一种用于高速路的风力发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于高速路的风力发电系统，包括安装于高速路旁的机架、用于将高速路旁的风能转化为机械能的风车发电机构、若干用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换模块、蓄电模块；风车发电机构包括若干风车、可变惯性盘及传动轴，风车固定于传动轴，可变惯性盘安装于传动轴，用于改变传动轴的转动惯量；传动轴可转动的安装于机架，且传动轴传动连接电能转换模块；蓄电模块与电能转换模块电连接，用于储存电能，并用于向高速路的路灯系统或监控系统供电；本风力发电系统，不仅可以利用高速路旁流动的自然风能和高速路上车辆所产生的风能，而且可以为高速路旁的路灯系统和/或监控系统供电，节能又环保、便于推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速路的风力发电系统
本专利技术涉及电力
，具体涉及一种用于高速路的风力发电系统。
技术介绍
能源是人类社会生活与经济发展的基础，随着世界人口的增长以及全球经济的不断发展，对能源的消秏也在持续增长，出现能源紧缺及由此引发的各种问题也是必然；在很长一段时期，煤炭、石油等化石能源转化为各种能量，特别是电能，极大的地促进了人类社会的进步和发展，但与此同时，人们对这类不可再生能源的过度依赖使其总量也越来越少；尤其是在冬天，全国气温大幅度下降，用电量急剧增加，特别是湖南、江西等南方地区电力供应偏紧，并且出现了限制用电的措施；在上述情况下，人类需要大力开发以及利用清洁能源，而风能必将成为未来最重要的代替能源之一。如今随着交通的便利，人们出行的方式也越来越多，主要包括飞机，火车，私家车等出行方式。中国目前已经实现了高速路所有省份全覆盖，且高速路一般建于空旷、远离村庄的区域，此区域一般风速稳定且较大，这是可以很好被利用的一种风能，理论上，在此区域设置风力发电系统，风力发电系统的机械噪声不会影响居民休息，然而传统风力发电系统一般造价昂贵、体积庞大，且建于高山之上，导致拆卸以及运输较为困难且对风速要求较高，难以在高速路上得到全面推广和应用，亟待解决；此外，由于高速路上车流量较大，车在高速路上高速运动会因为车身与空气产生摩擦，带动车周围空气发生流动，并产生沿高速路流动的气流，从而产生风能，然而，现有的风力发电系统都不能利用这部分风能，也有待解决。
技术实现思路
本专利技术第一方面要解决现有技术存在的，现有风力发电系统不适用于高速路，不能利用高速路上风能的技术问题，提供了一种用于高速路的风力发电系统，具体构思为：一种用于高速路的风力发电系统，包括安装于高速路旁的机架、若干用于将高速路旁的风能转化为机械能的风车发电机构、若干用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换模块、蓄电模块，其中，所述风车发电机构包括若干风车、可变惯性盘以及传动轴，所述风车分别间隔所设定的间距固定于所述传动轴，所述可变惯性盘安装于所述传动轴，可变惯性盘用于改变传动轴的转动惯量；所述传动轴可转动的竖直安装于所述机架，且传动轴传动连接所述电能转换模块，电能转换模块固定于所述机架；所述蓄电模块与所述电能转换模块电连接，用于储存电能，并用于向高速路的路灯系统或监控系统供电。在本方案中，所述风车发电机构通过机架安装于高速路旁，既可以利用高速路旁流动的自然风，又可以利用高速路上高速运动车辆所引起的气流而产生的风，具体而言，流动风可以驱动风车转动，从而带动传动轴转动，进而将风能转化为传动轴传动的机械能，而所述机械可以通过与传动轴相连的电能转换模块将机械能转换为电能，并可以利用蓄电模块储存所产生的电能，所述电能可以用于为高速路旁的路灯系统或监控系统供电；从而使得本方案所提供的风力发电系统，既可以转化和利用高速路旁的风能，从而有效解决现有技术存在的不足，又可以为高速路旁的路灯系统供电，达到节能的目的，此外，相比于现有技术，本风力发电系统还具有结构简单、成本低，便于推广和应用等特点。进一步的，还包括增速箱，所述增速箱固定于所述机架，所述传动轴与所述增速箱的输入端相连，增速箱的输出端与所述电能转换模块相连。通过设置增速箱，可以提高转动，从而更有利于电能转换模块将转动的机械能转化为电能。本专利技术第二方面要解决为高速路旁的路灯系统供电或监控系统的问题，优选的，所述蓄电模块包括固定储电单元，所述固定储电单元与所述电能转换模块电连接，用于储存电能，并用于向高速路旁的路灯系统供电。即，在本方案中，单独设置固定储电单元，高速路旁的路灯系统可以通过导线与该固定储电单元电连接，以便单独为路灯系统供电。优选的，所述固定储电单元包括一个或多个蓄电池。为解决高速路上电动汽车的充电问题，进一步的，所述蓄电模块还包括若干充电模块，所述充电模块内分别设置有蓄电池，所述充电模块构造有若干用于适配电动汽车的充电插头，所述充电插头与所述蓄电池电连接，蓄电池通过导线与所述固定储电单元电连通。充电模块可以固定于高速路的服务区内，以便利用风能转化的电能为电动汽车供电。本专利技术第三方面要解决高速路上电动汽车移动电源的更换问题，进一步的，所述蓄电模块还包括可插拔式充电单元，所述可插拔式充电单元包括充电模块和若干适配电动汽车的移动电源，所述移动电源内设置有用于储存电能的蓄电池，所述充电模块构造有若干用于连接移动电源的第一接头，所述移动电源构造有与所述第一接头相适配并与所述蓄电池相连通的第二接头，所述固定储电单元通过导线与所述第一接头电连通。在本方案中，通过设置可插拔式充电单元，使得适配电动汽车的移动电源可以通过第二接头与第一接头的配合在充电模块处充电，而所述可插拔式充电单元通常可以设置于高速路的服务区，以便电动汽车的用户可以在服务区内更换车辆的移动电源，而更换下的移动电源可以与充电模块相连，以补充电能，便于其他用户使用。为解决移动电源的安置问题，进一步的，所述充电模块构造有若干用于容纳移动电源的腔体，所述第一接头构造于所述腔体，当所述移动电源放置于所述腔体内时，所述第二接头与第一接头相连通。以方便对移动电源进行充电。优选的，所述移动电源内设置有用于储存电能的蓄电池。优选的，所述第一接头为导电片、第二接头为导电片或导电凸起；或，所述第一接头为导电柱、第二接头为与所述导电柱相适配的导电孔；或，所述第一接头为导电孔、第二接头为与所述导电孔相适配的导电柱。优选的，所述可变惯性盘包括内框架、环状结构的外框架、若干导向杆以及若干滑块，其中，所述内框架设置于外框架的中心位置处，并通过径向设置的导向杆与所述外框架相连，所述内框架构造有用于连接传动轴的轴孔；各所述滑块分别套设于各导向杆，并分别与对应的导向杆构成沿径向的滑动副，滑块用于沿支撑杆移动，以改变可变惯性盘的转动惯量，且所述导向杆套设有复位弹簧，且所述复位弹簧位于所述滑块与外框架之间，用于使对应的滑块复位。即，当风速不同时，滑块沿径向的位置不同，使得可变惯性盘的转动惯量不同，具体而言，当风力较大，可变惯性盘的转动速度过快时，滑块会滑动到靠近外框的位置处，达到增加转动惯量的目的，更有利于持续、稳定的驱动电能转换模块将机械能转化为电能；当风力较小，可变惯性盘的转动速度过慢时，滑块会滑动并靠近可变惯性盘的内框架，达到降低转动惯量的目的，以维持可变惯性盘的转动速度，从而维持风车的转速，使得传动轴的转速基本保持稳定，更有利于持续、稳定的驱动电能转换模块将机械能转化为电能。本专利技术第四方面要解决可变惯性盘适配不同风力环境的问题，进一步的，所述导向杆的两端分别为内端和外端，其中，至少有两根导向杆的外端可拆卸的固定于所述外框架，剩余导向杆的外端分别铰接于所述外框架；所述内框架的圆周方向设置有若干调节机构，所述导向杆的内端分别与对应的调节机构相连，调节机构用于调节导向杆与内框架的中心轴线的夹角。在本方案中，通过设置调节机构，使得可变惯性盘中各导向杆与内框架中心轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高速路的风力发电系统，其特征在于，包括安装于高速路旁的机架、若干用于将高速路旁的风能转化为机械能的风车发电机构、若干用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换模块、蓄电模块，其中，/n所述风车发电机构包括若干风车、可变惯性盘以及传动轴，所述风车分别间隔所设定的间距固定于所述传动轴，所述可变惯性盘安装于所述传动轴，可变惯性盘用于改变传动轴的转动惯量；所述传动轴可转动的竖直安装于所述机架，且传动轴传动连接所述电能转换模块，电能转换模块固定于所述机架；/n所述蓄电模块与所述电能转换模块电连接，用于储存电能，并用于向高速路的路灯系统或监控系统供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高速路的风力发电系统，其特征在于，包括安装于高速路旁的机架、若干用于将高速路旁的风能转化为机械能的风车发电机构、若干用于将风车发电机构产生的机械能转换为电能的电能转换模块、蓄电模块，其中，
所述风车发电机构包括若干风车、可变惯性盘以及传动轴，所述风车分别间隔所设定的间距固定于所述传动轴，所述可变惯性盘安装于所述传动轴，可变惯性盘用于改变传动轴的转动惯量；所述传动轴可转动的竖直安装于所述机架，且传动轴传动连接所述电能转换模块，电能转换模块固定于所述机架；
所述蓄电模块与所述电能转换模块电连接，用于储存电能，并用于向高速路的路灯系统或监控系统供电。


2.根据权利要求1所述的用于高速路的风力发电系统，其特征在于，所述蓄电模块包括固定储电单元，所述固定储电单元与所述电能转换模块电连接，用于储存电能，并用于向高速路旁的路灯系统供电。


3.根据权利要求2所述的用于高速路的风力发电系统，其特征在于，所述固定储电单元包括一个或多个蓄电池。


4.根据权利要求1-3任一所述的用于高速路的风力发电系统，其特征在于，所述蓄电模块还包括若干充电模块，所述充电模块内分别设置有蓄电池，所述充电模块构造有若干用于适配电动汽车的充电插头，所述充电插头与所述蓄电池电连接，蓄电池通过导线与所述固定储电单元电连通。


5.根据权利要求1-3任一所述的用于高速路的风力发电系统，其特征在于，所述蓄电模块还包括可插拔式充电单元，所述可插拔式充电单元包括充电模块和若干适配电动汽车的移动电源，所述移动电源内设置有用于储存电能的蓄电池，所述充电模块构造有若...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀霞，储金全，杨来龙，魏舒怡，孙昭，马浩哲，肖其容，李晓英，郝健，邢东源，马源泽，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64