一种微风发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种发电装置，属于发电设备技术领域，尤其是指一种微风发电装置。

背景技术：

电源，作为一种环保能源，是目前必不可少的资源之一。现有技术中，电源的产生主要有两种形式，一种是靠燃烧能源产生动力的火力发电，一种是利用自然界动力的环保发电，例如风力发电。火力发电由来已久，但是需要燃烧消耗能源来产生动力，会造成能源的大量损耗，而且会对大气环境产生一定的污染；而风力发电则是利用自然空气的流动来产生动力，无需损耗其它能源，是一种节能环保的发电形式。但是，目前风力发电存在的一个主要不足之处就是发电效率低，风能浪费大。

如图1所示为现有的飞机螺旋桨式的风力发电装置，这种结构形式的发电结构，风叶最多能够采集受风面积的15％，而其余的85％的风能(如图中区域A和B)几乎被白白浪费掉；如图2所示为近年来的垂直三片式风力发电机装置，这种结构形式的发电结构，风叶的采风面积更少(如图中区域C和D为风能浪费区域，E则对风叶转动产生阻力)，几乎不超过10％，浪费掉的风能与实际采用的要多得多。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足，提供一种微风发电装置，该微风发电装置兼具了风力发电和光伏发电于一体，极大的提高了风力发电的采风面积，极大的提高了风力发电的效率，也减少了风能的浪费，是一种能够推广使用的极具社会效益的发电装置。

为了实现上述目的，本实用新型按照以下技术方案实现：

一种微风发电装置，包括有支撑架、设置于支撑架中的风力发电系统、与风力发电系统连接的蓄电池结构、及设置于支撑架中的风量导流系统，其中：所述支撑架包括有上夹板、下夹板及若干支撑连接上下夹板的支撑柱；所述风力发电系统包括有位于上下夹板之间的受风转筒及与受风转筒转轴传动连接的发电机；所述风量导流系统包括有若干均匀间隔环绕设置于受风转筒外围的导风摆叶及调控相邻导风摆叶间隙大小的摆叶调控组件。

进一步，所述导风摆叶为垂直设置于上下夹板之间的竖直平板，每一竖直平板的一竖直端设置有一枢轴，该枢轴的上下端分别活动连接上下夹板；所述摆叶调控组件包括有水平设置于支撑架内临近下夹板位置的齿轮式旋板、驱动齿轮式旋板的摆叶驱动马达及控制摆叶驱动马达动作的导风控制器，其中：该齿轮式旋板的外圈设置有若干与导风摆叶一一对应的外齿牙，每一外齿牙铰接有一摆叶连接块，每一摆叶连接块再与对应的导风摆叶下端部连接，齿轮式旋板的内圈至少一部分设置有内齿牙；该摆叶驱动马达的动力输出轴紧固连接有马达主动齿轮，马达主动齿轮再与齿轮式旋板的内齿牙啮合传动连接；该导风控制器与摆叶驱动马达连接。

进一步，所述受风转筒的外壁设置有若干均匀间隔布置的弧形受风叶，受风转筒的中部通过一竖直转轴分别与上下夹板活动连接，该竖直转轴的底部端设置有第一强磁铁，支撑架下夹板的中部位置设置有与第一强磁铁对向排斥的第二强磁铁，该竖直转轴的顶部端连接有增速齿轮；所述发电机设置于支撑架上夹板的顶部位置，其动力输入端通过一从动齿轮与竖直转轴的增速齿轮啮合传动连接。

进一步，所述发电装置还包括有光伏发电系统，该光伏发电系统与蓄电池结构连接，其包括有架设于支撑架上夹板上方的太阳板支架及布置于太阳能板支架上的太阳能板。

进一步，所述发电装置还包括有发电控制电路，发电控制电路包括有自动监测转换电路模块、升压电路模块和降压电路模块、比较整形电路模块及过压短路保护电路模块。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型兼具了风力发电和光伏发电于一体，而且极大的提高了风力发电的采风面积，极大的提高了风力发电的效率，也减少了风能的浪费，只要有空气流动或微风即能驱动本实用新型工作发电，向用户提供50至300瓦的电能，是一种能够推广使用的极具社会效益和经济效益的发电装置。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明详细阐述本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1是现有技术中飞机螺旋桨式发电结构的结构简易图。

图2是现有技术中垂直三片式发电结构的结构简易图。

图3是本实用新型的立体结构示意图。

图4是图3的正面结构示意图。

图5是图4的剖视结构示意图。

图6是风力发电系统中增速齿轮与发电机的结构示意图。

图7是风量导流系统中摆叶调控组件的结构示意图。

图8是本实用新型采风面积示意图。

图9是本实用新型的发电控制电路流程框图。

具体实施方式

如图3至7所示，本实用新型所述微风发电装置，包括有支撑架1、设置于支撑架中的风力发电系统2、设置于支撑架上方的光伏发电系统3、分别与风力发电系统和光伏发电系统连接的蓄电池结构、及设置于支撑架中的风量导流系统4。

如图3、4所示，上述支撑架1包括有上夹板11、下夹板12及若干支撑连接上下夹板的支撑柱13。

如图4至8所示，上述风力发电系统2包括有位于上下夹板之间的受风转筒21及与受风转筒转轴传动连接的发电机22。

进一步，所述受风转筒21的外壁设置有若干均匀间隔布置的弧形受风叶211，受风转筒21的中部通过一竖直转轴212分别与上下夹板11、12活动连接，该竖直转轴212的底部端设置有第一强磁铁213，支撑架下夹板12的中部位置设置有与第一强磁铁对向排斥的第二强磁铁214，该竖直转轴212的顶部端连接有增速齿轮215；所述发电机22设置于支撑架上夹板11的顶部位置，其动力输入端通过一从动齿轮221与竖直转轴的增速齿轮215啮合传动连接。

本实用新型通过第一强磁铁213和第二强磁铁214的排斥作用，可以将受风转筒21悬空顶起，进而减小受风转筒21的摩擦阻力，保证微风即可驱动受风转筒旋转工作。

如图3、4、7、8所示，上述风量导流系统4包括有若干均匀间隔环绕设置于受风转筒外围的导风摆叶41及调控相邻导风摆叶间隙大小的摆叶调控组件。

进一步，所述导风摆叶41为垂直设置于上下夹板之间的竖直平板，每一竖直平板的一竖直端设置有一枢轴411，该枢轴411的上下端分别活动连接上下夹板11、12；所述摆叶调控组件包括有水平设置于支撑架内临近下夹板位置的齿轮式旋板42、驱动齿轮式旋板的摆叶驱动马达(图中未示出)及控制摆叶驱动马达动作的导风控制器43，其中：该齿轮式旋板42的外圈设置有若干与导风摆叶一一对应的外齿牙421，每一外齿牙421铰接有一摆叶连接块422，每一摆叶连接块422再与对应的导风摆叶41下端部连接，齿轮式旋板42的内圈至少一部分设置有内齿牙423；该摆叶驱动马达的动力输出轴紧固连接有马达主动齿轮441，马达主动齿轮441再与齿轮式旋板的内齿牙423啮合传动连接；该导风控制器43与摆叶驱动马达连接。

通过调控导风摆叶41之间的间隙大小，可以调控进入受风转筒弧形受风叶211的风量，能够把85％的来风集中供给弧形受风叶，同时把产生阻力的15％的来风向外排除(如图8所示)，使弧形受风叶没有阻力轻松向一个方向旋转，是本实用新型能够微风发电的最大保障结构。风力小的时候导风摆叶可以全开，当风力大于发电机承受能力的时候，能够自动地逐步关闭导风摆叶之间的间隙，使发电机稳定地工作。

如图3所示，上述光伏发电系统3包括有架设于支撑架上夹板上方的太阳板支架31及布置于太阳能板支架上的太阳能板32。

太阳能板是采用16块10瓦12伏的光电转换太阳能板，作为0级风时的补充能源，当有阳光照射时，能够有160瓦的电能提供，夜间有外界灯光的亮度时也有几十瓦的补充电能。

如图9所示，上述发电装置还包括有发电控制电路，发电控制电路包括有自动监测转换电路模块、升压电路模块和降压电路模块、比较整形电路模块及过压短路保护电路模块。

由于风力发电机发出来的电是不稳定的，电压和电流都不稳定，因此要得到稳定的电压和理想的电流，就必须由发电控制电路来完成。自动监测转换电路模块采集发电机送来的电能，如果是比理想值高的电压，就自动把电能送向降压电路模块，如果送来的电能电压低于理想值时，自动转换送给升压电路模块；经过降压电路模块或升压电路模块输出的电压是比较理想的稳定电压，再通过比较整形电路模块的比较和整形，得到更加紧密的纯净电压，再过压短路保护电路模块，如果负载发生短路，过压短路保护电路模块及时反馈到自动监测转换电路模块停止供电，以保护整个电路的安全。

本实用新型输出电压为安全电压，可以设定为12伏、18.4伏、24伏、36伏、48伏和60伏，供用户有选择性的使用。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。