本发明专利技术涉及一种高效风光互补发电装置，其技术特点是：包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；蓄电池组与控制机构相连为其供电；风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元。本发明专利技术将光伏发电装置和风力发电装置有效的结合起来，能够保证太阳光能时刻垂直照射到太阳能电池板上，同时，二个发电单元适用于不同风速进行发电，能够最大程度上利用风能，提高了整体发电装置的发电效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分布式发电
，尤其是一种高效风光互补发电装置。
技术介绍
能源消耗和环境污染问题一直是困扰人类发展的关键问题，为应对此类问题，太阳能、风能等能源受到了人们的青睐。太阳能、风能是自然界中取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源。我国在分布式发电领域取得了一定的发展，尤其是在太阳能发电和风能发电方面，但不足的是未能将两者结合起来实现风光互补发电，使得发电的效率比较低，而现有的一些风光互补发电装置，虽然也能单纯的实现一定的互补发电，但是在风发电部分，扇叶很难保证实时的与风向正对，装置本身也不能根据风速的不同进行调整，浪费了一定的风能；在光发电部分，太阳能电池板不能保证让太阳光时时刻刻的都垂直的照射到其上，发电效率仍然不是很高，同时太阳能电池板的大小以及太阳能电池板支架均为固定结构，为保证安全，太阳能电池板的大小和太阳能电池板的支架高度就受到了一定的限制，这些都降低了电能的转化率而不能很好的满足社会的需要。因此，专利技术出一种高效、安全、可靠的风光互补装置成为一个迫在眉睫的任务。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、效率高、安全可靠的高效风光互补发电装置。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种高效风光互补发电装置，包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，所述控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；所述风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；所述蓄电池组与控制机构相连为其供电；所述风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；所述风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元；所述第一发电单元包括二个S型扇叶、三个轴承、垂直轴、第一底座、壳体、竖直杆和发电机，二个S型扇叶互相成90度角并从上至下安装在垂直轴的上端，每个扇叶上均布固装有小太阳能电池板，所述垂直轴的下端分别穿装在第一轴承和第二轴承上，所述外壳上端与第一轴承相连，壳体下端与第一底座相连，第二轴承和第三轴承嵌装在第一底座上，所述竖直杆穿装第三轴承内，所述竖直杆上分别固定有第一齿轮和第一伞形齿轮，所述第一齿轮与固定在垂直轴上的第二齿轮相咬合，第一伞形齿轮与固定在发电机上的第二伞形齿轮相咬合，所述发电机安装在第一底座上的托盘上，所述第一底座下方固装有三个第一底座支架；所述第二发电单元包括四个叶片、二个传动轴、联轴器、球笼式万向节、蜗杆、连接板、连接杆、固定杆、二个转动杆、蜗轮、摆动臂、永磁转子和定子；所述叶片相互成90度分布构成第二发电单元的扇叶并通过第一传动轴和球笼式万向节相连，所述球笼式万向节采用固定型，所述球笼式万向节的从动轴一端通过联轴器和第一传动轴相连，所述球笼式万向节的主动轴一端通过第二传动轴和蜗杆相连，所述蜗轮一端和蜗杆相连，涡轮另一端和摆动架一端相连，所述摆动架另一端和摆动臂一端相连，所述摆动架通过连接板与第二传动轴相连接，所述摆动臂另一端固定有永磁转子，所述永磁转子通过摆动臂的往复摆动和定子结构共同作用进行发电；所述光伏发电装置包括折叠机构、旋转机构、伸缩机构、第一液压装置、第二底座支架和第二底座；所述折叠机构与旋转机构相连，旋转机构与伸缩机构相连，所述伸缩机构固定在第二底座上，所述第二底座的下方固定有三个第二底座支架，所述第一液压装置安装在伸缩机构的下部；所述折叠机构包括三块太阳能电池板、太阳能电池板支撑槽、二个轮子、二个固定物、二个电机、二个内壁、二个外壁、二个滑道和圆轮；第一太阳能电池板固装在在太阳能电池板支撑槽上，所述太阳能电池板支撑槽的外侧边缘分别设有第一滑道和第二滑道，用于第二太阳能电池板和第三太阳能电池板的折叠与舒展，第一滑道两侧分别设有第一内壁和第一外壁，第一电机放置在第一外壁的侧面上，第一电机通过第一固定物与第三太阳能电池板相连，第一电机的另一端连接有第一轮子并放置在第一滑道中，第一内壁和第二内壁上均安装有多个圆轮，第二滑道两侧分别设置第二内壁和第二外壁，第二电机放置在第二外壁的侧面上，第二电机通过第二固定物与第二太阳能电池板相连，第二电机的另一端连接有第二轮子并放置在第二滑道中；所述旋转机构包括第三固定物、半齿轮、第四轴承、第三齿轮电机、第三齿轮、第五轴承、液压管、液压杆、第二液压装置、横支撑杆和横连接杆；所述第三齿轮电机穿装在第四轴承中，第四轴承通过第三固定物与太阳能电池板支撑槽固定相连，所述半齿轮与太阳能电池板支撑槽连接在一起，在半齿轮中嵌有第五轴承，所述横连接杆穿装在第五轴承中，所述第三齿轮与第三齿轮电机相连同时与半齿轮相咬合，所述横支撑杆两端与两个第三固定物连接在一起，该横支撑杆下端与液压杆固定相连，所述液压管套在液压杆外侧并与其密封连接，该液压管的内侧以及液压杆的外侧均设有螺旋向上的齿纹，所述第二液压装置安装在液压管的下侧。进一步，所述伸缩机构为三段伸缩杆结构。进一步，所述第一发电单元中的S型扇叶的直径为1米；所述第二发电单元中的叶片长度为5米。进一步，所述第一内壁和第一外壁的高度相同且比第二内壁和第二外壁高。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术将光伏发电装置和风力发电装置有效的结合起来，其中光伏发电装置中折叠结构能使太阳能电池板自由的伸缩，根据天气来控制接触面的大小，同时，通过旋转机构能实现太阳能电池板的水平竖直方向的旋转，保证太阳光能时刻垂直照射到太阳能电池板上；而风力发电装置包括两组发电单元，当低风速时，一组发电单元工作，当高风速时，两组发电单元同时工作，从而能够最大程度上利用风能，提高了整体发电装置的发电效率。2、本专利技术中风力发电装置的第一发电单元的扇叶采用S型结构，同时扇叶竖直方向的边缘部分也成类似于S型的形状，即上部分的扇角向外弯曲，下部分的扇角向里弯曲，二个S型扇叶互相成90度角呈上下位置摆放，能够最大限度的接受风的吹力，双S型结构使风力发电装置的发电效率能够达到最高。整体上采用垂直轴发电方式，使装置更加的稳定可靠。另外，该发电单元的发电机所连齿轮为伞形齿轮，能改变齿轮的旋转方向，其上两齿轮一大一小，变比为n，起到变速作用，即扇叶旋转一周，发电机能旋转n周，从而能够进一步地提高发电效率。3、本专利技术中风力发电装置的S型扇叶结构表面铺上一层太阳能电池板，使其能在进行风力发电的同时也能利用一部分太阳能，增加发电的效率。4、本专利技术中风力发电装置的第二发电单元采用摆动架和摆动臂结构，通过叶片的转动使得和摆动架相连的蜗轮进行转动，摆动架中的转动杆随之进行左右摆动，在摆动架的运动下，与之相连的摆动臂结构做相同的摆动运动，从而使发电机中转子结构切割磁感线进行发电。5、本专利技术中光伏发电装置的太阳能电池板采用折叠结构，当阳光充足将太阳能电池板打开，受光面积增大，当夜晚或者风比较大时，将其折叠，既保证了发电的效率，又保证了装置的稳定和安全。6、本专利技术中光伏发电装置的旋转机构，两个半齿轮能完成太阳能电池板竖直方向的角度变化，液压杆和液压管是螺旋向上的齿轮结构，通过液压装置能实现其螺旋向上运动，保证了太阳能电池板水平方向的角度变换，能够保证太阳光在任意时刻都能处垂直照射到太阳能电池板上，使得效率明显提高。附图说明图1为本专利技术的整体结构框图；图2为本专利技术的第一发电单元结构连接图；图3为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效风光互补发电装置，包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，其特征在于：所述控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；所述风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；所述蓄电池组与控制机构相连为其供电；所述风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；所述风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元；所述第一发电单元包括二个S型扇叶、三个轴承、垂直轴、第一底座、壳体、竖直杆和发电机，二个S型扇叶互相成90度角并从上至下安装在垂直轴的上端，每个扇叶上均布固装有小太阳能电池板，所述垂直轴的下端分别穿装在第一轴承和第二轴承上，所述外壳上端与第一轴承相连，壳体下端与第一底座相连，第二轴承和第三轴承嵌装在第一底座上，所述竖直杆穿装第三轴承内，所述竖直杆上分别固定有第一齿轮和第一伞形齿轮，所述第一齿轮与固定在垂直轴上的第二齿轮相咬合，第一伞形齿轮与固定在发电机上的第二伞形齿轮相咬合，所述发电机安装在第一底座上的托盘上，所述第一底座下方固装有三个第一底座支架；所述第二发电单元包括四个叶片、二个传动轴、联轴器、球笼式万向节、蜗杆、连接板、连接杆、固定杆、二个转动杆、蜗轮、摆动臂、永磁转子和定子；所述叶片相互成90度分布构成第二发电单元的扇叶并通过第一传动轴和球笼式万向节相连，所述球笼式万向节采用固定型，所述球笼式万向节的从动轴一端通过联轴器和第一传动轴相连，所述球笼式万向节的主动轴一端通过第二传动轴和蜗杆相连，所述蜗轮一端和蜗杆相连，涡轮另一端和摆动架一端相连，所述摆动架另一端和摆动臂一端相连，所述摆动架通过连接板与第二传动轴相连接，所述摆动臂另一端固定有永磁转子，所述永磁转子通过摆动臂的往复摆动和定子结构共同作用进行发电；所述光伏发电装置包括折叠机构、旋转机构、伸缩机构、第一液压装置、第二底座支架和第二底座；所述折叠机构与旋转机构相连，旋转机构与伸缩机构相连，所述伸缩机构固定在第二底座上，所述第二底座的下方固定有三个第二底座支架，所述第一液压装置安装在伸缩机构的下部；所述折叠机构包括三块太阳能电池板、太阳能电池板支撑槽、二个轮子、二个固定物、二个电机、二个内壁、二个外壁、二个滑道和圆轮；第一太阳能电池板固装在在太阳能电池板支撑槽上，所述太阳能电池板支撑槽的外侧边缘分别设有第一滑道和第二滑道，用于第二太阳能电池板和第三太阳能电池板的折叠与舒展，第一滑道两侧分别设有第一内壁和第一外壁，第一电机放置在第一外壁的侧面上，第一电机通过第一固定物与第三太阳能电池板相连，第一电机的另一端连接有第一轮子并放置在第一滑道中，第一内壁和第二内壁上均安装有多个圆轮，第二滑道两侧分别设置第二内壁和第二外壁，第二电机放置在第二外壁的侧面上，第二电机通过第二固定物与第二太阳能电池板相连，第二电机的另一端连接有第二轮子并放置在第二滑道中；所述旋转机构包括第三固定物、半齿轮、第四轴承、第三齿轮电机、第三齿轮、第五轴承、液压管、液压杆、第二液压装置、横支撑杆和横连接杆；所述第三齿轮电机穿装在第四轴承中，第四轴承通过第三固定物与太阳能电池板支撑槽固定相连，所述半齿轮与太阳能电池板支撑槽连接在一起，在半齿轮中嵌有第五轴承，所述横连接杆穿装在第五轴承中，所述第三齿轮与第三齿轮电机相连同时与半齿轮相咬合，所述横支撑杆两端与两个第三固定物连接在一起，该横支撑杆下端与液压杆固定相连，所述液压管套在液压杆外侧并与其密封连接，该液压管的内侧以及液压杆的外侧均设有螺旋向上的齿纹，所述第二液压装置安装在液压管的下侧。...
【技术特征摘要】
1.一种高效风光互补发电装置，包括控制机构、风力发电装置、光伏发电装置、充电控制器和蓄电池组，其特征在于：所述控制机构与风力发电装置和光伏发电装置相连对其控制；所述风力发电装置和光伏发电装置通过充电控制器与蓄电池组相连对蓄电池进行充电；所述蓄电池组与控制机构相连为其供电；所述风力发电装置和光伏发电装置并排安装在发电区域内；所述风力发电装置包括相互独立工作的第一发电单元和第二发电单元；所述第一发电单元包括二个S型扇叶、三个轴承、垂直轴、第一底座、壳体、竖直杆和发电机，二个S型扇叶互相成90度角并从上至下安装在垂直轴的上端，每个扇叶上均布固装有小太阳能电池板，所述垂直轴的下端分别穿装在第一轴承和第二轴承上，所述外壳上端与第一轴承相连，壳体下端与第一底座相连，第二轴承和第三轴承嵌装在第一底座上，所述竖直杆穿装第三轴承内，所述竖直杆上分别固定有第一齿轮和第一伞形齿轮，所述第一齿轮与固定在垂直轴上的第二齿轮相咬合，第一伞形齿轮与固定在发电机上的第二伞形齿轮相咬合，所述发电机安装在第一底座上的托盘上，所述第一底座下方固装有三个第一底座支架；所述第二发电单元包括四个叶片、二个传动轴、联轴器、球笼式万向节、蜗杆、连接板、连接杆、固定杆、二个转动杆、蜗轮、摆动臂、永磁转子和定子；所述叶片相互成90度分布构成第二发电单元的扇叶并通过第一传动轴和球笼式万向节相连，所述球笼式万向节采用固定型，所述球笼式万向节的从动轴一端通过联轴器和第一传动轴相连，所述球笼式万向节的主动轴一端通过第二传动轴和蜗杆相连，所述蜗轮一端和蜗杆相连，涡轮另一端和摆动架一端相连，所述摆动架另一端和摆动臂一端相连，所述摆动架通过连接板与第二传动轴相连接，所述摆动臂另一端固定有永磁转子，所述永磁转子通过摆动臂的往复摆动和定子结构共同作用进行发电；所述光伏发电装置包括折叠机构、旋转机构、伸缩机构、第一液压装置、第二底座支架和第二底座；所述折叠机构与旋转机构相连，旋转机构与伸缩机构相连，所述伸缩机构...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玲玲，程鹏，陈盛华，叶宝柱，董浩，张国政，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。