本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種既可以實(shí)現(xiàn)隨太陽(yáng)入射光變化而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)定位的高倍聚光太陽(yáng)能模組雙軸跟蹤支架結(jié)構(gòu)，也可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的跟蹤機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

眾所周知，太陽(yáng)能是最潔凈的一種能源，取之不盡，用之不竭，而太陽(yáng)能發(fā)電是一種持續(xù)的可再生能源發(fā)電技術(shù)。高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)是把一定面積上的太陽(yáng)光匯聚在一個(gè)狹小的太陽(yáng)能電池上，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能。這就要求太陽(yáng)光能垂直入射太陽(yáng)能電池板，因而支架設(shè)計(jì)要求采用可跟蹤太陽(yáng)入射光的支架系統(tǒng)。

風(fēng)是一種潛力很大的新能源。把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。

可跟蹤太陽(yáng)入射光的支架系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電均需要實(shí)現(xiàn)水平方向的旋轉(zhuǎn)，且均為偏心結(jié)構(gòu)，因此可在單根立柱上實(shí)現(xiàn)兩種發(fā)電形式。

有鑒于此，本設(shè)計(jì)人將現(xiàn)有的太陽(yáng)能模組雙軸跟蹤支架結(jié)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)相結(jié)合，并進(jìn)行了研究改進(jìn)，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用、穩(wěn)定、可靠、高效的既可光伏發(fā)電又可以風(fēng)力發(fā)電的一種風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)，包括水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)、帶斜向支撐立柱、高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)。所述水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)，可帶動(dòng)帶斜向支撐立柱及其安裝結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，以滿足高倍聚光發(fā)電水平方向旋轉(zhuǎn)和風(fēng)力發(fā)電偏航方向的需要。所述帶斜向支撐立柱，一側(cè)裝有高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)，用于太陽(yáng)能發(fā)電。所述帶斜向支撐立柱的頂端裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)，用于風(fēng)力發(fā)電。

所述高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)俯仰方向可采用推桿驅(qū)動(dòng)或蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，使太陽(yáng)能發(fā)電模組達(dá)到最大的工作效率。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)帶有變槳機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)最佳風(fēng)力發(fā)電效率。

所述水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)，動(dòng)盤(pán)安裝到地基的法蘭盤(pán)上，不動(dòng)盤(pán)安裝在帶斜向支撐立柱上，可帶動(dòng)帶斜向支撐立柱及其安裝結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，以滿足高倍聚光發(fā)電機(jī)構(gòu)水平方向旋轉(zhuǎn)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)偏航方向的需要。

所述帶斜向支撐立柱成樹(shù)杈結(jié)構(gòu)，分杈一側(cè)裝有高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)，頂端裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)，高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成對(duì)面布置，便于達(dá)到重心和力矩平衡。

所述高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)，水平方向可通過(guò)水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，俯仰方向可通過(guò)推桿驅(qū)動(dòng)或蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，使得高倍聚光太陽(yáng)能模組的跟蹤精度可達(dá)到±0.3⁰以內(nèi)，從而使太陽(yáng)能發(fā)電模組達(dá)到最大工作效率。

所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)偏航旋轉(zhuǎn)方向可通過(guò)水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)構(gòu)同時(shí)帶有變槳機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)最佳風(fēng)力發(fā)電效率。

所述風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)由一套電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，在太陽(yáng)輻照（DNI）值達(dá)到300W/m²時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)先，水平回轉(zhuǎn)減速器按照太陽(yáng)能發(fā)電要求軌跡運(yùn)動(dòng)。在一天中，當(dāng)DNI小于300W/m²時(shí)，風(fēng)力發(fā)電優(yōu)先，水平回轉(zhuǎn)減速器按照風(fēng)力發(fā)電偏航軌跡運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：

1、帶斜向支撐立柱上既安裝有光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)同時(shí)安裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)。白天可進(jìn)行光伏發(fā)電，夜晚可進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電，最大限度地利用了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)光資源；

2、光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)采用同一個(gè)水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)進(jìn)行水平回轉(zhuǎn)和偏航運(yùn)動(dòng)，使水平回轉(zhuǎn)減速器可實(shí)現(xiàn)全天的運(yùn)動(dòng)；

3、光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成對(duì)面布置，便于達(dá)到重心和力矩平衡，增加了立柱的抗風(fēng)性能；

4、光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)采用同一套電控系統(tǒng)，可同時(shí)在光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電之間互換，優(yōu)化了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述一種風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)的立體示意圖。

圖2為本發(fā)明所述高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)施例所述的一種風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)1、帶斜向支撐立柱2、高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)4。所述水平回轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)1，動(dòng)盤(pán)安裝到地基的法蘭盤(pán)上，不動(dòng)盤(pán)安裝在帶斜向支撐立柱2上，可帶動(dòng)帶斜向支撐立柱2及其安裝結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，以滿足高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)3水平方向旋轉(zhuǎn)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)4偏航方向的需要。所述帶斜向支撐立柱2成樹(shù)杈結(jié)構(gòu)，分杈一側(cè)裝有高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)3，用于太陽(yáng)能發(fā)電。帶斜向支撐立柱2的頂端裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)4，用于風(fēng)力發(fā)電。所述高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)3與風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)構(gòu)4成對(duì)面布置，便于達(dá)到重心和力矩平衡。如圖2所示，所述高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)3，由支座301、主橫梁302、支撐縱梁303、模組安裝橫梁304及電動(dòng)推桿305組成。主橫梁302與支撐縱梁303成工字形，保持了模組安裝平面的穩(wěn)定性。電動(dòng)推桿305帶動(dòng)模組平面整體進(jìn)行俯仰方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了高倍聚光的雙軸跟蹤系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。如圖3所示，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)4由主發(fā)電機(jī)箱401和槳葉402組成。主發(fā)電機(jī)箱401中有發(fā)電機(jī)、齒輪增速器、聯(lián)軸器、變槳系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)槳葉402的變槳運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電的偏航變槳運(yùn)動(dòng)。

在采用以上方案后，工作時(shí)，本發(fā)明的高倍聚光太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)構(gòu)可進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)，使得高倍聚光太陽(yáng)能模組的跟蹤精度可達(dá)到±0.3⁰以內(nèi)，從而使太陽(yáng)能發(fā)電模組達(dá)到最大的工作效率。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)變槳偏航運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)最佳風(fēng)力發(fā)電效率。該風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)由一套電控系統(tǒng)進(jìn)行控制，在白天DNI值達(dá)到300W/m²時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)先，水平回轉(zhuǎn)減速器按照太陽(yáng)能發(fā)電要求軌跡運(yùn)動(dòng)。在一天中DNI小于300W/m²時(shí)，風(fēng)力發(fā)電優(yōu)先，水平回轉(zhuǎn)減速器按照風(fēng)力發(fā)電偏航軌跡運(yùn)動(dòng)。這相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、效率高，是一款理想實(shí)用的一種風(fēng)光互補(bǔ)一體式發(fā)電結(jié)構(gòu)，值得推廣。

以上所述之實(shí)施例子只為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。