本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種聚風(fēng)發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù):
1、隨著能源需求的不斷增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的日益重視,開發(fā)可再生能源成為當(dāng)務(wù)之急。目前的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備通常需要較大的風(fēng)速才能高效發(fā)電,在微風(fēng)環(huán)境下發(fā)電效率較低。因此,需要一種能夠在微風(fēng)環(huán)境下高效發(fā)電的設(shè)備,目前傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電缺點(diǎn)是,發(fā)電要求風(fēng)速偏高,微風(fēng)發(fā)現(xiàn)效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的
2、提供了一種聚風(fēng)發(fā)電設(shè)備,能夠在微風(fēng)環(huán)境下高效發(fā)電,提高風(fēng)能的利用效率。
3、為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種聚風(fēng)發(fā)電設(shè)備,包括風(fēng)向標(biāo)、底座、底座控制模塊、蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)盤軸承、盤式制動(dòng)裝置、電動(dòng)推桿、架體、架體控制模塊、聚風(fēng)組件、風(fēng)輪,所述風(fēng)向標(biāo)安底部環(huán)形安裝有8個(gè)第三觸發(fā)開關(guān)和第一觸發(fā)模塊,所述底座下方安裝有發(fā)電機(jī)與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī),所述底座下方設(shè)有底座控制模塊,底座上方安裝有轉(zhuǎn)盤軸承,轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)安裝有盤式制動(dòng)裝置,轉(zhuǎn)盤軸承旋轉(zhuǎn)面與架體連接,架體一側(cè)安裝有聚風(fēng)組件,聚風(fēng)組件位于風(fēng)輪受力面得前端,所述架體內(nèi)安裝有風(fēng)輪,在架體頂端設(shè)置有架體控制模塊和風(fēng)速傳感器。
4、進(jìn)一步的,所述一種聚風(fēng)發(fā)電設(shè)備,所述風(fēng)向標(biāo)底端環(huán)形安裝有8個(gè)第三觸發(fā)開關(guān),其代表8個(gè)方向,所述風(fēng)向標(biāo)的8個(gè)第三觸發(fā)開關(guān)中間裝有第一觸發(fā)模塊,所述風(fēng)向標(biāo)上的8個(gè)第三觸發(fā)開關(guān)常開端相互串聯(lián),風(fēng)向標(biāo)上的8個(gè)第三觸發(fā)開關(guān)的公共端,分別按方向有序的,連接轉(zhuǎn)盤軸承固定面上8個(gè)第一觸發(fā)開關(guān)的常閉端,轉(zhuǎn)盤軸承固定面8個(gè)第一觸發(fā)開關(guān)公共端相互串聯(lián),轉(zhuǎn)盤軸承固定面8個(gè)第一觸發(fā)開關(guān),呈環(huán)形安裝在轉(zhuǎn)盤軸承固定面外側(cè),所述風(fēng)向標(biāo)上的第三觸發(fā)開關(guān)的常開端連接蓄電池:轉(zhuǎn)盤軸承固定面上的第一觸發(fā)開關(guān)的常閉端,連接底座下的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一端,第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的另一端連接蓄電池的另一端。
5、進(jìn)一步的,風(fēng)向標(biāo)上的第三觸發(fā)開關(guān)的公共端按方向有序地連接轉(zhuǎn)盤軸承固定面上第一觸發(fā)開關(guān)的常閉端,形成了一個(gè)連貫的信號(hào)傳輸通道。當(dāng)風(fēng)向標(biāo)上的某個(gè)第三觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)后,其常開端與蓄電池相連的電路被接通。首先電動(dòng)推桿在底座控制模塊的作用下,開始收縮控制卡鉗擠壓裝置松開制動(dòng)盤,蓄電池作為能量存儲(chǔ)單元,為控制模塊和驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電力支持。此時(shí),電流從蓄電池流出,通過轉(zhuǎn)盤軸承固定面上與之對(duì)應(yīng)的第一觸發(fā)開關(guān)常閉端,流向底座下的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)接收到電流后,開始運(yùn)轉(zhuǎn)并發(fā)揮其核心驅(qū)動(dòng)作用。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過其外側(cè)的驅(qū)動(dòng)齒輪與轉(zhuǎn)盤軸承外側(cè)的齒圈咬合連接,將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給轉(zhuǎn)盤軸承。轉(zhuǎn)盤軸承在第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下開始轉(zhuǎn)動(dòng),而轉(zhuǎn)盤軸承旋轉(zhuǎn)面安裝的第二觸發(fā)模塊也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)盤軸承的轉(zhuǎn)動(dòng),第二觸發(fā)模塊逐漸靠近并最終觸發(fā)轉(zhuǎn)盤軸承固定面上對(duì)應(yīng)風(fēng)向標(biāo)的第一觸發(fā)開關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤軸承固定面上的第一觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)后,其常閉端斷開,切斷了第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與蓄電池之間的電路,第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),聚風(fēng)組件的進(jìn)風(fēng)口,停止在與風(fēng)向一致的位置上,然后電動(dòng)推桿推動(dòng)卡鉗擠壓裝置將制動(dòng)盤夾住,隨之聚風(fēng)組件伸展開,將大面積風(fēng)量聚集在風(fēng)輪受力面前方,而風(fēng)輪回旋的阻力面,被聚風(fēng)組件檔住,從而減少風(fēng)對(duì)回旋面得推力,增加整個(gè)風(fēng)輪的動(dòng)力。整個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)使得聚風(fēng)組件能夠始終與風(fēng)向保持一致,可以把微風(fēng)聚集在一起提高風(fēng)速,從而最大限度地利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)風(fēng)作用在風(fēng)輪扇葉上時(shí),風(fēng)輪開始旋轉(zhuǎn),通過動(dòng)力軸將機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)內(nèi)部的線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,產(chǎn)生電能。這些電能可以被存儲(chǔ)在蓄電池中,以供后續(xù)使用,或者直接輸送到電網(wǎng)中,為各種用電設(shè)備提供清潔的電力能源。
6、進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)盤軸承,中心安裝有中心軸承,所述中心軸承內(nèi)安裝有動(dòng)力軸,所述轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)側(cè)安裝有盤式制動(dòng)裝置,所述盤式制動(dòng)裝置包括制動(dòng)盤、卡鉗擠壓裝置和電動(dòng)推桿,制動(dòng)盤與轉(zhuǎn)盤軸承的固定面連接,并位于轉(zhuǎn)盤軸承固定面的中心位置,制動(dòng)盤中心設(shè)置有軸孔,軸孔內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力軸,所述卡鉗擠壓裝置安裝在轉(zhuǎn)盤軸承的旋轉(zhuǎn)面上,所述制動(dòng)盤的制動(dòng)面設(shè)置在卡鉗擠壓裝置內(nèi),電動(dòng)推桿連接控制卡鉗擠壓裝置,所述盤式制動(dòng)裝置是為了防止轉(zhuǎn)盤軸承在風(fēng)的推力下自由旋轉(zhuǎn)。所述轉(zhuǎn)盤軸承旋轉(zhuǎn)面上設(shè)置有架體連接螺栓并連接架體。轉(zhuǎn)盤軸承旋轉(zhuǎn)面外側(cè)設(shè)有與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的齒圈,第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)齒輪和齒圈帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤軸承轉(zhuǎn)動(dòng)。此外,轉(zhuǎn)盤軸承旋轉(zhuǎn)面與固定面交接處還設(shè)置有第二觸發(fā)模塊,用于觸發(fā)轉(zhuǎn)盤軸承固定面上對(duì)應(yīng)風(fēng)向標(biāo)的第一觸發(fā)開關(guān),第一觸發(fā)開關(guān)連接第一驅(qū)動(dòng)電機(jī),使架體上的聚風(fēng)裝置進(jìn)風(fēng)口方向與風(fēng)向標(biāo)指向模塊所指方向一致。
7、進(jìn)一步的,所述底座包括:安裝在底座下方的發(fā)電機(jī),和變速器,所述的發(fā)電機(jī)連接變速器的動(dòng)力輸出端,風(fēng)輪內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力軸,動(dòng)力軸透過底座連接變速器的動(dòng)力輸入端,所述底座上安裝有底座控制模塊,其包括無(wú)線發(fā)送器、延時(shí)繼電器、蓄電池、充電器、和時(shí)間繼電器,所述架體上設(shè)置有架體控制模塊,其包括,無(wú)線接收器、蓄電池、正反轉(zhuǎn)控制器、第一繼電器、第二繼電器、發(fā)電機(jī)和充電器。
8、進(jìn)一步的,所述風(fēng)速傳感器,安裝在架體頂部并與架體控制模塊連接,當(dāng)自然風(fēng)速超過一定閾值時(shí),風(fēng)速傳感器將信號(hào)發(fā)送給架體控制模塊,將聚風(fēng)組件內(nèi)的聚風(fēng)板收縮,從而減少風(fēng)速過大對(duì)設(shè)備的損壞,當(dāng)風(fēng)速低于特定閾值時(shí)風(fēng)速傳感器發(fā)送信號(hào)給架體控制模塊,將聚風(fēng)組件內(nèi)的聚風(fēng)板展開,進(jìn)行微風(fēng)高效發(fā)電,一方面可以聚集自然風(fēng)進(jìn)行高效發(fā)電,一方面可以防止自然風(fēng)速過大對(duì)整個(gè)設(shè)備的損壞。
9、進(jìn)一步的,所述無(wú)線發(fā)送器與架體控模塊件的無(wú)線接收器配合無(wú)線連接,所述延時(shí)繼電器與底座第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接,將風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)觸發(fā)的信號(hào)發(fā)送給架體控制模塊,所述蓄電池用于給控制模塊供電。所述充電器連接發(fā)電機(jī)和蓄電池,所述第一繼電器和第二繼電器連接正反轉(zhuǎn)控制器和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
10、進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)盤軸承為中空的圓環(huán)形,其固定面環(huán)形分布安裝有至少4個(gè)第一觸發(fā)開關(guān),用于與旋轉(zhuǎn)面上的第二觸發(fā)模塊配合工作。轉(zhuǎn)盤軸承固定面上還安裝有與底座連接的底座連接螺栓,將轉(zhuǎn)盤軸承與底座連接在一起。
11、進(jìn)一步的,所述架體一側(cè)前方豎向?qū)ΨQ安裝有2個(gè)聚風(fēng)組件,架體內(nèi)安裝有風(fēng)輪,風(fēng)輪的受力面對(duì)于在聚風(fēng)組件進(jìn)風(fēng)口的位置,然而風(fēng)輪有阻力的回旋面被聚風(fēng)組件擋住,從而減少風(fēng)對(duì)回旋面的推力,從而減少阻力增加動(dòng)力,架體頂部設(shè)置有架體控制模塊,用于控制聚風(fēng)組件和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
12、進(jìn)一步的,所述聚風(fēng)組件包括有左聚風(fēng)組和右聚風(fēng)組,左右聚風(fēng)組v形對(duì)稱安裝。
13、進(jìn)一步的,所述左聚風(fēng)組和右聚風(fēng)組,的內(nèi)測(cè)端安裝在風(fēng)輪受力面的前端,而風(fēng)輪回旋面被聚風(fēng)組件擋住,從而減少風(fēng)對(duì)回旋面的推力,從而減少阻力,增加動(dòng)力。
14、進(jìn)一步的,所述聚風(fēng)組件外面設(shè)有聚風(fēng)架,聚風(fēng)架環(huán)繞在聚風(fēng)組件外側(cè)安裝,聚風(fēng)架頂端安裝有上滑軌,聚風(fēng)架底端安裝有下滑軌,所述聚風(fēng)組件設(shè)置有多片聚風(fēng)板,所述聚風(fēng)板之間通過限位卡條首尾相連,聚風(fēng)板上下設(shè)置有滑塊,所述滑塊安裝在上滑軌內(nèi)和下滑軌內(nèi),滑軌和滑塊包括采用lgd/lgb/sbr/系列滑軌和滑塊。
15、進(jìn)一步的,所述聚風(fēng)架外側(cè)安裝有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī),第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接直線絲桿
16、一端,直線絲桿另一端連接固定座,所述直線絲桿上安裝有螺母,螺母連接最外側(cè)一塊聚風(fēng)板,是為了帶動(dòng)聚風(fēng)板展開和收縮。
17、進(jìn)一步的,所述上滑道與下滑道前端和末端均設(shè)置有第二觸發(fā)開關(guān),第二觸發(fā)開關(guān)控制第二驅(qū)動(dòng)電機(jī),防止驅(qū)第二動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)聚風(fēng)板過度伸縮。
18、進(jìn)一步的,所述架體頂部安裝有架體控制模塊,所述架體控制模塊包括發(fā)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、充電器、蓄電池、無(wú)線接收器、正反轉(zhuǎn)控制器、第一繼電器、第二繼電器,所述發(fā)電機(jī)與充電器連接,充電器與蓄電池連接,蓄電池為架體控制模塊和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能,正反轉(zhuǎn)控制器連接第一繼電器和第二繼電器,所述正反轉(zhuǎn)控制器連接第二驅(qū)動(dòng)電機(jī),無(wú)線接收器連接底座控制模塊上的無(wú)線發(fā)送器。
19、進(jìn)一步的,所述架體內(nèi)豎向垂直安裝有多組風(fēng)輪,所述每組風(fēng)輪包括至少2片扇葉為一組,扇葉為弧形設(shè)計(jì),扇葉與中心軸管連接處設(shè)置有貫通長(zhǎng)孔,保持留有空隙,是為了方便風(fēng)從空隙流出,每組風(fēng)輪都設(shè)有中心軸管,中心軸管內(nèi)安裝有動(dòng)力軸,風(fēng)輪豎向安裝在同一動(dòng)力軸上,動(dòng)力軸透過轉(zhuǎn)盤軸承和底座,連接變速器,變速器連接發(fā)電機(jī)。
20、有益效果:
21、1、自然風(fēng)推動(dòng)風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng),通過底座控制模塊,控制轉(zhuǎn)盤軸承的轉(zhuǎn)動(dòng),可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)v形安裝的,聚風(fēng)組件的進(jìn)風(fēng)口朝向風(fēng)向標(biāo)所指的方向,實(shí)現(xiàn)聚風(fēng)組件進(jìn)風(fēng)口自動(dòng)跟隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)。
22、2、聚風(fēng)組件將大面積的風(fēng)聚集在風(fēng)輪受力面的前端,提高風(fēng)速,而風(fēng)輪有阻力的回旋面被聚風(fēng)組件擋住,減少風(fēng)對(duì)回旋面的推力,從而減少阻力,增加動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)微風(fēng)高效率發(fā)電。
23、3、聚風(fēng)組件可以展開和縮回,在需要發(fā)電時(shí)展開聚風(fēng)板,提高風(fēng)速實(shí)現(xiàn)微風(fēng)高效發(fā)電,在風(fēng)速高于設(shè)定閾值時(shí),可以縮回聚風(fēng)板,從而實(shí)現(xiàn)自我保護(hù),降低風(fēng)速過大對(duì)整個(gè)設(shè)備的損壞。