一种太阳能风能混合发电机制造技术

本实用新型专利技术提出了一种太阳能风能混合发电机，包括支柱，还包括椎台形的集风筒，所述支柱穿过集风筒使集风筒相对于支柱轴线转动；所述集风筒小径端的内腔设有次级电机及叶轮；所述集风筒大径端内腔设有主电机，所述主电机电机轴设有法兰，所述法兰上设有若干扩张变矩机构，所述扩张变矩机构上设有太阳能板；收拢状态下，所述太阳能板外切于集风筒大径端后方延伸的虚拟圆锥面上；所述扩张变矩机构包括与太阳能板背面铰接的变矩铰接部；扩张状态下，所述太阳能板远离集风筒的一端为摆动端向外摆动使太阳能板展开增加受风面积。本实用新型专利技术可通过风阻自动跟随风向转动，可实现风力发电，太阳能发电，在极端天气下可收拢桨叶同时依旧保持发电能力。保持发电能力。保持发电能力。

A solar wind hybrid generator

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能风能混合发电机


[0001]本技术涉及发电领域，具体涉及一种太阳能风能混合发电机。

技术介绍

[0002]现有的风电设备往往利用风吹动桨叶使桨叶转动实现发电，但是现有的风电设备往往叶片是固定式，因此在极端天气的情况下，如台风天，只能利用变矩桨叶减少迎风面积以保证风电设备的安全；在此状态下风力发电机出于安全考虑会处于停机状态。
[0003]对于民用风电设备，其结构也大同小异，其整体结构除了发电机以外，还用于跟随风向调整螺旋桨朝向的控制机构，因此由于其成本的影响，民用风电推广难度往往较大。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本技术目的在于提供一种可通过风阻自动跟随风向转动，可实现风力发电，太阳能发电，在极端天气下可收拢桨叶同时依旧保持发电能力的太阳能风能混合发电机。
[0005]针对以上问题，提供了如下技术方案：一种太阳能风能混合发电机，包括支柱，还包括椎台形的集风筒，所述支柱穿过集风筒使集风筒相对于支柱轴线转动；所述集风筒小径端的内腔设有次级电机及用于带动次级电机转动的叶轮；所述集风筒大径端内腔设有主电机，所述主电机电机轴设有法兰，所述法兰上设有若干沿法兰周向方向均布设置的扩张变矩机构，所述扩张变矩机构上设有太阳能板；所述扩张变矩机构收拢状态下，所述太阳能板外切于集风筒大径端后方延伸的虚拟圆锥面上；所述扩张变矩机构包括与太阳能板背面铰接的变矩铰接部，所述太阳能板与虚拟圆锥面的相切线与变矩铰接部的铰接轴线平行；所述扩张变矩机构扩张状态下，所述扩张变矩机构与太阳能板靠近集风筒的一端铰接成为扩张铰接点，同时控制太阳能板远离集风筒的一端为摆动端向外摆动使太阳能板展开增加受风面积。
[0006]上述结构中，在正常发电时，太阳能板展开，同时利用变矩铰接部偏转一定角度，使太阳能板成为螺旋桨，在风力的作用下带动主电机转动发电，同时太阳能板在充当螺旋桨的同时，其接受的阳光可为太阳能板产出电力，有效提高发电效率，而位于集风筒小径端的次级电机及叶轮在风吹时也能转动发电，因此正常状态下本装置的电能包含了主电机、次级电机及太阳能板所产出的电能；当遇到极端大风天气时(如台风天)，可将太阳能板收拢，减少太阳能板的迎风面积来保证安全性，同时收拢后的太阳能板依旧保持有太阳能发电的能力，由于太阳能板收拢后，强风状态下在集风筒大径端的后方受太阳能板的遮挡，更有利于形成负压区，此时集风筒小径端的叶轮前后会形成更大的压差，有效提升次级电机的发电效率，使其在极端大风天气时(如台风天)依旧能保持一定的风力发电能力及太阳能发电能力；在风向改变时，由于负压区位于集风筒大径端的一侧，而支柱铰接于集风筒长度方向的中段位置，因此在风向改变时，可利用风阻自动控制集风筒的朝向，使集风筒的小径端始终朝向迎风面。
[0007]本技术进一步设置为，所述变矩铰接部包括位于太阳能板背面的支撑基板以及设置于支撑基板上的两个彼此间隔设置的变矩铰接座；所述变矩铰接座上铰接有扩张铰接座，所述变矩铰接座与扩张铰接座之间的铰接轴线平行于太阳能板与虚拟圆锥面的相切线；所述支撑基板靠近集风筒大径端一侧的变矩铰接座上的扩张铰接座铰接有与法兰固定连接的径向连杆；所述支撑基板远离集风筒大径端一侧的变矩铰接座上的扩张铰接座与法兰端面之间设有用于控制太阳能板向外摆动的伸缩装置。
[0008]上述结构中，太阳能板的变矩通过变矩铰接座与扩张铰接座之间的转动产生；太阳能板的展开通过扩张铰接座与径向连杆铰接后形成固定的扩张铰接点，而后通过另一扩张铰接座与法兰端面之间的伸缩装置来控制太阳能板的摆动展开，结构简单的前提下，有效保持刚性及强度。
[0009]本技术进一步设置为，所述伸缩装置包括与法兰端面铰接的第一拉杆及与支撑基板远离集风筒大径端一侧的变矩铰接座上的扩张铰接座铰接的第二拉杆，所述第一拉杆与第二拉杆上设有外螺纹，所述第一拉杆与第二拉杆之间通过螺纹套筒相连；所述第一拉杆与第二拉杆的外螺纹螺纹旋向彼此相反。
[0010]上述结构中，伸缩装置通过转动螺纹套筒实现第一拉杆与第二拉杆的彼此靠近或远离，同时第一拉杆与第二拉杆的外螺纹上还可设置对顶螺母，在螺纹套筒调节完成后通过对顶螺母与螺纹套筒相抵，以双螺母对顶的方式实现防松。
[0011]本技术进一步设置为，所述变矩铰接座与扩张铰接座通过螺栓铰接固定。
[0012]上述结构中，变矩铰接座与扩张铰接座在调节完成变矩角度后通过螺栓进行固定，可有效保证变矩夹角的稳定性。
[0013]本技术进一步设置为，所述支撑基板为铝合金型材，所述太阳能板背面与支撑基板之间设有导热硅脂。
[0014]上述结构中，铝合金型材导热性好，配合导热硅脂可有效将太阳能板受光照时产生的热量散发出去，提高太阳能板的使用寿命。
[0015]本技术进一步设置为，所述主电机的电机轴为空心，各太阳能板的输出线经扩张变矩机构后穿过电机轴与主电机转子的导电环相连。
[0016]上述结构中，利用空心的电机轴，可极为方便地将太阳能板发出的电并入主电机转子，并通过导电环将电能从电刷引至外部用电设施或储电设施。
[0017]本技术进一步设置为，所述太阳能板的输出线至主电机的电刷之间串联有防反二极管。
[0018]上述结构中，可有效分隔太阳能板与主电机，避免发生电流逆流损坏主电机或太阳能板。
[0019]本技术进一步设置为，所述集风筒外壁设有沿其轴向方向及周向方向均布设置的加强筋。
[0020]上述结构中，集风筒作为承载整个设备重量的支撑件，其筒壁较薄，因此增加加强筋可有效提高集风筒的刚性。
[0021]本技术进一步设置为，所述次级电机通过次级电机架固定于集风筒内壁；所述主电机通过主电机架固定于集风筒内壁。
[0022]本技术进一步设置为，所述主电机的电机前端及电机后端均设有一主电机
架。
[0023]上述结构中，主电机的法兰上所设置的零部件较多，因此主电机架的负载也较大，设置两个主电机架可有效减轻负载，减少应力集中。
[0024]本技术的有益效果：在正常发电时，太阳能板展开，同时利用变矩铰接部偏转一定角度，使太阳能板成为螺旋桨，在风力的作用下带动主电机转动发电，同时太阳能板在充当螺旋桨的同时，其接受的阳光可为太阳能板产出电力，有效提高发电效率，而位于集风筒小径端的次级电机及叶轮在风吹时也能转动发电，因此正常状态下本装置的电能包含了主电机、次级电机及太阳能板所产出的电能；当遇到极端大风天气时(如台风天)，可将太阳能板收拢，减少太阳能板的迎风面积来保证安全性，同时收拢后的太阳能板依旧保持有太阳能发电的能力，由于太阳能板收拢后，强风状态下在集风筒大径端的后方受太阳能板的遮挡，更有利于形成负压区，此时集风筒小径端的叶轮前后会形成更大的压差，有效提升次级电机的发电效率，使其在极端大风天气时(如台风天)依旧能保持一定的风力发电能力及太阳能发电能力；在风向改变时，由于负压区位于集风筒大径端的一侧，而支柱铰接于集风筒长度方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能风能混合发电机，包括支柱，其特征在于：还包括椎台形的集风筒，所述支柱穿过集风筒使集风筒相对于支柱轴线转动；所述集风筒小径端的内腔设有次级电机及用于带动次级电机转动的叶轮；所述集风筒大径端内腔设有主电机，所述主电机电机轴设有法兰，所述法兰上设有若干沿法兰周向方向均布设置的扩张变矩机构，所述扩张变矩机构上设有太阳能板；所述扩张变矩机构收拢状态下，所述太阳能板外切于集风筒大径端后方延伸的虚拟圆锥面上；所述扩张变矩机构包括与太阳能板背面铰接的变矩铰接部，所述太阳能板与虚拟圆锥面的相切线与变矩铰接部的铰接轴线平行；所述扩张变矩机构扩张状态下，所述扩张变矩机构与太阳能板靠近集风筒的一端铰接成为扩张铰接点，同时控制太阳能板远离集风筒的一端为摆动端向外摆动使太阳能板展开增加受风面积。2.根据权利要求1所述的一种太阳能风能混合发电机，其特征在于：所述变矩铰接部包括位于太阳能板背面的支撑基板以及设置于支撑基板上的两个彼此间隔设置的变矩铰接座；所述变矩铰接座上铰接有扩张铰接座，所述变矩铰接座与扩张铰接座之间的铰接轴线平行于太阳能板与虚拟圆锥面的相切线；所述支撑基板靠近集风筒大径端一侧的变矩铰接座上的扩张铰接座铰接有与法兰固定连接的径向连杆；所述支撑基板远离集风筒大径端一侧的变矩铰接座上的扩张铰接座与法兰端面之间设有用于控制太阳能板向外摆动的伸缩装置。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周协峰，
申请(专利权)人：上海中如智慧能源集团有限公司，
类型：新型
国别省市：