換成220V工頻單相交流電輸出到所述電源輸出接□ 11。 第一指示燈組8的五個(gè)指示燈分別顯示太陽能電池陣列1、發(fā)電機(jī)17、充電器整流模塊20、儲能模塊21、逆變電源模塊22的狀態(tài)。電源輸出接口 ll包括三個(gè)扁口圓口插座接口 ，每個(gè)插座接口有三個(gè)頭，并可以與兩頭通用，直接對外供電。第二指示燈組13的三個(gè)
4指示燈分別用來顯示電源輸出接口組11的三個(gè)插座接口的使用狀態(tài)。 主支架10的最下面裝有三個(gè)第一輔助支架30，第一輔助支架30外端裝有固定支架用的圓孔12，三個(gè)第一輔助支架30和主支架10之間分別由三個(gè)第二輔助支架9連接；主支架10分為兩個(gè)空心半圓柱，兩個(gè)空心半圓柱之間通過鉸鏈7連接；主支架10上還安裝有提手把31。 如圖2所示主支架10內(nèi)部裝有充電器整流模塊20、儲能模塊21、逆變電源模塊24、監(jiān)測模塊25、正極碳刷15、負(fù)極碳刷16、齒輪及發(fā)電機(jī)17、線槽18、線槽19、儲存區(qū)空腔22、23、安裝轉(zhuǎn)軸5的腔體14。第一儲存區(qū)22用于存放拆卸下來半球型太陽能電池陣列1，第二儲存區(qū)23用于存放拆卸下來的葉片4、第二輔助支架9、第一輔助支架30、葉片支架3、連接桿6。 如圖3所示半球型太陽能電池陣列1的輸出電線通過轉(zhuǎn)軸5中的導(dǎo)孔26連接到正極滑環(huán)27、負(fù)極滑環(huán)28上，正極滑環(huán)27和負(fù)極滑環(huán)28分別通過安裝于主支架10中的正極碳刷15 ，負(fù)極碳刷16引出到線槽18、線槽19中，并最終連接到充電器整流模塊20上。
當(dāng)有風(fēng)的時(shí)候，風(fēng)葉4帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)發(fā)電機(jī)17轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)17輸出電能，通過充電器整流模塊20給儲能模塊21充電；當(dāng)有太陽的時(shí)候，安裝上半球型太陽能電池陣列l(wèi)，半球型太陽能電池陣列1輸出的電能也通過充電器整流模塊20給儲能模塊21充電。儲能模塊21通過逆變電源模塊24向電源輸出接口組11提供工頻220V單相交流電，以解決用戶用電需求。當(dāng)太陽能電池陣列1、發(fā)電機(jī)17、充電器整流模塊20、儲能模塊21、逆變電源模塊22都正常工作時(shí)，監(jiān)測模塊25驅(qū)動(dòng)第一指示燈組8的五個(gè)指示燈分別點(diǎn)亮，任意一個(gè)設(shè)備沒有工作則對應(yīng)的指示燈滅；電源輸出接口 11任意一個(gè)插座接有負(fù)載并正常供電時(shí)監(jiān)測模塊25驅(qū)動(dòng)第二指示燈組中與插座對應(yīng)的指示燈亮，否則熄滅。
權(quán)利要求
便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是包括主支架(10)頂端豎直安裝有轉(zhuǎn)軸(5)，轉(zhuǎn)軸(5)的上端固定連接托盤(2)，托盤(2)上固定安裝太陽能電池陣列(1)；轉(zhuǎn)軸(5)的中部嵌有連接部件(29)，葉片支架(3)通過所述連接部件(29)固定在轉(zhuǎn)軸(5)上，葉片(4)固定安裝在葉片支架(3)上；轉(zhuǎn)軸(5)的下端連接到安裝于主支架(10)內(nèi)部的變速齒輪及發(fā)電機(jī)(17)的軸上；主支架(10)內(nèi)部還裝有充電器整流模塊(20)、儲能模塊(21)、逆變電源模塊(24)、監(jiān)測模塊(25)；所述主支架(10)上設(shè)有指示燈組(8、13)和電源輸出接口(11)；主支架(10)內(nèi)部設(shè)有儲存區(qū)空腔(22、23)；所述太陽能電池陣列(1)和發(fā)電機(jī)(17)輸出的電能通過所述充電器整流模塊(20)存入所述儲能模塊(21)，所述逆變電源模塊(24)將存儲于儲能模塊(21)的電能轉(zhuǎn)換成220V工頻單相交流電輸出到所述電源輸出接口(11)；所述監(jiān)測模塊(25)用于監(jiān)測太陽能電池陣列(1)、發(fā)電機(jī)(17)、充電器整流模塊(20)、儲能模塊(21)、逆變電源模塊(24)和電源輸出接口組(11)，同時(shí)把監(jiān)測結(jié)果通過所述指示燈組(8、13)顯示出來。
2. 如權(quán)利要求1所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述太陽能電池陣列(I) 采用半球形。
3. 如權(quán)利要求1所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述半球型太陽能電池陣列(1)的輸出電線通過所述轉(zhuǎn)軸(5)中的導(dǎo)孔(26)接到正極滑環(huán)(27)和負(fù)極滑環(huán)(28)上，正極滑環(huán)(27)和負(fù)極滑環(huán)(28)分別通過安裝于主支架(10)中的正極碳刷(15)和負(fù)極碳刷(16)引出電線到線槽(18、19)中，并最終連接到所述充電器整流模塊(20)。
4. 如權(quán)利要求1所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述指示燈組包括第一指示燈組(8)和第二指示燈組(13)，第一指示燈組(8)包括五個(gè)指示燈，分別顯示太陽能電池陣列(1)、發(fā)電機(jī)(17)、充電器整流模塊(20)、儲能模塊(21)、逆變電源模塊(22)的狀態(tài)；第二指示燈組(13)的指示燈分別顯示電源輸出接口 (11)的每個(gè)插座接口的使用狀態(tài)。
5 如權(quán)利要求l所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述葉片(4)包括三個(gè)，三個(gè)葉片(4)圍繞轉(zhuǎn)軸(5)呈等邊三角形分布，三個(gè)葉片(4)底部通過連接桿(6)連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述儲存區(qū)空腔包括第一儲存區(qū)(22)和第二儲存區(qū)(23);第一儲存區(qū)(22)用于存放拆卸下來的太陽能電池陣列(l)，第二儲存區(qū)(23)用于存放拆卸下來的葉片(4)、第一輔助支架(30)、第二輔助支架(9)、葉片支架(3)、連接桿(6)。
7. 如權(quán)利要求l所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述主支架(10)分為兩個(gè)空心半圓柱，兩個(gè)空心半圓柱之間通過鉸鏈(7)連接。
8. 如權(quán)利要求l所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述主支架(10)外部安裝有提手把(31)。
9. 如權(quán)利要求1所述的便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其特征是所述電源輸出接口(II) 包括一個(gè)或多個(gè)扁口圓口插座接口 ，每個(gè)插座接口有三個(gè)頭，并可以與兩頭通用，所述電源輸出接口 (11)對外提供220V工頻單相交流電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種便攜式風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置，其所需電能由半球型太陽能電池陣列、三葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)提供，且太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電可以獨(dú)立或同時(shí)工作；發(fā)出的電能經(jīng)過充電器整流模塊給儲能模塊充電，逆變電源模塊再將儲能模塊中的電能變換成220V工頻單相交流電源向外部供電。半球型太陽能電池陣列、三葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)都安裝在一個(gè)空腔圓柱體主支架上，圓柱體主支架通過輔助支架固定支撐，圓柱體主支架上安裝多個(gè)指示燈以直觀體現(xiàn)主要模塊的工作狀態(tài)。所述風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源裝置的各部件都可以快速安裝、拆卸，不用時(shí)可以把拆卸下的各部件安放在圓柱體主支架腔體內(nèi)部，安裝在圓柱體主支架上的手提把方便個(gè)人提攜出行。
文檔編號H02N6/00GK101737271SQ20101011642
公開日2010年6月16日 申請日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者吳定會, 沈艷霞, 潘庭龍, 紀(jì)志成, 趙芝璞, 高春能 申請人:江南大學(xué)