专利名称：水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种路灯，具体涉及一种水平尾舵侧偏免解缆风光互补
路灯。
背景技术：
对于一些照明要求较高的公路，要求其亮度强、时间长，人们开始选用风 光互补灯具系统。在这些灯具上大多采用泄荷电阻进行单一的制动刹车，风力 过大时通过在三相交流发电机的输出端接入泄荷电阻，甚至个别厂家采用输出 端进行断路，以减小风轮的转速来达到控制飞车的目的，这样的被动刹车效果 不稳定，控制器或泄荷电阻一但出现故障，难以达到刹车制动的目的。
由于气候环境的恶劣，大风天气的时候作用于风轮的能量过大，使风轮飞 车或对整个系统造成一定的破坏，这种情况下，牧民在风机尾舵上用绳子人工 对尾舵进行侧偏，使风机叶轮旋转平面与风向形成一定的夹角，从而减少风能 的吸收，避免了风轮的飞车和对整个系统造成的破坏。
另外风机大都采用同步三相交流发电机，接线电缆直接由发电机通过灯杆 引入控制器，再由控制器将交流整流后存入蓄电池进行蓄能。因为风向的变化 性，灯杆中的电缆经过一段时间就会产生一定的缠绕，这时需要人工进行解缆， 以避免电缆缠绕造成系统的短路或者断路。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种尾舵自动侧偏、 能够避免风轮飞车，而且不需要人工解缆的水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种水平尾舵侧偏免解 缆风光互补路灯，包括风力发电机与尾舵，所述的风力发电机通过回转体与灯 杆连接，所述的尾舵通过主轴活动的连接在风力发电机上，所述的回转体内设 有集电环和电刷，所述的集电环固定在灯杆上。
所述的尾舵能够水平自动侧偏，与风轮叶面形成0-90。的夹角。 所述灯杆下部舱门内设有风光互补控制器，所述风光互补控制器下部连接蓄电池，上部分别连接太阳能电池组件、光源和风力发电机，所述风光互补控 制器还连接有卸载电阻。
所述风光互补控制器包括风电控制系统、光电控制系统和蓄电池充放电 控制系统三部分。
与现有技术相比，本实用新型通过尾舵的水平自动侧偏，与风轮叶面形成
0-90°的夹角。正常运转时，依靠尾舵控制风机发电机叶片迎风方向，达到风 轮叶面始终迎风的目的。在风力超过额定风速时，通过空间角度侧偏尾舵的适 当调整使风力发电机叶片迎风角度最为合理，减小风能吸收以达到减速的目 的，防止风轮飞车，侧偏尾舵的摆动使风机更好更合理的吸收风能，提高整个 系统的安全性能。回转体中置入集电环和电刷，实现了不管任何风向都能将风 力发电机输出的电能通过电刷和集电环导入风光互补控制器，这样灯杆中的电 缆就不会缠绕，实现了无人职守免解缆的目的，彻底解决灯杆中的线缆缠绕问 题，提高了系统的可靠性和安全性。当风速过大时风光互补控制器使继电器吸 合，接通卸载电阻也能够防止风机飞车。
图1是本实用新型的结构示意图2是图1中A的放大图3是本实用新型的电路框图4是本实用新型的风力发电机输出功率一风速曲线。 图中l风力发电机，2尾舵，3回转体，4太阳能电池组件，5灯头，6 光源，7灯杆，8风光互补控制器，9蓄电池，IO卸载电阻。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图1和图2， 一种水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯，风力发电机1 通过回转体3与灯杆7连接，风力发电机1通过套筒结构与回转体3上部连接， 可自由旋转，回转体3下部采用法兰结构与灯杆7相连。尾舵2通过主轴活动 的连接在风力发电机l上，尾舵能够向一侧旋转，与风轮叶面形成0-90°的夹 角。回转体3内设有集电环和电刷，集电环固定在灯杆7上，太阳能电池组件 4通过连接臂与灯杆7连接；光源6安装于灯头5中，通过上灯臂与灯杆7连 接；风光互补控制器8安装于灯杆7下部舱门内；风光互补控制器8下部连接蓄电池9，上部分别连接太阳能电池组件4、光源6、风力发电机l、卸载电阻 10，蓄电池9采用地埋式安装，埋于灯杆7底部附近地下。
参见图3，当风力发电机l达到启动风速时，叶片开始旋转，风力发电机l 达到切入风速时风机开始发电，经风光互补控制器8的风电控制系统连通蓄电 池9，同时不断检测风机电压信号，当风速过大时风光互补控制器8使继电器 吸合，接通卸载电阻10防止风机飞车。太阳能电池组件4通过风光互补控制 器8的光电控制系统与蓄电池9连接，采用增量控制太阳电池组件4对蓄电池 9的充电过程，当蓄电池9的充电电压达到设定的最高充电电压时，自动切断一 个太阳能电池组件4供电支路，以限制蓄电池9的充电电压继续增长，确保蓄 电池9的寿命，并最大限度的利用和储存太阳能电池组件发出的电能；光源6 通过风光互补控制器8的光控和时控系统来实现其发光和熄灭。
风光互补控制器8包括风电控制系统、光电控制系统和蓄电池充放电控制 系统三部分。风光互补控制器8主要是根据蓄电池9的充电状况来控制风力发 电机1和太阳能电池组件4的运行方式和开断情况，从而保证光源6的正常供 电以及系统各个部分的安全运行。风光互补控制器8根据日照强弱、风力的大 小、负载的变化，不断的对蓄电池9的工作状态进行切换和调节，保证系统工 作的连续性和稳定性。同时风光互补控制器8通过检测蓄电池9的荷电状态， 保护蓄电池9不受过度充电和过度放电的损害。
参见图4，风力达到2m/s时风机启动，并随风速增大而输出功率增大；风 力达到9m/s时，风机达到额定运转状态，输出功率达到最大化；风力大于9m/s 时，风机尾舵自动侧偏，功率输出减小。当风速小于起动风速时，风力发电机 的叶片不能转动，风速达到切入风速后，叶片转动同时带动风力发电机发电， 输出电能供给光源以及给蓄电池充电。达到额定风速时，风力发电机达到额定 功率正常发电。在风力发动机超过截止风速时，空间角度侧偏尾舵自动侧偏减 小叶片迎风面积，降低吸收的风能，同时采样信号电压通过控制电路进行开关 切换，风机通过卸载电阻使风力发电机在一定转速下限速运行或停止运行，以 保证风力发电机不致损坏。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领 域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含 在本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯，包括风力发电机与尾舵，所述的风力发电机通过回转体与灯杆连接，其特征在于，所述的尾舵通过主轴活动的连接在风力发电机上，所述的回转体内设有集电环和电刷，所述的集电环固定在灯杆上。
2、 根据权利要求1所述的水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯，其特征在 于，所述的尾舵能够水平自动侧偏，与风轮叶面形成0-90°的夹角。
3、 根据权利要求1所述的水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯，其特征在 于，所述灯杆下部舱门内设有风光互补控制器，所述风光互补控制器下部连接 蓄电池，上部分别连接太阳能电池组件、光源和风力发电机，所述风光互补控 制器还连接有卸载电阻。
4、 根据权利要求3所述的水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯，其特征在 于，所述风光互补控制器包括风电控制系统、光电控制系统和蓄电池充放电控 制系统三部分。
专利摘要本实用新型公开了一种水平尾舵侧偏免解缆风光互补路灯，包括风力发电机与尾舵，所述的风力发电机通过回转体与灯杆连接，所述的尾舵通过主轴活动的连接在风力发电机上，所述的回转体内设有集电环和电刷，所述的集电环固定在灯杆上。所述的尾舵能够水平自动侧偏，与风轮叶面形成0-90°的夹角。所述灯杆下部舱门内设有风光互补控制器，所述风光互补控制器下部连接蓄电池，上部分别连接太阳能电池组件、光源和风力发电机，所述风光互补控制器还连接有卸载电阻。本实用新型的尾舵能够自动侧偏，避免风轮飞车，而且不需要人工解缆，使用方便。
文档编号F03D9/00GK201288982SQ20082012323
公开日2009年8月12日 申请日期2008年10月23日 优先权日2008年10月23日
发明者张宪东, 张金广 申请人:皇明太阳能集团有限公司