专利名称：一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及小型风力发电路灯照明设备领域，具体涉及一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发照明设备。
背景技术：
风能资源是清洁的可再生能源，安全、清洁、资源丰富，取之不竭，是一种永久性的大量存在的本地资源，可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模、开发商业化发展前景的发电方式之一。发展风电对于保障能源安全，调整能源结构，减轻环境污染，实现可持续发展等都具有非常重要的意义。风力发电的原理:是利用风力带动风车叶片旋转,来促使发电机发电。风力发电正在世界上形成一般热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行，我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13-25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，将发出的电能存储到蓄电池组中，使风力发电机产生的电能变成化学能，当路灯需要照明时，蓄电池组中储存的直流电即可通过传感器调节使用。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，风力发电机便可以开始发电。风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类:1、水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；2、垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。在大力推行风电的时，风力发电机必须要适应当地特殊的气候环境。比如沿海地区的盐雾环境、西部高原的风沙或低温环境。目前现有的小型风力发电机，不同程度的存在难耐风沙、难耐盐雾、易老化风速过大时损坏风机等问题，风沙、盐雾、低温、强风等环境，常常会腐蚀风机、照明、电池灯组件，久而久之造成风力发电机设备无法正常工作。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，目的在于:解决小型风力发电机在特殊气候环境下的适应能力，提高风力发电机设备的可靠性。本发明的技术解决方案:
一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，包括风力发电机组件、风力发电机支架、照明组件及电池箱，风力发电机组件安装在风力发电机支架上部，照明组件安装在风力发电机支架中上部，电池箱安装在风力发电机支架底部，所述风力发电机组件主要包括风力发电机叶片、垂直永磁风力发电机及连接杆，风力发电机叶片通过连接杆和垂直永磁风力发电机连接，其特征在于:风力发电机组件表面涂装特氟龙，所述电池箱内主要安装有电子锁装置、控制器及蓄电池，所述电子锁装置主要包括电插锁及遥控器，所述电插锁通过控制器和蓄电池连接。所述风力发电机叶片为四片，所述连接杆为八根，和传统的三叶片及连接杆相比，本发明叶片尺寸较小，连接杆较短，降低单个叶片风沙接触面积，保证整体风机效果。所述电插锁为断电常闭、通电打开型电插锁。所述电插锁的锁舌伸出时和箱门上焊接的挂板扣连。所述控制器主要包括电路板组件、外壳及防水接线端子。所述电路板组件通过透明聚氨酯防水灌封胶密封在外壳内，防水接线端子安装在外壳上端，防水接线端子和控制器电路板组件接线处通过导线连接。所述风力发电机叶片及控制器外壳的材质为镁铝合金材质。优选地，电池箱内壁安装保温棉，以保证电池组件在低温环境工作效率，电池箱盖子与大气保持畅通，在高温环境也能很好的散热。本发明的有益效果:
1、风力发电机的叶片为4个，结构对称，运转稳定。风机叶片采用轻质高强的镁铝合金制作，尺寸较一般环境下的风机叶片较小，以减少风沙冲击面，每组叶片都有2根连接杆，较一般3叶片风机多出2个连接杆，连接强度更高。风机叶片为螺旋状设计，能更好的接受不同方向的风力资源，提升了风电的转换效率。2、风力发电机叶片组件、垂直永磁风力发电机组件表面采用特氟龙涂装，有效的保证组合件在风沙、盐雾、温差等恶劣环境使用。3、使用透明聚氨酯防水灌封胶手工灌封控制器电路板组件。聚氨酯防水灌封胶是一种电子防水胶，在恶劣环境中起绝缘、防湿、防水、阻燃、防震、抗污染、环境侵蚀等作用；透明聚氨酯防水灌封胶具有一定的透性和弹性，便于异常的控制器故障问题的确定和维修。控制器电路板组件接线处采用防水接线端子，避免接线端子的锈蚀和浸水。控制器外壳为招合金材料,结构稳定。4、使用遥控器通过控制器控制电插锁，控制器、电插锁与电池组连接。电池箱上无锁孔设计，降低电池箱被撬风险，保证路灯正常工作。
图1本发明整体主视结构示意图。图2垂直风力发电机组件结构示意图。图3垂直风力发电机结构剖视结构示意图。图4照明组件主视结构示意图。图5电池箱主视结构示意图。图6电池箱内部结构主剖视图。图7电池箱内部结构侧剖视图及电插锁工作状态参考图。图8控制器的主视结构示意图。图9控制器内部侧视结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。1、风力发电机叶片，2、垂直永磁风力发电机，3、照明组件，4、风机支架，5、电池箱，6、连接杆，7、不锈钢螺钉，8、上端盖，9、定子轴，10、轴套，11、上轴承座，12、下端盖，13、上圆锥滚子轴承，14、O型圈，15、下圆锥滚子轴承，16、密封件，17、灯具支架，18、灯具加强连杆，19、LED照明灯头，20、箱门，21、电池箱体，22、电插锁，23、控制器，24、蓄电池，25、锁舌，26、挂板，27、控制器外壳，28、防水接线端子，29、控制器电路板组件，30、透明聚氨酯防水灌封胶。如图1所示，风力发电机组件安装在风机支架4上端，风机支架4底部设置有电池箱组件5，照明组件3设置在风机支架4的中上部并通过电池箱组件5进行供电。如图2所示，每个风力发电机叶片I通过两根连接杆6与垂直永磁风力发电机2连接，本发明风力发电机叶片为四片，连接杆为八根；不锈钢螺钉7(含弹簧垫片、弧形垫片)为两组且在空间上呈垂直状态(图中定子轴9较上端的那个通孔没有画出不锈钢螺钉7，实际安装时会加入的)，将定子轴9、轴套10和风机支架4紧固在一起。风机支架6、风机叶片
1、跟永磁发电机2要一起转动的，定子轴9是不转动的。上述中一根连接杆的一端和风力发电机叶片的中上部连接，另一端和发电机上端盖8连接(如图3所示)，另一根连接杆的一端和风力发电机叶片的中下部连接，另一端和发电机下端盖12连接，上端盖8和下端盖12分别安装在上轴承座11及下轴承座上，其中，连接杆和发电机上下盖连接的地方通过内六角螺栓紧固，并通过O型圈14密封，下端盖12和定子轴9之间通过密封件16进行密封，防止水渗入轴承系统，本发明安装有上圆锥棍子轴承13和下圆锥棍子轴承15，圆锥棍子轴承承载力要好(相关技术已申请专利，申请号为:2012207056095)，风速过大时，电子限速可以刹车(相关技术已申请专利，申请号为:2012207090147)。如图4所示，灯具支架17的一端设置有LED照明灯头19，另一端和风机支架4连接并通过灯具加强连杆18进行加强处理，灯具支架17和灯具加强连杆18通过螺栓和风机支架4紧固，LED照明灯头19上的玻璃为特殊玻璃钢，在风沙较大地区可以延长灯具使用寿命。如图5所示，风机支架4底部和电池箱5连接，电池箱5的电池箱体21上设置有箱门20，电池箱5的内壁安装有保温棉(保温棉根据高寒地区环境选配，如在长期高温地区不要配置保温棉，反之就需要)。如图6所示，电源线组件将控制器23 —端和电插锁22连接另一端和蓄电池24连接。如图7所示，遥控器发出指令，控制器接收信号并控制电插锁上锁，锁舌25伸出，顶住电池箱箱门焊接的挂板26，这时箱门锁定，电池箱的口比箱门尺寸要小，不会被推进里面，上下挂住也拉不出来。如图8和图9所示，电路板组件29通过透明聚氨酯防水灌封胶30密封在外壳27内，防水接线端子28安装在外壳27上端，防水接线端子和控制器电路板组件接线处通过导线连接。防水接线端子分别为太阳能电源输入(可选)、风力发电电源输入、电池连接端、负载I输出、负载2输出。本发明具的显著特点及测试参数: 1、安全性:采用了垂直叶片和四个叶片镁铝合金材质设计，提升每个叶片强度，因此叶片脱落、断裂和叶片飞出等问题得到了较好的保证；
2、噪音:采用了水平面旋转以及叶片应用飞机机翼原理设计，使得噪音降低到在自然环境下测量不到的程度；
3、抗风能力:水平旋转和四个小叶片镁铝合金材质8个连接杆设计，使得它受风压力小，可以抵抗每秒45米的超强台风；
4、回转半径:由于其设计结构和运转原理的不同，比其他形式风力发电具有更小的回转半径，节省了空间，同时提高了效率；
5、发电曲线特性:启动风速低于其他形式的风力发电机，发电功率的上升幅度较平缓，因此在5 8米风速范围内，它的发电量较其他类型的风力发电机高10% 30% ；
6、利用风速范围:采用了特殊的控制原理，使它的适合运行风速范围扩大到2.5 25m/s，在最大限度利用风力资源的同时获得了更大的发电总量，提高了风电设备使用的经济性；
7、刹车装置:配置风速过载电子自动刹车功能，在强风条件下，电子自动刹车可有效保护风机组件；
8、风机耐风沙耐盐雾等:采用特氟龙涂装风机组件，有效保证风机耐磨、耐盐雾、耐温
差等气候；
9、电池箱保温措施:保温棉和散热有效的保证蓄电池组件正常的工作温度范围；
10、采用钢化的低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃)，透光率达91%以上，此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降，有效的保证了强度和透光率，照明采用LED节能灯具，更好了实现节能并发挥蓄电池组的长效作用；
11、运行维护:采用直驱式永磁发电机，无需齿轮箱和转向机构，定期(一般每半年)对运转部件的连接进行检查即。综上，本发明达到预期目的。
权利要求
1.一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，包括风力发电机组件、风力发电机支架、照明组件及电池箱，风力发电机组件安装在风力发电机支架上部，照明组件安装在风力发电机支架中上部，电池箱安装在风力发电机支架底部，所述风力发电机组件主要包括风力发电机叶片、垂直永磁风力发电机及连接杆，风力发电机叶片通过连接杆和垂直永磁风力发电机连接，其特征在于:风力发电机组件表面涂装特氟龙，所述电池箱内主要安装有电子锁装置、控制器及蓄电池，所述电子锁装置主要包括电插锁及遥控器，所述电插锁通过控制器和蓄电池连接。
2.根据权利要求1所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述风力发电机叶片为四片，所述连接杆为八根。
3.根据权利要求1所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述电插锁为断电常闭、通电打开型电插锁。
4.根据权利要求1或权利要求3所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述电插锁的锁舌伸出时和箱门上焊接的挂板扣连。
5.根据权利要求1所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述控制器主要包括电路板组件、外壳及防水接线端子。
6.根据权利要求5所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述电路板组件通过透明聚氨酯防水灌封胶密封在外壳内，防水接线端子安装在外壳上端，防水接线端子和控制器电路板组件接线处通过导线连接。
7.根据权利要求1所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述风力发电机叶片及控制器外壳的材质为镁铝合金材质。
8.根据权利要求5所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述控制器外壳的材质为镁铝合金材质。
9.根据权利要求1所述的一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，其特征在于:所述电池箱内壁安装保温棉。
全文摘要
一种小型耐风沙等特殊气候的垂直风力发电照明设备，包括风力发电机组件、风力发电机支架、照明组件及电池箱。风力发电机组件表面涂装特氟龙，所述电池箱内主要安装有电子锁装置、控制器及蓄电池，所述电子锁装置主要包括电插锁及遥控器，所述电插锁通过控制器和蓄电池连接。本发明解决小型风力发电机在特殊气候环境下的适应能力，提高风力发电机设备的可靠性。
文档编号F03D9/00GK103090300SQ201310057018
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者高博 申请人:中雅智能科技江苏有限公司