一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置的制作方法

本发明涉及新能源设备领域，尤其涉及一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置。

背景技术：

能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。

传统风光互补发电装置的太阳能电池板都是采用固定安装，不能随着日出日落及季节变化太阳的角度变化灵活移动，不能充分利用太阳光线，其次对于风电叶片，由于季风的风向不同也需要不同角度的对应方向的角度调节以实现风光互补的风能和光能的最大利用。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计的一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置，包括追日发电装置和角度调节装置，所述角度调节装置设置在所述追日装置之上；

所述追日发电装置主要由转动机构和风光电机构组成，所述转动机构主要由底面转台、设置在所述底面转台上的副转轴、设置在所述副转轴上的副齿轮、设置在所述副转轴顶部的连接板、设置在所述连接板上的下底壳、设置在所述副转轴一侧的电动机、设置在所述电动机输出轴上的与所述副齿轮啮合的主齿轮和设置在所述下底壳上方的主壳体组成，所述风光电机构主要由设置在所述主壳体上方的太阳能电池板、设置在所述太阳能电池板一侧的风电基座和设置在所述风电基座上方的风电叶片组成，太阳能电池板(solarpanel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，大部分太阳能电池板的主要材料为硅，本发明采用的风电叶片为垂直轴风力发电机，垂直轴风力发电机的风轮围绕一个垂直轴旋转，风轮轴与风向垂直。其优点是可以接受来自任何方向的风，因而当风向改变时，减少对风所需的转动角度，在工作中时，电动机转动带动电动机输出轴的主动齿轮转动，由于副转轴上的副齿轮保持不动，固定在主壳体上的电动机在带动主齿轮转动时，主齿轮以副齿轮为轨道，使电动机以副转轴为轴心呈行星转动，电动机带动与电动机固定的主壳体转动，从而完成太阳能电池板和风电叶片的转向。

所述角度调节机构主要由设置在所述主壳体上的前固定板、设置在所述前固定板两侧的转轴托块、设置在所述太阳能电池板下方的与所述转轴托块连接的安装板、设置在所述安装板下的滑动导轨、与所述滑动导轨连接的电动推杆组成，电动推杆又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸，在电动推杆的推杆伸长时，推杆上的滑块在滑动导轨上滑动，同时安装板在推杆伸长后以前固定板的转轴托块为旋转轴转动，不断调整安装板的角度，进而调整太阳能电池板的角度。

所述主壳体内设置有蓄电池和单片机，所述蓄电池通过电线与所述单片机、电动机、电动推杆和所述风电叶片、太阳能电池板连接，设置单片机的意义在于，在实际使用中，由于各地的日出日落时间，太阳轨迹的不同，可根据实际使用的情况设定电动机的转速和各个时间段内电动推杆的长度，从而控制不同时段时太阳能电池板的角度和风电叶片的朝向，实现太阳能电池板在日升日落的过程中对太阳进行追踪的功能，并且无需人为控制。

所述电动推杆通过转动单元固定在所述主壳体的上表面，所述滑动导轨通过设置在所述安装板两端的导轨固定块安装在所述安装板的下方，所述电动推杆可绕转动单元转动，所述滑动导轨的表面为光轴，供滑块移动用。

所述蓄电池的上方设置有保护罩，所述蓄电池的一侧设置有提手，所述保护罩起到防止在室外时由于降雨蓄电池会发生漏电等意外情况，另外在更换蓄电池时可直接提动提手将蓄电池取出。

所述电动推杆的总长度大于等于所述滑动导轨的长度，所述主壳体的直径大于所述底面转台的直径，电动推杆的总长度大于等于滑动导轨长度的意义在于，可以将所述安装板转动至90°，方便在清理安装板下的部分时不必将安装板拆下。

本发明的有益效果在于：本发明所述的一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置，通过采用追日发电装置和角度调节装置，可根据使用需要调整太阳能电池板的角度和方向，并可调整风电叶片的角度以随时实现高效的对太阳能和风能的转化，通过主齿轮在副齿轮上旋转带动主壳体转动，减小了在转向时需要的电能，可将更多电能输送到电网中，同时采用了电动推杆推动安装板进行角度调整的方式，使安装板可以绕前固定板的转轴托块进行转动，实现太阳能电池板转动的同时调整太阳能电池板的角度，又因为采用了垂直轴风力发电机，因此在太阳能电池板转动时不会因为风向的缘故影响到风力发电的效率，并且由于在本装置内部设置有蓄电池，在进行太阳能发电和风力发电时可同时向蓄电池内存储电能，满足本装置在实际工作时转动方向和调整角度对电能的需要，简化结构的同时实现了更贴近实际使用的要求，使太阳能电池板可追踪日升日落的轨迹进行更高效率的发电工作。

附图说明

图1是本发明所述一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置的立体图；

图2是本发明所述一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置的结构图；

图3是本发明所述一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置的实施例；

图4是本发明所述一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置的电路框图。

图中，1、底面转台；2、副转轴；3、副齿轮；4、连接板；5、下底壳；6、电动机；7、主齿轮；8、主壳体；9、太阳能电池板；10、风电基座；11、风电叶片；12、前固定板；13、转轴托块；14、安装板；15、滑动导轨；16、电动推杆；17、蓄电池；18、转动单元；19、导轨固定块；20、保护罩；21、提手；22、滑块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-3所示，一种集太阳能与风能于一体的风光互补发电装置，包括追日发电装置和角度调节装置，所述角度调节装置设置在所述追日装置之上；

所述追日发电装置主要由转动机构和风光电机构组成，所述转动机构主要由底面转台1、设置在所述底面转台1上的副转轴2、设置在所述副转轴2上的副齿轮3、设置在所述副转轴2顶部的连接板4、设置在所述连接板4上的下底壳5、设置在所述副转轴2一侧的电动机6、设置在所述电动机6输出轴上的与所述副齿轮3啮合的主齿轮7和设置在所述下底壳5上方的主壳体8组成，所述风光电机构主要由设置在所述主壳体8上方的太阳能电池板9、设置在所述太阳能电池板9一侧的风电基座10和设置在所述风电基座10上方的风电叶片11组成；

所述角度调节机构主要由设置在所述主壳体8上的前固定板12、设置在所述前固定板12两侧的转轴托块13、设置在所述太阳能电池板9下方的与所述转轴托块13连接的安装板14、设置在所述安装板14下的滑动导轨15、与所述滑动导轨15连接的电动推杆16组成，在电动推杆16的推杆伸长时，推杆上的滑块22在滑动导轨15上滑动，同时安装板14在推杆伸长后以前固定板12的转轴托块13为旋转轴转动，不断调整安装板14的角度，进而调整太阳能电池板9的角度。

所述主壳体8内设置有蓄电池17和单片机，所述蓄电池17通过电线与所述单片机、电动机6、电动推杆16和所述风电叶片11、太阳能电池板9连接。

所述电动推杆16通过转动单元18固定在所述主壳体8的上表面，所述滑动导轨15通过设置在所述安装板14两端的导轨固定块19安装在所述安装板14的下方。

所述蓄电池17的上方设置有保护罩20，所述蓄电池17的一侧设置有提手21。

所述电动推杆16的总长度大于等于所述滑动导轨15的长度，所述主壳体8的直径大于所述底面转台1的直径，所述安装板14可转动至90°，方便在清理安装板14下的部分时不必将安装板14拆下。

本发明的工作过程为，电动机转动带动电动机输出轴的主动齿轮转动，由于副转轴上的副齿轮保持不动，固定在主壳体上的电动机在带动主齿轮转动时，主齿轮以副齿轮为轨道，使电动机以副转轴为轴心呈行星转动，电动机带动与电动机固定的主壳体转动，从而完成太阳能电池板和风电叶片的转向，在电动推杆的推杆伸长时，推杆上的滑块在滑动导轨上滑动，同时安装板在推杆伸长后以前固定板的转轴托块为旋转轴转动，不断调整安装板的角度，进而调整太阳能电池板的角度，在实际使用中，由于各地的日出日落时间，太阳轨迹的不同，可根据实际使用的情况通过单片机设定电动机的转速和各个时间段内电动推杆的长度，从而控制不同时段时太阳能电池板的角度和风电叶片的朝向。

本发明的实施例一为，所述角度调节装置可更换为在所述安装板下设置丝杠，所述丝杠上设置有与所述丝杠配合的螺旋块，所述丝杠可在导轨固定块上转动，所述丝杠的一端设置有电机，所述螺旋块上设置有伸缩杆，在电机带动丝杠转动时，由于螺旋块与丝杠配合，可在丝杠上上下移动，从而带动伸缩杆的长度伸长或缩短，起到与本发明所述的滑动导轨与液压缸实现的同样的效果。

进一步地，本发明所述装置的风电叶片不仅限于图示的一种风电叶片；

进一步地，本发明所使用的单片机上可设置无线传输模块，并通过该模块接入到互联网中，通过单片机上安装传感器的方式实时监测风光互补发电机组的发电量和工作状态，并使工作人员可随时随地查看相关数据。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。