專利名稱：一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我們賴以生存的地球，正在受到人類生產(chǎn)、生活等所帶來的嚴(yán)重破壞。環(huán)境保護(hù)已成為一個世界性問題，日益被人們所關(guān)注。在全球環(huán)境日益惡化的今天，全世界都在積極的研究開發(fā)可再生能源以及其應(yīng)用，人類必須利用科學(xué)知識，在同自然合作的情況下建設(shè)一個良好的環(huán)境。中小學(xué)生是國家未來的建設(shè)者，培養(yǎng)他們環(huán)境保護(hù)意識的形成和發(fā)展能夠使他們對環(huán)境保護(hù)和新能源的發(fā)展和利用形成責(zé)任感，因此，非常有必要在學(xué)校中對學(xué)生進(jìn)行節(jié)能和可再生能源的教育和引導(dǎo)，培養(yǎng)中小學(xué)生的新能源意識。但目前在學(xué)校的教學(xué)中，尚沒有完備的可進(jìn)行可再生能源和節(jié)能應(yīng)用示范演示的教育裝備。現(xiàn)有技術(shù)如申請?zhí)枮?01010120703. X的《設(shè)置在校園內(nèi)進(jìn)行新能源和節(jié)能應(yīng)用示范演示的教育裝備》發(fā)明專利申請，和專利號為200920044498. 6的《風(fēng)光互補(bǔ)新能源教學(xué)演示系統(tǒng)》實用新型專利，對風(fēng)力和太陽能發(fā)電已作出了較好的模擬，但均沒有實現(xiàn)方便的示范和直觀的演示，并不適應(yīng)教學(xué)的需求。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，適合在中小學(xué)校開展可再生能源的演示教學(xué)。一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，包括室內(nèi)部分和室外部分，所述室內(nèi)部分包括主機(jī)、 風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型、太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ汀L(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ?，所述室外部分包括風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊，其特征在于所述室外部分還包括具有室外視頻拍攝和室外視頻信號接收功能的室外視頻模塊，所述室內(nèi)部分還包括具有室內(nèi)視頻拍攝和室內(nèi)視頻信號接收的室內(nèi)視頻模塊，所述主機(jī)包括運行新能源多媒體教學(xué)軟件的PC服務(wù)器和多媒體投影顯示模塊，所述PC服務(wù)器連接多媒體投影顯示模塊，所述風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型、太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ头謩e位于所述室內(nèi)視頻模塊的視頻范圍內(nèi)，所述室內(nèi)視頻模塊接收的室內(nèi)視頻信號傳遞給PC服務(wù)器；所述風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊分別位于所述室外視頻模塊的視頻范圍內(nèi)，所述室外視頻模塊將所接收的室外視頻信號傳遞給PC服務(wù)器，所述新能源多媒體教學(xué)軟件包括接收室外視頻信號的戶外系統(tǒng)視頻錄像單元和接收室內(nèi)視頻信號的室內(nèi)視頻輔助教學(xué)單元。所述室外部分還包括智能控制器，所述智能控制器分別連接風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊、蓄電池、直流負(fù)載和通過逆變器連接交流負(fù)載，并包括數(shù)字輸出接口，所述數(shù)字輸出接口通過數(shù)據(jù)線與所述主機(jī)相連，將智能控制器的控制信號傳遞給所述PC服務(wù)器， 所述逆變器將逆變信號通過數(shù)據(jù)線傳遞到所述主機(jī)中，并提供給所述PC服務(wù)器。所述新能源多媒體教學(xué)軟件包括接收所述智能控制器的運行數(shù)據(jù)和發(fā)送給所述智能控制器控制信號、以及接收所述逆變器的運行數(shù)據(jù)的戶外系統(tǒng)運行測控單元。所述新能源多媒體教學(xué)軟件包括虛擬風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)單元。所述新能源多媒體教學(xué)軟件包括電子教材。所述風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型安裝于室內(nèi)，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏組件、LED燈、蓄電池、控制箱、風(fēng)能模擬器、太陽能模擬器和固定整體底座、保護(hù)圍欄組成，所述控制箱由風(fēng)能充電單元、光能充電單元、操作單元、樂聲播放器組成，所述操作單元分別包括儲能模式和演示模式，高速風(fēng)、中速風(fēng)和低速風(fēng)三個演示功能鍵，及高強(qiáng)光、中強(qiáng)光和低強(qiáng)光三個演示功能鍵。太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ桶ò惭b板、光伏陣列、電流表、燈座、開關(guān)、發(fā)光二極管和電線，所述光伏陣列包括一個及一個以上的太陽能光伏組件，其中的光伏陣列、燈座、電流表和開關(guān)可分別安裝在所述安裝板上，所述電線用于電連接所述光伏陣列、電流表、燈座和開關(guān)，所述電線還用于太陽能光伏組件之間的電連接，所述發(fā)光二極管可插拔地連接所述燈座。風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ桶L(fēng)力發(fā)電機(jī)、支桿、底座、燈座、發(fā)光二極管、電流表和電線，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在所述支桿上端，所述支桿下端可拆卸地固定在底座上，所述燈座和電流表可拆卸地安裝在所述底座上，所述發(fā)光二極管可插拔地連接所述燈座，所述電線用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電流表以及燈座之間的電連接。風(fēng)力發(fā)電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)支桿、支桿拉索、支桿基礎(chǔ)、拉索基礎(chǔ)和電纜， 所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在所述風(fēng)機(jī)支桿上端，所述風(fēng)機(jī)支桿安裝在支桿基礎(chǔ)上，所述風(fēng)機(jī)拉索一端固定于風(fēng)機(jī)支桿的中間部分，另一端固定于拉索基礎(chǔ)上，所述電纜用于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所述智能控制器的電連接。太陽能發(fā)電模塊包括太陽能光伏組件、支桿、LED光源、支桿基礎(chǔ)和電纜，所述太陽能光伏組件安裝于所述支桿上端，所述支桿安裝于支桿基礎(chǔ)上，所述LED光源安裝于太陽能光伏組件下面的支桿上，所述電纜用于所述太陽能光伏組件和所述智能控制器的電連接。技術(shù)效果一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其室內(nèi)部分的主機(jī)中PC服務(wù)器負(fù)責(zé)運行新能源多媒體教學(xué)軟件，新能源多媒體教學(xué)軟件中的戶外系統(tǒng)視頻錄像單元和室內(nèi)視頻輔助教學(xué)單元分別接收室外視頻模塊、室內(nèi)視頻模塊的視頻信號，并通過多媒體投影顯示模塊顯示出來，供學(xué)生觀看，或者遠(yuǎn)程觀看。其中室內(nèi)視頻模塊通過室內(nèi)視頻頭負(fù)責(zé)對室內(nèi)的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型的運行和對學(xué)生動手做太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ偷倪^程進(jìn)行錄像，通過多媒體投影顯示模塊顯示，供學(xué)生在室內(nèi)觀看，或者遠(yuǎn)程觀看。室外視頻模塊通過室外視頻頭負(fù)責(zé)對戶外的風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊進(jìn)行錄像，變成數(shù)字視頻信號，傳輸至主機(jī)，通過多媒體投影顯示模塊顯示，供學(xué)生在室內(nèi)觀看， 或者遠(yuǎn)程觀看。新能源多媒體教學(xué)軟件還包括由戶外系統(tǒng)運行測控單元、虛擬風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)單元和電子教材。戶外系統(tǒng)運行測控單元通過數(shù)據(jù)線接收智能控制器的風(fēng)光發(fā)電運行參數(shù)，以及逆變器的運行參數(shù)，通過多媒體投影顯示模塊顯示出來，供學(xué)生觀看，或者遠(yuǎn)程觀看；虛擬風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)單元通過3D三維動畫等形式，虛擬出風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的所有設(shè)備和部件，并演示風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電、充電、供電、數(shù)采等原理和過程，通過多媒體投影顯示模塊顯示出來，供學(xué)生觀看；電子教材由風(fēng)能、太陽能、核能、潮汐能、生物質(zhì)能、可燃冰等多種新能源模塊組成，介紹各種新能源的原理、優(yōu)缺點和過去、現(xiàn)在、未來等部分。安裝于室內(nèi)的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型，其控制箱提供儲能模式和演示模式兩大功能， 儲能模式時風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏組件的發(fā)電存儲至蓄電池；演示模式時風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏組件的發(fā)電不存儲至蓄電池，直接給LED燈供電，用來演示風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電給學(xué)生觀看?？刂葡涮峁└咚佟⒅兴俸偷退偃N風(fēng)速演示功能和高強(qiáng)、中強(qiáng)和低強(qiáng)三種太陽能演示功能，LED燈和樂聲播放器分別以不同的亮度和音樂、聲音來區(qū)別不同的風(fēng)速和光強(qiáng)度，可以很好的向?qū)W生演示風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)-電和光-電的轉(zhuǎn)換。太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?，其中的光伏陣列、燈座、電流表和開關(guān)可分別安裝在安裝板上，而光伏陣列、燈座、電流表和開關(guān)彼此之間可以通過電線進(jìn)行電連接，光伏陣列包括的各個太陽能光伏組件之間也可以通過電線進(jìn)行電連接，燈座上可插入發(fā)光二極管，該實驗?zāi)Ｊ娇梢灾庇^、生動地演示太陽能光伏組件的組成和發(fā)電原理；且該實驗?zāi)Ｐ偷母麟姎庠c安裝板之間可以現(xiàn)場拆卸、安裝，各電氣元件之間可以現(xiàn)場通過電線進(jìn)行電連接， 學(xué)生可以親自動手參與實驗，使學(xué)生更深入的了解太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ偷幕窘M成與發(fā)電原理。供學(xué)生動手做實驗來熟悉太陽能光伏發(fā)電的基本原理。風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ?，風(fēng)力發(fā)電機(jī)固定在支桿上端，支桿下端可拆卸地固定在底座上，燈座和電流表可拆卸地安裝在底座上，發(fā)光二極管可插拔地連接至燈座，電線用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電流表以及燈座之間的電連接。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時，電能輸出給燈座上的發(fā)光二極管，此時發(fā)光二極管發(fā)光，同時電流表顯示讀數(shù)。該實驗?zāi)Ｐ涂墒箤W(xué)生直觀地了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。供學(xué)生動手做實驗來熟悉風(fēng)力發(fā)電的基本原理，并且可以提學(xué)生對力學(xué)和電學(xué)等物理實驗的感性認(rèn)識和興趣。安裝于戶外的風(fēng)力發(fā)電模塊和太陽能發(fā)電模塊，由智能控制器對風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電進(jìn)行控制，并可通過智能控制器的數(shù)字輸出接口將風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏組件的參數(shù)傳輸至主機(jī)，并通過新能源多媒體教學(xué)軟件將運行狀態(tài)和參數(shù)顯示出來；風(fēng)能和太陽能均經(jīng)由智能控制器存儲于蓄電池內(nèi)，蓄電池的電壓和電量等運行參數(shù)由智能控制器的數(shù)字輸出接口傳輸至主機(jī)，并通過新能源多媒體教學(xué)軟件顯示出來；還可以借助于新能源多媒體教學(xué)軟件對戶外的風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊進(jìn)行操作和控制。本實用新型借助新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到新能源的原理，了解新能源的過去、現(xiàn)在和未來發(fā)展；特別的，可以通過視頻攝像學(xué)習(xí)到風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電的原理與組成，還可以通過聲光提示和電流顯示輔助觀察，方便直觀。

圖1為本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實施例中太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ偷牧Ⅲw結(jié)構(gòu)圖。
5[0032]圖3為本實施例中風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ偷牧Ⅲw結(jié)構(gòu)圖。圖4為圖3中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖5為本實施例中風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型的立體結(jié)構(gòu)圖圖6為本實施例中風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型控制箱結(jié)構(gòu)示意圖圖7為本實施例中風(fēng)力發(fā)電模塊的立體結(jié)構(gòu)圖圖8為本實施例中太陽能發(fā)電模塊的立體結(jié)構(gòu)圖圖中各標(biāo)號示例如下1-主機(jī)，2-PC服務(wù)器、3-新能源多媒體教學(xué)軟件，4-多媒體投影顯示模塊、5_風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型，6-太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ停?-風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ停?-室內(nèi)視頻模塊，9-室內(nèi)部分，10-室外部分，11-智能控制器，12-風(fēng)力發(fā)電模塊，13-太陽能發(fā)電模塊， 14-蓄電池，15-逆變器，16-室外視頻模塊，17-直流負(fù)載，18-交流負(fù)載，61-光伏陣列，62-安裝板，63-支架，64-電流表，65-燈座，66-開關(guān)，67-接線墊柱，71-葉片，72-機(jī)頭，73-機(jī)艙殼，74-尾翼，75-支桿，76-底座，77-電流表，78-燈座，79-主軸、710-軸承、711-大齒輪、712-發(fā)電機(jī)、713-小齒輪，714-連接器，715-集電環(huán)， 716-風(fēng)力發(fā)電機(jī)，717-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，718-支撐柱，719-固定槽，51-風(fēng)力發(fā)電機(jī)，52-太陽能光伏組件，53-LED燈，54-蓄電池，55-控制箱，56-風(fēng)能模擬器，57-太陽能模擬器，551-風(fēng)能充電單元，552-光能充電單元，553-操作單元， 554-樂聲播放器，121-風(fēng)力發(fā)電機(jī)，122-風(fēng)機(jī)支桿，123-支桿拉索，124-支桿基礎(chǔ)，125-拉索基礎(chǔ)，131-太陽能光伏組件、132-支桿、133-LED光源、134-支桿基礎(chǔ)。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，包括室內(nèi)部分9和室外部分10，所述室內(nèi)部分9包括主機(jī)1、室內(nèi)視頻模塊8、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型5、太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?、風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ?，所示室外部分10包括風(fēng)力發(fā)電模塊12、太陽能發(fā)電模塊13、室外視頻模塊18。主機(jī)1包括PC服務(wù)器2、多媒體投影顯示模塊4、新能源多媒體教學(xué)軟件3 ；PC服務(wù)器2負(fù)責(zé)運行新能源多媒體教學(xué)軟件3。新能源多媒體教學(xué)軟件3包括戶外系統(tǒng)視頻錄像單元、室內(nèi)視頻輔助教學(xué)單元， 其中戶外系統(tǒng)視頻錄像單元接收室外視頻模塊18的數(shù)字視頻信號，通過多媒體投影顯示模塊4顯示出來，供學(xué)生觀看；室內(nèi)視頻輔助教學(xué)單元接收室內(nèi)視頻模塊8的數(shù)字視頻信號，通過多媒體投影顯示模塊4顯示出來，供學(xué)生觀看。如圖5本實施例中風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型的立體結(jié)構(gòu)示意圖所示，風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型 5安裝于室內(nèi)，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)51、太陽能光伏組件52、LED燈53、蓄電池M、控制箱55、風(fēng)能模擬器56、太陽能模擬器57等組成。控制箱由風(fēng)能充電單元551、光能充電單元552、操作單元553、樂聲播放器5M等組成?？刂葡?5提供儲能模式和演示模式兩大功能，對應(yīng)著操作單元的儲能模式和演示模式兩個按鈕。按下儲能模式按鈕，則進(jìn)入儲能模式，風(fēng)力發(fā)電機(jī)51和太陽能光伏組件 52的發(fā)電存儲至蓄電池M。按下演示模式按鈕，則進(jìn)入演示模式，風(fēng)力發(fā)電機(jī)51和太陽能光伏組件52的發(fā)電不存儲至蓄電池，直接給LED燈53供電，用來演示風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電給學(xué)生觀看?？刂葡?5提供高速、中速和低速三種風(fēng)速演示功能，對應(yīng)著操作單元的高速風(fēng)、 中速風(fēng)和低速風(fēng)三個按鈕。先按下演示模式按鈕，進(jìn)入演示模式。按下高速風(fēng)按鈕，則進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電演示模式，風(fēng)能模擬器56發(fā)出高速風(fēng)，帶動風(fēng)力發(fā)電機(jī)51的葉片高速轉(zhuǎn)動，發(fā)出較高的電來，LED燈53達(dá)到高亮狀態(tài)，樂聲播放器5M播出高速風(fēng)的音樂和高速風(fēng)的聲音。 按下中速風(fēng)按鈕，則進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電演示模式，風(fēng)能模擬器56發(fā)出中速風(fēng)，帶動風(fēng)力發(fā)電機(jī) 51的葉片中速轉(zhuǎn)動，發(fā)出中等的電來，LED燈53達(dá)到中亮狀態(tài)，樂聲播放器M4播出中速風(fēng)的音樂和中速風(fēng)的聲音。按下低速風(fēng)按鈕，則進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電演示模式，風(fēng)能模擬器56發(fā)出低速風(fēng)，帶動風(fēng)力發(fā)電機(jī)51的葉片低速轉(zhuǎn)動，發(fā)出較低的電來，LED燈53達(dá)到低亮狀態(tài)，樂聲播放器5M播出低速風(fēng)的音樂和低速風(fēng)的聲音。控制箱還提供高強(qiáng)、中強(qiáng)和低強(qiáng)三種太陽能演示功能，對應(yīng)著操作單元的高強(qiáng)光、 中強(qiáng)光和低強(qiáng)光三個按鈕。先按下演示模式按鈕，進(jìn)入演示模式。按下高強(qiáng)光按鈕，則進(jìn)入太陽能發(fā)電演示模式，太陽能模擬器57發(fā)出高強(qiáng)光，太陽能光伏組件52發(fā)出較高的電來， LED燈53達(dá)到高亮狀態(tài)，樂聲播放器5M播出高強(qiáng)光的音樂和高強(qiáng)光的聲音。按下中強(qiáng)光按鈕，則進(jìn)入太陽能發(fā)電演示模式，太陽能模擬器57發(fā)出中強(qiáng)光，太陽能光伏組件52發(fā)出中等的電來，LED燈53達(dá)到中亮狀態(tài)，樂聲播放器554播出中強(qiáng)光的音樂和中強(qiáng)光的聲音。 按下低強(qiáng)光按鈕，則進(jìn)入太陽能發(fā)電演示模式，太陽能模擬器57發(fā)出低強(qiáng)光，太陽能光伏組件52發(fā)出較低的電來，LED燈53達(dá)到低亮狀態(tài)，樂聲播放器5M播出低強(qiáng)光的音樂和低強(qiáng)光的聲音。如圖2所示為本實施例中太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?的立體結(jié)構(gòu)示意圖，包括有光伏陣列61、安裝板62、支架63、電流表64、燈座65、開關(guān)66、發(fā)光二極管(未示出)和接線墊柱67，以及連接光伏陣列61內(nèi)的各塊太陽能光伏組件之間、連接光伏陣列61與電流表 64、燈座65和開關(guān)66之間的電線(未示出)。其中，安裝板62的正面的左部上可拆卸的安裝有光伏陣列61、安裝板62的正面的右部上從上至下依次可拆卸地安裝有燈座65、電流表64和開關(guān)66，這種電氣元件的分布方式有利于彼此之間的電連接，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇其他的分布方式。本實施例中的可拆卸的安裝是指采用螺釘固定在安裝板62的正面，當(dāng)然，還可以為其他的可拆卸的安裝方式。對于太陽能光伏組件、電流表64、燈座65 和開關(guān)66而言，這些電氣元件均包括有接線器，本實施例中的這些電氣元件的接線器均設(shè)置在電氣元件本體的背面，并且安裝板62的相應(yīng)于各電氣元件的位置上均開設(shè)有開口(優(yōu)選地，安裝板62的相應(yīng)于各電氣元件的接線器的位置上均開設(shè)有開口)，使得從安裝板62 的背面可對接線器進(jìn)行操作，進(jìn)行各接線器之間的接線。優(yōu)選地，接線器可以為插拔式接線器，便于快速接線和拆線。太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?還包括有發(fā)光二極管(未示出)，可插拔地連接在燈座 65上，而優(yōu)選地，燈座65提供有多個插孔比如5個，可同時插接5個發(fā)光二極管。[0055]安裝板62為長方形，其正面的四個角上分別設(shè)置有接線墊柱67，接線墊柱67為小圓柱體，小圓柱體的高度要大于安裝板62正面上的各電氣元件包括光伏陣列61、電流表 64、燈座65和開關(guān)66的凸出于所述安裝板正面的高度，使得當(dāng)將安裝板62的正面朝下放置，對安裝板62背面露出的接線器(插拔式接線器)進(jìn)行操作時，安裝在安裝板62正面上的各電氣元件不會觸碰到安裝板62正面下方的地面或平臺等支撐面，避免了電氣元件的損壞。接線墊柱67還可以為3個或4個以上，只要能支撐起安裝板即可，接線墊柱67還可以是其他形狀，比如棱柱體。太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?還包括有支撐安裝板62的一對支架63，支架63為直角三角形結(jié)構(gòu)，直角三角形的斜邊通過螺釘固定在安裝板62的背面的左、右側(cè)邊。使得安裝板62的板面與水平面呈一定的角度。除本實施例中所示的情形外，支架63還可以是能夠支撐安裝板的其他任何形式，還可以為可調(diào)節(jié)的支架，通過調(diào)節(jié)支架使得安裝板的板面與水平面呈不同的角度。本實施例中的光伏陣列61為呈3X3陣列分布的9個太陽能光伏組件，根據(jù)太陽能光伏組件的大小、實驗?zāi)Ｐ偷拇笮〖捌渌绊懸蛩?，光伏陣列還可以包括1個以上的太陽能光伏組件，例如呈2X4陣列分布的8個太陽能光伏組件，呈4X4陣列分布的16個太陽能光伏組件等，或呈其他陣列分布的任意個太陽能光伏組件。如圖3所示為本實用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ?的立體結(jié)構(gòu)示意圖，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)716、集電環(huán)715、支桿75、底座76、電流表77、燈座78、電線(未示出)和發(fā)光二極管 (未示出)。其中集電環(huán)715由兩段不同直徑的同軸圓柱體(大圓柱體和小圓柱體)組成， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙殼73的下部與集電環(huán)715的大圓柱體的上端粘接在一起，集電環(huán)715的小圓柱體可插入支桿75的上端內(nèi)腔內(nèi)，集電環(huán)715的大圓柱體的截面直徑大于支桿75上端截面的最大直徑，使得集電環(huán)715能被卡在支桿75的上端，但集電環(huán)715可以沿支桿75 的中心軸進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)，并支持風(fēng)力發(fā)電機(jī)360度無障礙轉(zhuǎn)動。支桿75的下端可拆卸地安裝在底座76上，燈座78和電流表77也可拆卸地安裝在底座76上，發(fā)光二極管可插拔地連接在燈座78上。電線用于電連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)716、燈座76和電流表77，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 716發(fā)電時，電能輸出給燈座76上的發(fā)光二極管，此時發(fā)光二極管發(fā)光，同時電流表77顯示讀數(shù)。該實驗?zāi)Ｐ涂墒箤W(xué)生直觀地了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖4風(fēng)力發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)716由葉片71、機(jī)頭72、機(jī)艙殼73和尾翼74組成，其中3片葉片71通過螺釘對稱地安裝在機(jī)頭72上，機(jī)頭72安裝在從機(jī)艙殼73探出的主軸79的前端，尾翼74的前端探進(jìn)機(jī)艙殼73內(nèi)并固定在機(jī)艙殼73 內(nèi)腔的尾翼槽內(nèi)。機(jī)艙殼73由上下兩個部分組成，分別為機(jī)艙殼上部和機(jī)艙殼下部，機(jī)艙殼上部和機(jī)艙殼下部之間通過螺釘連接，機(jī)艙殼下部的底部與集電環(huán)715大圓柱的上端粘接在一起。機(jī)艙殼73的內(nèi)腔中還包括有主軸79、軸承710、大齒輪711、發(fā)電機(jī)712、小齒輪 713和連接器714。機(jī)艙殼73下部的內(nèi)腔上在靠近前端的位置上設(shè)置有凸出的兩個支撐柱718，支撐柱的上端開設(shè)有與軸承710相適配的固定槽719，每一個支撐柱718上端的固定槽719內(nèi)安裝有一個軸承710，兩個軸承710共同支撐主軸79，主軸79的后端上固定有一個大齒輪711用作主動齒輪，發(fā)電機(jī)712位于大齒輪711的后端，且發(fā)電機(jī)712的發(fā)電機(jī)殼上包括有一對固定耳，固定耳上開設(shè)有螺釘孔，機(jī)艙殼73的下部內(nèi)腔的相應(yīng)位置上設(shè)置有與固定耳上的螺釘孔相應(yīng)的開設(shè)有內(nèi)螺紋的兩個小圓柱，螺釘穿過螺釘孔和小圓柱內(nèi)腔使得發(fā)電機(jī)可拆卸地固定在機(jī)艙殼73下部的內(nèi)腔內(nèi)。發(fā)電機(jī)712的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸717從發(fā)電機(jī)殼體前端伸出，該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸717的前端上固定有小齒輪713作為從動齒輪，該小齒輪713 與大齒輪711相嚙合，小齒輪713在大齒輪711的帶動下轉(zhuǎn)動，并使得發(fā)電機(jī)712的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)發(fā)電。本實施例中大齒輪711的齒數(shù)為60，小齒輪713的齒數(shù)為8，因此增速比為60/8。在實際應(yīng)用中，根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速值的變化來計算出最優(yōu)增速比，再根據(jù)最優(yōu)增速比結(jié)合機(jī)艙殼73的空間結(jié)構(gòu)來選擇大齒輪711和小齒輪713的齒數(shù)。優(yōu)選地，發(fā)電機(jī) 712的殼體分為上下兩個部分，發(fā)電機(jī)殼體上部分和發(fā)電機(jī)殼體下部分之間通過卡槽連接， 學(xué)生可以將發(fā)電機(jī)殼體拆開，觀察發(fā)電機(jī)712內(nèi)部的構(gòu)造，了解定子和轉(zhuǎn)子的工作原理。發(fā)電機(jī)712的輸出端通過電線可與連接器714的一端固定連接在一起，集電環(huán)715上端的輸入引線與連接器714的另一端固定連接。這里的發(fā)電機(jī)712和集電環(huán)715通過連接器714 實現(xiàn)可插拔的電連接的目的是，使得發(fā)電機(jī)712可從機(jī)艙殼73內(nèi)完整的拆卸下來。當(dāng)然，連接器714只是一個優(yōu)選的方案，以便拆卸發(fā)電機(jī)712，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際工況， 還可以選擇不采用連接器的技術(shù)方案，此時，發(fā)電機(jī)712的輸出端直接與集電環(huán)715上端的輸入引線相連。集電環(huán)715下端的輸出引線通過電線與電流表77和燈座78相連，這里的引線和電線從支桿75內(nèi)部穿過，為了清楚地觀察到電線的連接，支桿75和底座76均采用透明材料制成，比如有機(jī)玻璃。底座76為無底面的扁長方體，燈座78和電流表77固定在長方體的上表面，燈座 78和電流表77的接線器均設(shè)置在其背面，因此，長方體的上表面上的對應(yīng)于燈座78和電流表77的接線器的位置上開設(shè)有開口，使得接線器穿過長方體的上表面，使得接線操作可以在底座內(nèi)部進(jìn)行。優(yōu)選地，接線器為插拔式接線器，可以快速、安全地實現(xiàn)各電氣元件之間的電連接或拆卸。當(dāng)然，底座6并不局限于無底面的扁長方體，還可以為其他的無底面的空心體。優(yōu)選地，本實施例中的燈座78可以提供多個插孔，比如5個，可同時插接5個發(fā)光
二極管。室內(nèi)視頻模塊8的視頻頭安裝于室內(nèi)，負(fù)責(zé)對室內(nèi)的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型5進(jìn)行錄像，幫助教室內(nèi)的所有同學(xué)都可以清楚地觀看到風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型5的運行。還可以對學(xué)生動手做太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?和風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ?的過程進(jìn)行錄像。這些錄像都可以傳輸至新能源多媒體教學(xué)軟件3，通過多媒體投影顯示模塊4顯示出來，供學(xué)生觀看，供教學(xué)使用。風(fēng)力發(fā)電模塊12安裝于戶外，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)121、風(fēng)機(jī)支桿122、支桿拉索123、 支桿基礎(chǔ)124、拉索基礎(chǔ)125和電纜，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)121安裝在所述風(fēng)機(jī)支桿122上端，所述風(fēng)機(jī)支桿122安裝在支桿基礎(chǔ)IM上，所述風(fēng)機(jī)拉索123 —端固定于風(fēng)機(jī)支桿122的中間部分，另一端固定于拉索基礎(chǔ)125上，所述電纜用于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所述智能控制器的電連接。由智能控制器11對風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行控制，智能控制器11的數(shù)字輸出接口通過數(shù)據(jù)線將風(fēng)力發(fā)電機(jī)121的轉(zhuǎn)速、功率、電壓、電流、發(fā)電量等參數(shù)傳輸至主機(jī)1，并通過新能源多媒體教學(xué)軟件3將風(fēng)力發(fā)電模塊的運行狀態(tài)和參數(shù)顯示出來；太陽能發(fā)電模塊13安裝于戶外，包括太陽能光伏組件131、支桿132、LED光源 133、支桿基礎(chǔ)134和電纜，所述太陽能光伏組件131安裝于所述支桿132上端，所述支桿 132安裝于支桿基礎(chǔ)134上，所述LED光源133安裝于太陽能光伏組件下面的支桿132上，所述電纜用于所述太陽能光伏組件131和所述智能控制器11的電連接。由智能控制器11 對太陽能發(fā)電進(jìn)行控制，智能控制器11的數(shù)字輸出接口通過數(shù)據(jù)線將太陽能光伏組件的功率、電壓、電流、發(fā)電量等參數(shù)傳輸至主機(jī)，并通過新能源多媒體教學(xué)軟件3將太陽能發(fā)電模塊的運行狀態(tài)和參數(shù)顯示出來；風(fēng)能和太陽能均經(jīng)由智能控制器11存儲于蓄電池14內(nèi)，蓄電池14的電壓和電量等運行參數(shù)由智能控制器11的數(shù)字輸出接口傳輸至主機(jī)1，并通過新能源多媒體教學(xué)軟件 3顯示出來；還可以借助于新能源多媒體教學(xué)軟件3對戶外的風(fēng)力發(fā)電模塊12、太陽能發(fā)電模塊13進(jìn)行操作和控制；室外視頻模塊16負(fù)責(zé)通過視頻頭采集戶外的風(fēng)力發(fā)電模塊12、太陽能發(fā)電模塊 13進(jìn)行錄像，變成數(shù)字視頻信號，傳輸至主機(jī)1 ；學(xué)生在室內(nèi)可以觀看到戶外的風(fēng)力發(fā)電模塊12、太陽能發(fā)電模塊13的實時圖像。新能源多媒體教學(xué)軟件3還包括戶外系統(tǒng)運行測控單元，戶外系統(tǒng)運行測控單元接收智能控制器11的風(fēng)光發(fā)電運行參數(shù)，以及逆變器15的運行參數(shù)，通過多媒體投影顯示模塊4顯示出來，供學(xué)生觀看；新能源多媒體教學(xué)軟件3還包括電子教材，由風(fēng)能、太陽能、核能、潮汐能、生物質(zhì)能等多種新能源模塊組成，介紹各種新能源的原理、優(yōu)缺點和過去、現(xiàn)在、未來等部分。本實用新型可直接操作觀察或通過視頻模塊直觀的學(xué)習(xí)風(fēng)光發(fā)電設(shè)備的原理、組成，非常適宜在學(xué)校中作為新能源教學(xué)的輔助設(shè)備使用。
權(quán)利要求1.一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，包括室內(nèi)部分和室外部分，所述室內(nèi)部分包括主機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型、太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ?、風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ停鍪彝獠糠职L(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊，其特征在于所述室外部分還包括具有室外視頻拍攝和室外視頻信號接收功能的室外視頻模塊，所述室內(nèi)部分還包括具有室內(nèi)視頻拍攝和室內(nèi)視頻信號接收的室內(nèi)視頻模塊，所述主機(jī)包括PC服務(wù)器和多媒體投影顯示模塊，所述PC服務(wù)器連接多媒體投影顯示模塊，所述風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型、太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ头謩e位于所述室內(nèi)視頻模塊的視頻范圍內(nèi)，所述室內(nèi)視頻模塊接收的室內(nèi)視頻信號傳遞給PC服務(wù)器；所述風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊分別位于所述室外視頻模塊的視頻范圍內(nèi)，所述室外視頻模塊將所接收的室外視頻信號傳遞給PC服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其特征在于所述室外部分還包括智能控制器，所述智能控制器分別連接風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊、蓄電池、直流負(fù)載和通過逆變器連接交流負(fù)載，并包括數(shù)字輸出接口，所述數(shù)字輸出接口通過數(shù)據(jù)線與所述主機(jī)相連，將智能控制器的控制信號傳遞給所述PC服務(wù)器，所述逆變器將逆變信號通過數(shù)據(jù)線傳遞到所述主機(jī)中，并提供給所述PC服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型安裝于室內(nèi)，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏組件、LED燈、蓄電池、控制箱、風(fēng)能模擬器、太陽能模擬器和固定整體底座、保護(hù)圍欄組成，所述控制箱由風(fēng)能充電單元、光能充電單元、 操作單元、樂聲播放器組成，所述操作單元分別包括儲能模式和演示模式，高速風(fēng)、中速風(fēng)和低速風(fēng)三個演示功能鍵，及高強(qiáng)光、中強(qiáng)光和低強(qiáng)光三個演示功能鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ桶ò惭b板、光伏陣列、電流表、燈座、開關(guān)、發(fā)光二極管和電線，所述光伏陣列包括一個及一個以上的太陽能光伏組件，其中的光伏陣列、燈座、電流表和開關(guān)可分別安裝在所述安裝板上，所述電線用于電連接所述光伏陣列、電流表、燈座和開關(guān)，所述電線還用于太陽能光伏組件之間的電連接，所述發(fā)光二極管可插拔地連接所述燈座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ桶L(fēng)力發(fā)電機(jī)、支桿、底座、燈座、發(fā)光二極管、電流表和電線，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在所述支桿上端，所述支桿下端可拆卸地固定在底座上，所述燈座和電流表可拆卸地安裝在所述底座上，所述發(fā)光二極管可插拔地連接所述燈座，所述電線用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電流表以及燈座之間的電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)支桿、支桿拉索、支桿基礎(chǔ)、拉索基礎(chǔ)和電纜，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在所述風(fēng)機(jī)支桿上端，所述風(fēng)機(jī)支桿安裝在支桿基礎(chǔ)上，所述風(fēng)機(jī)拉索一端固定于風(fēng)機(jī)支桿的中間部分，另一端固定于拉索基礎(chǔ)上，所述電纜用于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所述智能控制器的電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能發(fā)電模塊包括太陽能光伏組件、支桿、LED光源、支桿基礎(chǔ)和電纜，所述太陽能光伏組件安裝于所述支桿上端，所述支桿安裝于支桿基礎(chǔ)上，所述LED光源安裝于太陽能光伏組件下面的支桿上，所述電纜用于所述太陽能光伏組件和所述智能控制器的電連接。
專利摘要一種新能源的教學(xué)演示系統(tǒng)，室內(nèi)部分包括主機(jī)、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)模型、太陽能光伏組件實驗?zāi)Ｐ汀L(fēng)力發(fā)電機(jī)實驗?zāi)Ｐ?，室外部分包括風(fēng)力發(fā)電模塊、太陽能發(fā)電模塊，所述室外部分和室內(nèi)部分還分別包括具有視頻拍攝和視頻信號接收功能的視頻模塊，所述主機(jī)包括運行新能源多媒體教學(xué)軟件的PC服務(wù)器和多媒體投影顯示模塊。本實用新型可直接操作觀察或通過視頻模塊直觀的學(xué)習(xí)風(fēng)光發(fā)電設(shè)備的原理、組成，非常適宜在學(xué)校中作為新能源教學(xué)的輔助設(shè)備使用。
文檔編號G09B23/18GK202159439SQ201120088660
公開日2012年3月7日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者李珂, 鄧紹根 申請人:中科恒源科技股份有限公司