交通道路上用风力发电装置及其传输方法与流程

1.本发明涉及风力发电装置技术领域，具体为交通道路上用风力发电装置及其传输方法。


背景技术：

2.中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，小型风力发电的成本可望再降，经济效益和社会效益提升，小型风力发电市场潜力巨大，市场前景看好；
3.现有小型风电转化装置类型比较多，但因存在安全隐患等问题不适合在高速行驶车辆的道路上使用，如申请号为201110370301.x的对比文件“利用高速公路上汽车行驶时造成的风力来发电的简易高效方法”的专利，其提出了一个笼统的概念，没有具体的方案和实施的方法，如申请号为 201610899263.x的对比文件“基于汽车风速的高速公路风力发电装置及其工作方法”专利项目，其风能收集箱设计过于复杂，存在安全隐患，并缺少对高速公路实际状况的考虑，基本不能运用于实践，而在风能利用方面大多都集中在自然风的开发利用上，对交通道路上高速行驶车辆所产生风的利用，目前处于空白状态，为此，提出交通道路上用风力发电装置及其传输方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供交通道路上用风力发电装置及其传输方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：交通道路上用风力发电装置，包括发电装置、控制装置、整流装置、卸荷装置、储电装置、外部电网、转速检测器、限速装置、开关组、功率检测器和断路器，所述发电装置包括主杆、叶片、连接孔、联轴器、永磁式交流发电机、安装筒、第一弧形板、风力导流板、第二弧形板、安装孔、螺栓和支架；
6.所述主杆的外侧壁均匀一体成型有叶片，所述主杆的下表面开设有连接孔，所述连接孔的内侧壁安装有联轴器，所述联轴器的内径安装有永磁式交流发电机，所述永磁式交流发电机的外侧壁安装有安装筒，所述安装筒的外侧壁一体成型有第一弧形板，所述主杆的一侧设有风力导流板，所述风力导流板靠近叶片的一侧一体成型有第二弧形板，所述第一弧形板与所述第二弧形板的内侧壁均开设有两个安装孔，四个所述安装孔的内侧壁分别螺纹连接有两个螺栓，所述安装筒的下表面均匀一体成型有三个支架。
7.作为本技术方案的进一步优选的：所述发电装置的电性输出端通过导线依次电性连接有控制装置、整流装置、转速检测器、限速装置和开关组，所述控制装置与所述整流装置通过导线交互电性连接，所述控制装置与所述整流装置的相邻一侧通过导线电性连接有功率检测器，所述整流装置的电性输出端通过导线依次电性连接有卸荷装置、外部电网和断路器，所述卸荷装置的电性输出端通过导线电性连接有储电装置，所述储电装置的电性输出端通过导线依次电性连接于外部电网和断路器的电性输入端。
8.作为本技术方案的进一步优选的：所述叶片的制造个数为5个或7个或9 个或11
个，所述叶片的高度为700-1100mm，宽度为150-200mm，叶片与主杆组合成风轮，叶片的奇数选择可以有效减小气流产生的共振和噪音。
9.作为本技术方案的进一步优选的：所述风力导流板采用渐进式曲线设计，所述风力导流板的高度为700-1100mm，宽度为500-800mm，所述风力导流板的前弧板半径为5450mm，其圆心角为10
°‑
14
°
，所述风力导流板的后弧板半径为1550mm，其圆心角为35
°‑
49
°
，风力导流板采用渐进式曲线设计，可以有效收集多角度水平方向的风能，且渐进式曲线设计大大避免壁面产生涡流。
10.交通道路上用风力发电装置的传输方法，包括以下步骤：
11.s1、使用时，工作人员先根据交通道路及实际使用情况，选择将发电装置对向联排安装在交通道路中间或顺向联排安装在交通道路两侧；
12.s2、确定安装形式后，工作人员先将支架固定到指定的安装位置，再通过支架上部一体成型的安装筒连接固定永磁式交流发电机，在其安装完成后，通过永磁式交流发电机前端延伸出来的输出轴安装联轴器，联轴器固定好后，利用主杆开设的连接孔与联轴器承接，实现主杆及其所连接叶片的安装固定工作；
13.s3、工作人员通过设置的第一弧形板和第二弧形板，经其两者都开设的安装孔，在螺栓的作用下，完成风力导流板的安装固定作业；
14.s4、在发电装置运行后，将风力驱动叶片经永磁式交流发电机所产生的交流电经导线传输到整流装置的内部，通过整流装置的整流后，借由其连接导线将转换的直流电经卸荷装置传输到储电装置的内部或借由其连接导线将转换的直流电直接传输到外部电网；
15.s5、发电装置的转速经设置的转速检测器通过导线反馈到控制装置，当发电装置内部的转速过高或设置的储电装置内部电量充盈时，控制装置可利用其导线连接的限速装置或开关组控制发电装置的转速或开、关；
16.s6、工作人员根据传输需求，通过设置的断路器控制直流电向外部电网的输送开、关，而设置的功率检测器将整流装置内部的功率值经导线传输给控制装置。
17.作为本技术方案的进一步优选的：在s1中，当发电装置采用对向联排安装在交通道路中间时，其能接收道路左右两侧的风能，连接所形成的之字形排列样式也更加牢固，风力接收效果更加的稳定，且之字形排列在交通道路中间可以形成隔离带，并有效挡住对向灯光。
18.作为本技术方案的进一步优选的：在s1中，当发电装置采用顺向联排安装在交通道路两侧时，借助连成一体的风力导流板，形成了隔音墙，从而在保障风能导流的同时又能起到隔音的效果。
19.作为本技术方案的进一步优选的：在s4中，整流装置可以将永磁式交流发电机所产生的交流电转换为直流电，传输给储电装置进行蓄电或直接传输外部电网进行使用。
20.作为本技术方案的进一步优选的：在s5中，转速检测器用于检测发电装置的转速，控制装置用于经限速装置或开关组控制发电装置的转速快慢或发电装置开、关。
21.作为本技术方案的进一步优选的：在s6中，断路器控制电流的传输工作，功率检测器用于用电设备功率的检测。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、本发明通过叶片和主杆组合成风轮，在风力导流板的作用下，将车辆所产生的
风力进行收集，从而带动风轮，使其下部连接的永磁式交流发电机进行发电工作，有效的利用了车辆所产生的风力，从而进行发电作业；
24.2、本发明风轮上的叶片选择奇数5、7、9、11等个数进行制作，从而可以大大减小气流所产生的共振和噪音；
25.3、本发明设置的风力导流板采用渐进式曲线设计，可以有效收集多角度水平方向的风能，并输送到风轮上，且渐进式曲线设计，可以大大避免壁面产生涡流，从而大大的增强风力的收集作业；
26.4、本发明采用整流装置将收集的交流电转换为直流电，并可以将转换的直流电传输到储电装置中进行蓄电，也可以直接传输到外部电网进行使用，从而提高装置的适用性和选择性；
27.5、本发明大大提高了装置的控制效果，即装置的控制性，当发电装置内部的转速过高或设置的储电装置内部电量充盈时，控制装置可利用其导线连接的限速装置或开关组控制发电装置的转速或发电装置的运行开关。
附图说明
28.图1为本发明的发电装置结构示意图；
29.图2为本发明的前视分解结构示意图；
30.图3为本发明的后视分解结构示意图；
31.图4为本发明的风力导流板运行示意图；
32.图5为本发明的顺向联排示意图；
33.图6为本发明的顺向联排安装示意图；
34.图7为本发明的对向联排示意图；
35.图8为本发明的对向联排安装示意图；
36.图9为本发明的传输运行示意图；
37.图10为本发明的流程示意图。
38.图中：1、发电装置；11、主杆；12、叶片；13、连接孔；14、联轴器； 15、永磁式交流发电机；16、安装筒；17、第一弧形板；18、风力导流板； 19、第二弧形板；20、安装孔；21、螺栓；22、支架；2、控制装置；3、整流装置；4、卸荷装置；5、储电装置；6、外部电网；7、转速检测器；8、限速装置；9、开关组；10、功率检测器；11、断路器。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.以下为本发明提供的实施例：
41.实施例一：
42.请参阅图1、2、3、4、7、8、9、10所示：交通道路上用风力发电装置，包括发电装置1、控制装置2、整流装置3、卸荷装置4、储电装置5、外部电网6、转速检测器7、限速装置8、开关
组9、功率检测器10和断路器11，发电装置1包括主杆11、叶片12、连接孔13、联轴器14、永磁式交流发电机 15、安装筒16、第一弧形板17、风力导流板18、第二弧形板19、安装孔20、螺栓21和支架22；
43.主杆1的外侧壁均匀一体成型有叶片12，主杆1的下表面开设有连接孔 13，连接孔13的内侧壁安装有联轴器14，联轴器14的内径安装有永磁式交流发电机15，永磁式交流发电机15的外侧壁安装有安装筒16，安装筒16的外侧壁一体成型有第一弧形板17，主杆1的一侧设有风力导流板18，风力导流板18靠近叶片12的一侧一体成型有第二弧形板19，第一弧形板17与第二弧形板19的内侧壁均开设有两个安装孔20，四个安装孔20的内侧壁分别螺纹连接有两个螺栓21，安装筒16的下表面均匀一体成型有三个支架22。
44.本实施例中，具体的：发电装置1的电性输出端通过导线依次电性连接有控制装置2、整流装置3、转速检测器7、限速装置8和开关组9，控制装置2与整流装置3通过导线交互电性连接，控制装置2与整流装置3的相邻一侧通过导线电性连接有功率检测器10，整流装置3的电性输出端通过导线依次电性连接有卸荷装置4、外部电网6和断路器11，卸荷装置4的电性输出端通过导线电性连接有储电装置5，储电装置5的电性输出端通过导线依次电性连接于外部电网6和断路器11的电性输入端。
45.本实施例中，具体的：叶片12的制造个数为5个或7个或9个或11个，叶片12的高度为700-1100mm，宽度为150-200mm。
46.本实施例中，具体的：设置的主杆11与叶片12组合成风轮，通过选择奇数5、7、9、11等组成的风轮，可以大大减小气流产生的共振和噪音。
47.本实施例中，具体的：风力导流板18采用渐进式曲线设计，风力导流板 18的高度为700-1100mm，宽度为500-800mm，风力导流板18的前弧板半径为 5450mm，其圆心角为10
°‑
14
°
，风力导流板18的后弧板半径为1550mm，其圆心角为35
°‑
49
°
。
48.本实施例中，具体的：设置风力导流板18通过采用渐进式曲线设计，可以有效收集多角度水平方向的风能，并输送到风轮上，且渐进式曲线设计，可以大大避免壁面产生涡流。
49.交通道路上用风力发电装置的传输方法，包括以下步骤：
50.s1、使用时，工作人员选择将发电装置1对向联排安装在交通道路中间；
51.s2、确定安装形式后，工作人员先将支架22固定到指定的安装位置，再通过支架22上部一体成型的安装筒16连接固定永磁式交流发电机15，在其安装完成后，通过永磁式交流发电机15前端延伸出来的输出轴安装联轴器14，联轴器14固定好后，利用主杆11开设的连接孔13与联轴器14承接，实现主杆11及其所连接叶片12的安装固定工作；
52.s3、工作人员通过设置的第一弧形板17和第二弧形板19，经其两者都开设的安装孔20，在螺栓21的作用下，完成风力导流板18的安装固定作业；
53.s4、在发电装置1运行后，将风力驱动叶片12经永磁式交流发电机15 所产生的交流电经导线传输到整流装置3的内部，通过整流装置3的整流后，借由其连接导线将转换的直流电经卸荷装置4传输到储电装置5的内部或借由其连接导线将转换的直流电直接传输到外部电网6；
54.s5、发电装置1的转速经设置的转速检测器7通过导线反馈到控制装置2，当发电装置1内部的转速过高或设置的储电装置5内部电量充盈时，控制装置2可利用其导线连接的
限速装置8或开关组9控制发电装置1的转速或开、关；
55.s6、工作人员根据传输需求，通过设置的断路器11控制直流电向外部电网6的输送开、关，而设置的功率检测器10将整流装置3内部的功率值经导线传输给控制装置2。
56.本实施例中，具体的：在s1中，当发电装置1采用对向联排安装在交通道路中间时，其能接收道路左右两侧的风能，连接所形成的之字形排列样式也更加牢固，风力接收效果更加的稳定，且之字形排列在交通道路中间可以形成隔离带，并有效挡住对向灯光。
57.本实施例中，具体的：在s4中，整流装置3可以将永磁式交流发电机15 所产生的交流电转换为直流电传输给储电装置5进行蓄电或直接传输到外部电网6进行使用。
58.本实施例中，具体的：在s5中，转速检测器7用于检测发电装置1的转速，控制装置2用于经限速装置8或开关组9控制发电装置1的转速快慢及其开、关的使用。
59.本实施例中，具体的：在s6中，断路器11控制电流的传输工作，功率检测器10用于用电设备功率的检测。
60.实施例二：
61.请参阅图1、2、3、4、5、6、9、10所示：交通道路上用风力发电装置，包括发电装置1、控制装置2、整流装置3、卸荷装置4、储电装置5、外部电网6、转速检测器7、限速装置8、开关组9、功率检测器10和断路器11，发电装置1包括主杆11、叶片12、连接孔13、联轴器14、永磁式交流发电机 15、安装筒16、第一弧形板17、风力导流板18、第二弧形板19、安装孔20、螺栓21和支架22；
62.主杆1的外侧壁均匀一体成型有叶片12，主杆1的下表面开设有连接孔 13，连接孔13的内侧壁安装有联轴器14，联轴器14的内径安装有永磁式交流发电机15，永磁式交流发电机15的外侧壁安装有安装筒16，安装筒16的外侧壁一体成型有第一弧形板17，主杆1的一侧设有风力导流板18，风力导流板18靠近叶片12的一侧一体成型有第二弧形板19，第一弧形板17与第二弧形板19的内侧壁均开设有两个安装孔20，四个安装孔20的内侧壁分别螺纹连接有两个螺栓21，安装筒16的下表面均匀一体成型有三个支架22。
63.本实施例中，具体的：发电装置1的电性输出端通过导线依次电性连接有控制装置2、整流装置3、转速检测器7、限速装置8和开关组9，控制装置2与整流装置3通过导线交互电性连接，控制装置2与整流装置3的相邻一侧通过导线电性连接有功率检测器10，整流装置3的电性输出端通过导线依次电性连接有卸荷装置4、外部电网6和断路器11，卸荷装置4的电性输出端通过导线电性连接有储电装置5，储电装置5的电性输出端通过导线依次电性连接于外部电网6和断路器11的电性输入端。
64.本实施例中，具体的：叶片12的制造个数为5个或7个或9个或11个，叶片12的高度为700-1100mm，宽度为150-200mm。
65.本实施例中，具体的：设置的主杆11与叶片12组合成风轮，通过选择奇数5、7、9、11等组成的风轮，可以大大减小气流产生的共振和噪音。
66.本实施例中，具体的：风力导流板18采用渐进式曲线设计，风力导流板 18的高度为700-1100mm，宽度为500-800mm，风力导流板18的前弧板半径为 5450mm，其圆心角为10
°‑
14
°
，风力导流板18的后弧板半径为1550mm，其圆心角为35
°‑
49
°
。
67.本实施例中，具体的：设置风力导流板18通过采用渐进式曲线设计，可以有效收集多角度水平方向的风能，并输送到风轮上，且渐进式曲线设计，可以大大避免壁面产生涡
流。
68.交通道路上用风力发电装置的传输方法，包括以下步骤：
69.s1、使用时，工作人员先根据交通道路及实际使用情况，选择将发电装置1对向联排安装在交通道路中间或顺向联排安装在交通道路两侧；
70.s2、确定安装形式后，工作人员先将支架22固定到指定的安装位置，再通过支架22上部一体成型的安装筒16连接固定永磁式交流发电机15，在其安装完成后，通过永磁式交流发电机15前端延伸出来的输出轴安装联轴器14，联轴器14固定好后，利用主杆11开设的连接孔13与联轴器14承接，实现主杆11及其所连接叶片12的安装固定工作；
71.s3、工作人员通过设置的第一弧形板17和第二弧形板19，经其两者都开设的安装孔20，在螺栓21的作用下，完成风力导流板18的安装固定作业；
72.s4、在发电装置1运行后，将风力驱动叶片12经永磁式交流发电机15 所产生的交流电经导线传输到整流装置3的内部，通过整流装置3的整流后，借由其连接导线将转换的直流电经卸荷装置4传输到储电装置5的内部或借由其连接导线将转换的直流电直接传输到外部电网6；
73.s5、发电装置1的转速经设置的转速检测器7通过导线反馈到控制装置2，当发电装置1内部的转速过高或设置的储电装置5内部电量充盈时，控制装置2可利用其导线连接的限速装置8或开关组9控制发电装置1的转速或开、关；
74.s6、工作人员根据传输需求，通过设置的断路器11控制直流电向外部电网6的输送开、关，而设置的功率检测器10将整流装置3内部的功率值经导线传输给控制装置2。
75.本实施例中，具体的：在s1中，当发电装置1采用对向联排安装在交通道路中间时，其能接收道路左右两侧的风能，连接所形成的之字形排列样式也更加牢固，风力接收效果更加的稳定，且之字形排列在交通道路中间可以形成隔离带，并有效挡住对向灯光。
76.本实施例中，具体的：在s1中，当发电装置1采用顺向联排安装在交通道路两侧时，借助连成一体的风力导流板18，形成了隔音墙，从而在保障风能导流的同时又能起到隔音的效果。
77.本实施例中，具体的：在s4中，整流装置3可以将永磁式交流发电机15 所产生的交流电转换为直流电传输给储电装置5进行蓄电或直接传输到外部电网6进行使用。
78.本实施例中，具体的：在s5中，转速检测器7用于检测发电装置1的转速，控制装置2用于经限速装置8或开关组9控制发电装置1的转速快慢及其开、关的使用。
79.本实施例中，具体的：在s6中，断路器11控制电流的传输工作，功率检测器10用于用电设备功率的检测。
80.工作原理或者结构原理，使用时，工作人员先根据交通道路及实际使用情况，选择将发电装置1对向联排安装在交通道路中间或顺向联排安装在交通道路两侧，确定安装形式后，工作人员先将支架22固定到指定的安装位置，再通过支架22上一体成型的安装筒16连接固定永磁式交流发电机15，在其安装完成后，通过永磁式交流发电机15前端延伸出来的输出轴安装联轴器14，联轴器14固定好后，利用主杆11开设的连接孔13与联轴器14承接，从而实现主杆11及其所连接叶片12的安装固定工作，此时工作人员再通过设置的第一弧形板17和第二弧形板19，经其两者都开设的安装孔20，在螺栓21 的作用下，完成风力导流板18的安装固定作业；
81.发电装置1运行后，将风力驱动叶片12经永磁式交流发电机15所产生的交流电经导线传输到整流装置3的内部，通过整流装置3的整流后，交流电转换为直流电，借由其连接导线将转换的直流电经卸荷装置4传输到储电装置5的内部或借由其连接导线将转换的直流电直接传输到外部电网6，发电装置1的转速经设置的转速检测器7通过导线反馈到控制装置2，转速检测器 7用于检测发电装置1的转速，当发电装置1内部的转速过高或设置的储电装置5内部电量充盈时，控制装置2可利用其导线连接的限速装置8或开关组9 控制发电装置1的转速或开、关，且工作人员根据传输需求，通过设置的断路器11控制直流电向外部电网6的输送开、关，而设置的功率检测器10将整流装置内部的功率值经导线传输给控制装置2。
82.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。