一种用于充电和储能的太阳能与风能一体化装置的制作方法

本实用新型涉及一种电子设备技术，尤其是涉及一种用于充电和储能的太阳能与风能一体化装置。

背景技术：

随着电子设备的日益普及，电子设备的充电需求也日益增加，在户外没有电源的情况下需要用到移动电源为电子设备充电，但移动电源的储电能力有限，为了增强其储电能力，为其连接收集太阳能或风能的收集装置，大大增强了移动电源的续航能力。太阳能收集装置一般采用太阳能电池板，风能收集装置采用风扇和风力发电机，太阳能电池板接收到太阳能，转换成电能，风扇接受风能，带动发电机发电，此时太阳能电池板和风力发电机相当于电流源，但太阳能和风能利用受结构和尺寸限制，且能量利用率低，且受天气影响较大，同时输出电压、电流、功率都不恒定，受温度、光照和负载等影响，电流过大，会烧坏电池，电压过低，无法对电池进行充电，功率太小也无法为电子设备充电；太阳能电池板和风扇的尺寸过大也影响了移动电源的便携性。

现有技术也给出了一些解决方案，中国专利cn201910611614.6提出了一种风能、太阳能互补的新能源充电站，有工作台、风能发电装置和太阳能发电装置，工作台的下端设置有空槽，空槽内安装有行走机构，工作台的上端固定设置有升降机构，升降机构的输出端上固定设置有安装板，安装板的中间位置轴接有转轴，转轴上固定连接有底板，底板的一侧铰接有太阳能板安装台，太阳能板安装台上设置有安装槽，底板上设置有驱动太阳能板安装台绕底板转动的角度调节机构，安装板上还设置有驱动转轴转动的动力机构，装置可以切换两种供电装置，确保装置在各种天气下都可以使用，能调节太阳能板和风扇的高度和角度，但该专利的太阳能板面积小，资源利用率低，成本高且不易携带。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于充电和储能的太阳能与风能一体化装置，便于携带、安全性好，储能效率高。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于充电和储能的太阳能与风能一体化装置，包括壳体以及固定在壳体上的风能充电组件、太阳能充电组件和储能组件，所述的壳体为柱体结构，所述的太阳能充电组件包括柔性太阳能收集板、平面涡卷弹簧和卡条，所述的平面涡卷弹簧一端固定于壳体内部，另一端与柔性太阳能收集板的一端连接，所述的卡条与柔性太阳能收集板的另一端连接，所述的平面涡卷弹簧的轴向与壳体的轴向相同。

进一步地，所述的壳体为圆柱体。

进一步地，所述的储能组件包括锂电池以及与锂电池连接的稳压电路板和充放电电路板，所述的稳压电路板与柔性太阳能收集板连接。

进一步地，所述的充放电电路板连接有usb放电接口和micro-usb充电接口。

进一步地，所述的usb放电接口和micro-usb充电接口设置于壳体的底面。

进一步地，所述的储能组件置于壳体内部。

进一步地，所述的风能充电组件包括风扇和微型风力发电机，所述的风扇设置于壳体的底面上且与微型风力发电机连接，所述的微型风力发电机置于壳体内部且与稳压电路板连接。

进一步地，所述的风扇的轴向与壳体的轴向相同。

进一步地，所述的风扇包括保护罩以及保护罩内部的若干风力叶片。

进一步地，所述的风力叶片呈弧形。

与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：

(1)本实用新型通过风能充电组件、太阳能充电组件共同为储能组件进行储能充电，储能效率和自然能量利用率高，壳体为柱体结构，太阳能充电组件包括柔性太阳能收集板、平面涡卷弹簧和卡条，平面涡卷弹簧一端固定于壳体内部，另一端与柔性太阳能收集板的一端连接，卡条与柔性太阳能收集板的另一端连接，同时平面涡卷弹簧的轴向与壳体的轴向相同，节省空间，方便携带。

(2)本实用新型将稳压电路板分别连接将锂电池、柔性太阳能收集板和微型风力发电机连接，同时锂电池连接有充放电电路板，充放电电路板上设有usb放电接口和micro-usb充电接口，方便对锂电池同时进行充放电，电压稳定，方便将装置移动至电源处对锂电池进行充电，操作便捷；

(3)本实用新型采用圆柱体壳体，便于平面涡卷弹簧对柔性太阳能收集板进行收拉，避免卡壳，同时风扇置于壳体底面且风扇的轴向与壳体的轴向相同，便于收集风能，usb放电接口和micro-usb充电接口置于壳体的另一个底面，便于对锂电池充放电；

(4)本实用新型采用外轮廓直径与壳体底面直径相同的风扇，便于携带，风扇包括保护罩以及保护罩内部的若干风力叶片，安全性好，风力叶片呈弧形，能接收任意方位的风能，资源利用率高。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为柔性太阳能收集板展开结构示意图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为本实用新型的仰视图；

图5为本实用新型的内部结构示意图；

图中标号说明：

1.风力叶片，2.壳体，3.卡条，4.柔性太阳能收集板，5.usb放电接口，6.micro-usb充电接口，7.微型风力发电机，8.锂电池，9.稳压电路板，10.充放电电路板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种用于充电和储能的太阳能与风能一体化装置，如图1和图5，包括壳体2以及固定在壳体2上的风能充电组件、太阳能充电组件和储能组件，太阳能和风能相互补充，自然能量利用率高，储能效率高，壳体2为圆柱体。

如图2，太阳能充电组件包括柔性太阳能收集板4、平面涡卷弹簧和卡条3，平面涡卷弹簧一端固定于壳体2内部，另一端与柔性太阳能收集板4的一端连接，卡条3与柔性太阳能收集板4的另一端连接，平面涡卷弹簧的轴向与壳体2的轴向相同，使得壳体能够容纳更大面积地柔性太阳能收集板4，通过卡条拉出柔性太阳能收集板，操作简单，节省空间，便于携带。

如图5，储能组件置于壳体2内部，起到保护作用，该组件包括锂电池8以及与锂电池8连接的稳压电路板9和充放电电路板10，柔性太阳能收集板4接收到太阳能，转换成电能，此时的柔性太阳能收集板4相当于电流源，但是其输出电压、电流以及功率都不是恒定的，同时受温度光照和负载影响，无法直接为锂电池8以及移动设备充电，稳压电路板9通过导线与柔性太阳能收集板4连接，增加柔性太阳能收集板4到锂电池8之间的电能变换电路，充放电电路板10连接有usb放电接口5和micro-usb充电接口6，micro-usb充电接口用于对锂电池8进行充电，保证锂电池8充电时期所需要的电压和电流，并且控制充电电流在安全范围内，usb放电接口用于连接用电设备，将锂电池储存的电能给用电设备充电，如图4，usb放电接口5和micro-usb充电接口6设置于壳体2的底面，便于操作。单节锂电池8的电压范围是3.3～4.2v的，而移动设备的充电电压是5v，需要一个升压电路，把电压升至5v，同时控制充电电流。

风能充电组件包括风扇和微型风力发电机7，风扇设置于壳体2的底面上且与微型风力发电机7连接，微型风力发电机7置于壳体2内部且通过导线与稳压电路板9连接。

如图1和图3，风扇的轴向与壳体2的轴向相同，风扇包括保护罩以及保护罩内部的6片风力叶片1，风力打动风力叶片1旋转，进一步带动微型风力发电机7发电，保护罩的直径与壳体2的底面直径相同，便于携带，风力叶片1呈弧形，使得风扇能够接受平面上任意方位的风力，充分利用风力资源。

使用该装置时将壳体2横放，风扇收集风能，拉动卡条3，带动柔性太阳能收集板4从圆柱形壳体2的侧面伸出，收集太阳能，锂电池8通过usb放电接口5为充电设备充电，电源通过micro-usb充电接口6为锂电池充电，锂电池8采用通过芯片和充放电协议使锂电池8可同时进行充电和放电，该芯片识别用电设备内部的快充协议，同时采用大功率点跟踪mppt，让柔性太阳能收集板4一直工作在最大功率状态，一边利用风能和太阳能进行充电，一边为充电设备进行充电，不会产生过热或电压不稳，微型风力发电机7和柔性太阳能收集板4对应收集风能和太阳能并转化为电能，稳压电路板收集电能并进行稳压和整流后输入给锂电池8，使用结束后通过平面涡卷弹簧将柔性太阳能收集板4收回至壳体2内，起到保护作用。

本实施例提出了一种用于充电和储能的太阳能与风能一体化装置，通过风能充电组件、太阳能充电组件共同为储能组件进行储能充电，储能效率和自然能量利用率高，壳体为柱体结构，太阳能充电组件包括柔性太阳能收集板、平面涡卷弹簧和卡条，节省空间，方便携带。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。