一种基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的制作方法

本发明涉及能量采集的，尤其涉及一种基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器。

背景技术：

1、随着经济的发展，人们对于传统能源的需求不断增加，而传统能源的过度使用也加剧了全球气候变暖和环境污染等问题。同时，随着半导体技术的进步和微机电系统的发展，各类电子器件和智能设备的功耗逐渐降低至mw甚至μw级，从而现在可通过获取环境中的微弱能源为电子器件供电。而在自然界中存在大量具有容量大，普遍存在等对生态友好的清洁能源，例如太阳能，风能，水能，热能，振动能，声能等。风能作为分布最广的可收集能源，目前最主要的采集方式包括摩擦电，压电效应，电磁感应等多种形式。

2、当采用单一形式的能量采集和转换方案时，能量采集效率低下，且利用摩擦电和压电进行风能采集时存在风速收集范围窄的问题，无法实现长时间持续供电。而单一使用电磁时存在低风速下响应差，不易启动的问题。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有基于风能能量采集器存在风速收集范围窄、低风速下响应差、输出较低的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明目的是提供一种基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，包括，正转组件，包括第一驱动件，与所述第一驱动件相连的动圈悬臂件，以及位于所述第一驱动件中间的电滑环件；以及，磁铁固定组件，包括位于所述动圈悬臂件一侧的第一磁铁固定件，与所述第一磁铁固定件相连的固定连接件，以及与所述固定连接件相连的第二磁铁固定件；以及，反转组件，包括第二驱动件，位于所述第二磁铁固定件一侧与第二驱动件相连的支撑板件。

5、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述第一驱动件包括正转风杯，与所述正转风杯相连的正转传动轴，所述正转传动轴的一侧设有连接卡头；所述动圈悬臂件包括动圈悬臂，位于所述动圈悬臂上的一组第一线圈，所述动圈悬臂的一侧设有连接卡槽，所述动圈悬臂的另一侧设有一组限位卡圈，所述第一线圈卡嵌于限位卡圈上；所述连接卡头和连接卡槽卡嵌连接。

6、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述电滑环件包括电滑环，所述电滑环上设有线路引脚；所述动圈悬臂上预设有将第一线圈和电滑环相互连通的线路。

7、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述第一磁铁固定件包括第一磁铁卡圈，所述第一磁铁卡圈上设有若干个第一磁铁，所述第一磁铁卡嵌于第一磁铁卡圈上，所述第一磁铁和一组第一线圈之间的气隙距离为2mm。

8、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述第二驱动件包括反转风杯，以及位于所述反转风杯一侧的反转传动轴，所述反转传动轴的一侧设有连接套筒；所述连接套筒卡嵌于固定连接件的内侧。

9、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述支撑板件包括支撑侧板，以及位于所述支撑侧板一侧的若干个第二线圈，所述支撑侧板的中间设有第一轴承，所述支撑侧板的一侧设有若干个第二线圈卡槽，所述第二线圈卡嵌于第二线圈卡槽上；所述第一轴承的内环卡嵌于反转传动轴的外侧，所述第一轴承的外环卡嵌于支撑侧板的内侧；所述第二磁铁固定件包括第二磁铁卡圈，所述第二磁铁卡圈上设有若干个第二磁铁；所述第二磁铁和第二线圈之间的气隙距离为2mm。

10、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：还包括太阳能发电组件，包括位于磁铁固定组件外侧的外支撑框件，位于所述外支撑框件上的太阳能板件，以及位于所述支撑板件一侧的传动件。

11、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述外支撑框件包括外支撑框，所述外支撑框的外侧设有一组旋转阻尼，所述外支撑框上和正转传动轴的连接处设有第二轴承；所述太阳能板件包括太阳能板，所述太阳能板的外侧设有一组转动支架，所述转动支架卡嵌于旋转阻尼上；所述传动件包括第一传动杆，位于第一传动杆一侧的第二传动杆，以及位于第二传动杆一侧的固定挡杆。

12、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述第一传动杆的一侧设有第一锥齿轮，所述第一传动杆的另一侧设有第二锥齿轮，所述第一传动杆的外侧设有固定支架，所述固定支架固定于支撑侧板上；所述反转传动轴上还设有和第一锥齿轮相互啮合的第三锥齿轮。

13、作为本发明所述基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器的一种优选方案，其中：所述第二传动杆的外侧设有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合；所述传动件的外侧还设有凸起块，所述传动件的一端设有六角卡块，所述六角卡块的一侧设有弹簧；所述太阳能板上还开设有可容纳六角卡块及弹簧横向活动的卡槽，所述第二传动杆、六角卡块以及弹簧均卡嵌于太阳能板的一侧；所述固定挡杆固定于外支撑框上。

14、本发明的有益效果：本发明通过风力驱使正转风杯转动使得第一线圈产生电流从而起到发电作用，大风力时反转风杯转动使得第一线圈产生电流更强从而发电速度更快，同时第二线圈产生电流从而进一步起到发电作用，太阳能板起到发电作用，当大风力时通过反转风杯可以带动太阳能板改变倾斜状态平放在外支撑框上，从而避免太阳能板被大风吹走。

技术特征：

1.一种基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：包括，正转组件(100)，包括第一驱动件(101)，与所述第一驱动件(101)相连的动圈悬臂件(102)，以及位于所述第一驱动件(101)中间的电滑环件(103)；以及，

2.如权利要求1所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述第一驱动件(101)包括正转风杯(101a)，与所述正转风杯(101a)相连的正转传动轴(101b)，所述正转传动轴(101b)的一侧设有连接卡头(101b-1)；

3.如权利要求2所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述电滑环件(103)包括电滑环(103a)，所述电滑环(103a)上设有线路引脚(103a-1)；

4.如权利要求3所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述第一磁铁固定件(201)包括第一磁铁卡圈(201a)，所述第一磁铁卡圈(201a)上设有若干个第一磁铁(201a-1)，所述第一磁铁(201a-1)卡嵌于第一磁铁卡圈(201a)上，所述第一磁铁(201a-1)和一组第一线圈(102b)之间的气隙距离为2mm。

5.如权利要求1或4所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述第二驱动件(301)包括反转风杯(301a)，以及位于所述反转风杯(301a)一侧的反转传动轴(301b)，所述反转传动轴(301b)的一侧设有连接套筒(301b-1)；

6.如权利要求5所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述支撑板件(302)包括支撑侧板(302a)，以及位于所述支撑侧板(302a)一侧的若干个第二线圈(302b)，所述支撑侧板(302a)的中间设有第一轴承(302a-1)，所述支撑侧板(302a)的一侧设有若干个第二线圈卡槽(302a-2)，所述第二线圈(302b)卡嵌于第二线圈卡槽(302a-2)上；

7.如权利要求6所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：还包括太阳能发电组件(400)，包括位于磁铁固定组件(200)外侧的外支撑框件(401)，位于所述外支撑框件(401)上的太阳能板件(402)，以及位于所述支撑板件(302)一侧的传动件(403)。

8.如权利要求7所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述外支撑框件(401)包括外支撑框(401a)，所述外支撑框(401a)的外侧设有一组旋转阻尼(401a-1)，所述外支撑框(401a)上和正转传动轴(101b)的连接处设有第二轴承；

9.如权利要求8所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述第一传动杆(403a)的一侧设有第一锥齿轮(403a-1)，所述第一传动杆(403a)的另一侧设有第二锥齿轮(403a-2)，所述第一传动杆(403a)的外侧设有固定支架(403a-3)，所述固定支架(403a-3)固定于支撑侧板(302a)上；

10.如权利要求9所述的基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，其特征在于：所述第二传动杆(403b)的外侧设有第四锥齿轮(403b-1)，所述第四锥齿轮(403b-1)和第二锥齿轮(403a-2)相互啮合；

技术总结
本发明公开了一种基于风能的同轴反转风杯结构宽域复合能量采集器，包括，正转组件，包括第一驱动件，与所述第一驱动件相连的动圈悬臂件，以及位于所述第一驱动件中间的电滑环件；以及，磁铁固定组件，包括位于所述动圈悬臂件一侧的第一磁铁固定件。本发明通过风力驱使正转风杯转动使得第一线圈产生电流从而起到发电作用，大风力时反转风杯转动使得第一线圈产生电流更强从而发电速度更快，同时第二线圈产生电流从而进一步起到发电作用，太阳能板起到发电作用，当大风力时通过反转风杯可以带动太阳能板改变倾斜状态平放在外支撑框上，从而避免太阳能板被大风吹走。

技术研发人员：辛明勇,徐长宝,高吉普,王宇,林呈辉,祝健杨,何雨旻,文屹,吕黔苏,杨婧,汪明媚,冯起辉,唐塞秋,古庭赟,张缘圆,孟令雯,李博文,张后谊,王熙,鲁彩江
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12