一种多元互补发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多元互补发电系统，包括发电装置和支撑杆，其中，发电装置包括：垂直轴风车（3），中心位置处设有竖直长轴（1），在风力作用下能够围绕竖直长轴（1）转动；至少一个磁感应发电装置（4），在垂直轴风车（3）的带动下能够产生电能；至少一个摩擦发电装置（2），在风力作用下能够产生电能。本实用新型专利技术的多元互补发电系统弥补了垂直轴风力发电机能量利用率不高的问题；基于摩擦发电机本身的微风发电性质，当风力不足以支撑磁感应发电机工作时，摩擦发电机还可以继续工作，保证电能存储的可持续性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种多元互补发电系统，包括发电装置和支撑杆，其中，发电装置包括：垂直轴风车（3），中心位置处设有竖直长轴（1），在风力作用下能够围绕竖直长轴（1）转动；至少一个磁感应发电装置（4），在垂直轴风车（3）的带动下能够产生电能；至少一个摩擦发电装置（2），在风力作用下能够产生电能。本技术的多元互补发电系统弥补了垂直轴风力发电机能量利用率不高的问题；基于摩擦发电机本身的微风发电性质，当风力不足以支撑磁感应发电机工作时，摩擦发电机还可以继续工作，保证电能存储的可持续性。【专利说明】—种多元互补发电系统
本技术涉及一种摩擦发电机与垂直轴风力发电机组合的发电系统，属于发电领域。
技术介绍
在日常生活中，人们利用风力发电或太阳能发电为较常见的方法。其中，传统的风力发电主要是利用垂直轴风力发电机，其原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。现有技术中垂直轴风力发电机中的垂直轴风车大约可以做到在一米每秒的风速下启动并带动发电机发电，但在此种微风情况下发电机的发电效率低；随着风速的增大，垂直轴风车的旋转速度提升，相应的发电机的发电量也随之增加，但此时高速旋转的风车叶片之间形成的涡流风没有得到有效利用，造成能量的损耗。而太阳能发电则是将太阳能直接转换成电能，此方法能量转化率高，但应用时间范围小，晚上或阴雨天气不能使用。
技术实现思路
本技术提供一种多元互补发电系统，使发电机能够在微风条件下得到理想的发电状态，且在较大风的情况下能够更充分的利用风能发电，解决
技术介绍
中存在的问题。为实现上述目的，本技术的一种多元互补发电系统的具体技术方案为:—种多元互补发电系统，包括发电装置和支撑杆，其中，发电装置包括:垂直轴风车，由支撑杆支撑，垂直轴风车的中心位置处设有竖直长轴，在风力作用下垂直轴风车能够围绕竖直长轴转动；至少一个磁感应发电装置，磁感应发电装置的定子设置在竖直长轴上，转子与垂直轴风车相连，在垂直轴风车的带动下磁感应发电装置能够产生电能；至少一个摩擦发电装置，设置在竖直长轴上，位于垂直轴风车的内侧，在风力作用下能够产生电能。在本技术的多元互补发电系统中，摩擦发电机作为利用风力发电的发电装置的核心部件能够将风能转化为电能，实现对磁感应发电装置及太阳能板发电的有效补充。另外，因其特殊的结构设置，弥补了垂直轴风力发电机能量利用率不高的问题；基于摩擦发电机本身的微风发电性质，当风力不足以支撑磁感应发电装置工作时，摩擦发电机还可以继续工作，保证电能存储的可持续性。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的多元互补发电系统的第一实施例的立体结构示意图；图2为图1中的摩擦发电机组的立体结构示意图；图3为图1中的磁感应发电装置的截面图；图4为本技术的多元互补发电系统的第二实施例的立体结构示意图；图5为本技术的多元互补发电系统的第三实施例的立体结构示意图；图6为图5中的竖直长轴的截面图；图7为图5中的摩擦发电装置的立体结构示意图；图8为图5中的离心力止停装置的立体结构示意图；图9为本技术的多元互补发电系统的第四实施例的立体结构示意图；图10为本技术中的摩擦发电机组的第一实施例的立体结构示意图；图11为图10中的摩擦发电机组的截面图；图12为本技术中的摩擦发电机组的第二实施例的截面图；图13为本技术中的摩擦发电机组的第三实施例的立体结构示意图；图14为图13中的摩擦发电机组的截面图；图15为本技术中的摩擦发电机组的第四实施例的截面图；图16为本技术中的摩擦发电机组的第五实施例的截面图；图17为本技术中的摩擦发电机组的第六实施例的立体结构示意图；图18为图17中的摩擦发电机组的截面图；图19为本技术中的摩擦发电机组的第七实施例的截面图。【具体实施方式】为充分了解本技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本技术做详细说明，但本技术并不仅仅限于此。针对现有技术存在的问题，本技术提出了一种多元互补发电系统，包括发电装置和支撑杆。其中，发电装置包括:垂直轴风车、至少一个摩擦发电装置和至少一个磁感应发电装置。垂直轴风车由支撑杆支撑，垂直轴风车的中心位置处设有竖直长轴，在风力作用下垂直轴风车能够围绕竖直长轴转动；磁感应发电装置的定子设置在竖直长轴上，转子与垂直轴风车相连，在垂直轴风车的带动下磁感应发电装置能够产生电能；摩擦发电装置设置在竖直长轴上，位于垂直轴风车的内侧，在风力作用下能够产生电能。此外，本技术的多元互补发电系统还可包括储能装置和用电装置，储能装置的输入端与发电装置的输出端相连，用电装置与储能装置的输出端相连。其中，本技术中的储能装置可设置在竖直长轴的下部或设置在支撑杆上，与摩擦发电装置和磁感应发电装置的输出端相连，用于对摩擦发电装置和磁感应发电装置输出的电能进行存储。本技术中的用电装置也可设置在支撑杆上，连接储能装置的输出端，可为路灯、景观灯、庭院灯等。本技术的多元互补发电系统的工作原理是:在微风无法驱动垂直轴风车转动时，基于摩擦发电装置的微风发电特性，其可利用微风条件发电，所产生的电能存储在储能装置中，供用电装置使用；在风较大的情况下，垂直轴风车被风力驱动，并高速转动，此时在垂直轴风车的竖直长轴和风叶之间的区域形成涡流风，此涡流风驱动设置在垂直轴风车内部的摩擦发电装置进行高频发电，同时垂直轴风车的转动带动磁感应发电装置工作发电，两者所产生的电能共同存储在储能装置内供用电装置使用。本技术还提供了另外一种多元互补发电系统，其将风力发电与太阳能发电结合在一起。该系统具体包括发电装置、储能装置、用电装置和支撑杆。其中，发电装置包括垂直轴风车、至少一个摩擦发电装置、至少一个磁感应发电装置和至少一块太阳能板。太阳能板设置在支撑杆上，摩擦发电装置、磁感应发电装置和太阳能板所产生的电能存储到储能装置中供用电装置使用。下面通过几个具体的实施例对本技术的多元互补发电系统的结构和工作原理进行详细的介绍。实施例1图1为本技术的多元互补发电系统的第一实施例的立体结构示意图。本实施例中，多元互补发电系统包括发电装置、储能装置、用电装置和支撑杆。其中，发电装置、储能装置(图中未示)和用电装置6设置在支撑杆5上，发电装置包括垂直轴风车3、摩擦发电装置2和磁感应发电装置4，摩擦发电装置2和磁感应发电装置4的输出端与储能装置相连，用电装置6与储能装置的输出端相连。进一步，发电装置中的垂直轴风车3包括多片风叶，垂直轴风车3的中心位置处设置一根竖直放置的长轴1，垂直轴风车3中的风叶围绕竖直长轴I均匀竖直布置。垂直轴风车3还包括安装在竖直长轴I上的上、下两副由轴承与轴套组成的转动副和多根连接风叶与轴套的连接杆。竖直长轴I与支撑杆5通过法兰连接在一起，每片风叶由两根连接杆分别与上轴套和下轴套连接固定。当然，本实施例中的竖直长轴I与支撑杆5也可直接设置为一个整体，如一体成型。在风力作用下，本技术中的风叶及连接杆通过轴承与轴套组成的转动副围绕竖直长轴转动。应注意的是，本技术中对垂直轴风车3中的竖直风叶的数量不做限制，相应的连接杆数量也与之对对应设置，每片竖直风叶使用两个连接杆固定连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐传毅，王珊，孙利佳，刘红阁，赵军伟，
申请(专利权)人：纳米新能源唐山有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：