一種多功能發電系統的制作方法

本發明屬于發電技術領域，更具體地說，涉及一種多功能發電系統。

背景技術：

太陽能發電被稱為最理想的新能源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發電、核能發電相比，太陽能電池不會引起環境污染。但太陽能卻有不可忽視的缺點即獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。

風能是最具商業潛力、最具活力的可再生能源之一，使用清潔，成本較低，取用不盡。風力發電具有裝機容量增長空間大，成本下降快，安全、能源永不耗竭等優勢。在各類新能源開發中，風能發電是技術相對成熟、并具有大規模開發和商業開發條件的發電方式。風能發電可以減少化石燃料發電產生的大量的污染物和碳排放。但風能利用也存在不可忽視的弊端，風能利用受地理環境限制嚴重，當風速不穩定時或無風天氣時，產生的能量大小不穩定或者不能發電。

針對上述情況，本領域人員積極創新研究，以期待創設出一種新型的多功能發電系統，可以彌補太陽能和風能單獨發電的缺陷，提高能源發電系統的利用率，從而提高發電量。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種多功能發電系統，擁有太陽能發電和風能發電雙系統，實現太陽能發電系統和風能發電系統的交替使用，可以根據具體氣候環境選擇太陽能發電或風能發電，提高能源發電系統的利用率，從而提高發電量。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種多功能發電系統，包括底座、支撐立柱和發電葉片組，所述底座與地面剛性連接，所述支撐立柱與所述底座固定連接且垂直于底座表面，所述發電葉片組包括四組葉片、連接件和葉片安裝臺，每一所述葉片皆安裝有整齊排列的光伏電池板，所述連接件與所述葉片安裝臺鉸接，所述連接件的鉸接軸連接有驅動連接件旋轉的第一電機，所述葉片通過一半球形關節與連接件鉸接，所述葉片與半球形關節的鉸接軸剛性連接，所述半球形關節的鉸接軸連接有第二電機；所述葉片遠離半球形關節的一端為弧形；

所述葉片安裝臺的下端設有一旋轉連接件，所述旋轉連接件與所述葉片安裝臺為一體成型件；

所述支撐立柱與所述發電葉片組之間安裝有連接裝置，所述連接裝置的頂端設有一球狀的旋轉機構，所述連接裝置與所述旋轉機構鉸接，所述旋轉連接件與旋轉機構的鉸接軸剛性連接，所述鉸接軸連接有第三電機，所述旋轉連接件的下端的形狀與球狀的旋轉機構相配合，所述連接裝置(6)與所述支撐立柱活動連接，所述連接裝置的下端連接有驅動連接裝置轉動的第四電機；

所述支撐立柱為伸縮支撐立柱，所述伸縮支撐立柱包括位于上端的第一節立柱和位于下端的第二節立柱，所述第二節立柱內設有蝸桿齒輪和第五電機；

所述葉片安裝臺安裝有風速感應器、感雨感應器和太陽能跟蹤儀；

還設有plc控制器，所述第一電機、所述第二電機、所述第三電機、所述第四電機、所述第五電機、所述風速感應器、所述感雨感應器和所述太陽能跟蹤儀皆與所述plc控制器電連接。

進一步地說，所述葉片設有上層葉片和下層葉片，所述上層葉片與所述下層葉片的大小相同，所述上層葉片包括左半葉片和右半葉片，所述左半葉片與所述下層葉片的左邊活頁連接，所述右半葉片與所述下層葉片的右邊活頁連接，所述葉片安裝臺內設有齒輪組和第六電機，所述齒輪組包括一個主動大齒輪和四對從動小齒輪，每對從動小齒輪設有兩個并分別連接每一組葉片的左邊活頁的鉸軸和右邊活頁的鉸軸。

進一步地說，所述光伏電池板安裝于所述葉片的下層葉片的上表面和上層葉片的下表面。

進一步地說，所述光伏電池板為單晶硅光伏電池板。

進一步地說，所述葉片安裝臺為圓柱體平臺。

進一步地說，所述連接件的厚度等于所述葉片安裝臺的高度。

進一步地說，所述支撐立柱為圓柱體立柱。

進一步地說，所述葉片安裝臺的直徑等于所述支撐立柱的直徑。

進一步地說，所述發電系統的工作模式包括如下兩種：

工作模式一、太陽能發電模式，葉片的上層葉片完全打開，葉片的打開平面與葉片安裝臺的表面平行，支撐立柱為縮短狀態；發電葉片組根據太陽能追蹤器的監測數據，調節發電葉片組的角度，始終保證光照垂直入射光伏電池板；

工作模式二、風能發電模式，葉片的上層葉片與下層葉片疊合，葉片的疊合平面與葉片安裝臺的表面垂直，旋轉連接件垂直于支撐立柱，支撐立柱為伸長狀態。

本發明的有益效果是：

一、本發明包括發電葉片組、連接裝置和支撐立柱，發電葉片組設有能夠直接或間接驅動葉片的多角度旋轉的第一電機和第二電機；連接裝置的頂端設有球形的旋轉結構，葉片安裝臺的下端的旋轉連接件與旋轉機構的鉸接軸剛性連接，鉸接軸連接有第二電機，連接裝置的下端連接有第三電機，通過第二電機和第三電機實現葉片安裝臺的多角度轉動；葉片安裝臺設有風速感應器和感雨感應器與plc控制器電連接，實現對氣候環境數據變化的監測，智能選擇使用風能發電或太陽能發電，保證發電的持續性,提高發電系統的利用率，從而提高發電量；

二、本發明中葉片安裝臺設有太陽能跟蹤儀與plc控制器電連接，當采用太陽能發電模式時，太陽能跟蹤儀時刻監測光照度，并將監測數據傳送給plc控制器，plc控制器發送指令給第三電機和第四電機動作，調整發電葉片組的發電方向，接收最大的光照量，有效提高發電量；

三、本發明的發電葉片采用上層葉片和下層葉片的雙層結構，而上層葉片分為左半葉片和右半葉片，光伏電池板安裝于下層葉片的上表面和上層葉片的下表面，左半葉片與下層葉片通過左邊活頁鉸接，右邊葉片與下層葉片通過右邊活頁鉸接，左邊活頁的鉸軸和右邊活頁的鉸軸皆通過齒輪組連接第六電機，實現葉片的開合：當發電系統為太陽能發電模式時，葉片打開，增大發電面積，提高發電率；當發電系統為風能發電時，合上上層葉片，減小阻力，提高發電率。

附圖說明

圖1為本發明太陽能發電模式結構示意圖；

圖2為本發明葉片的結構示意圖；

圖3為本發明葉片展開示意圖；

圖4為本發明太陽能發電時葉片展開示意圖；

圖5為本發明風能發電模式結構示意圖；

圖6為本發明控制原理圖；

圖中各部分的附圖標記如下：

底座1、支撐立柱2、葉片3、上層葉片31、左半葉片312、右半葉片311、下層葉片32、連接件4、葉片安裝臺5、旋轉連接件51、連接裝置6、旋轉機構61、第一電機7、半球形關節8、第二電機9、第三電機10、第四電機11、第五電機12、風速感應器13、感雨感應器14、太陽能跟蹤儀15和plc控制器16。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發明的保護范圍。

實施例：一種多功能發電系統，如圖1-圖6所示，包括底座1、支撐立柱2和發電葉片組，所述底座1與地面剛性連接，所述支撐立柱2與所述底座1固定連接且垂直于底座1表面，所述發電葉片組包括四組葉片3、連接件4和葉片安裝臺5，每一所述葉片皆安裝有整齊排列的光伏電池板，所述連接件4與所述葉片安裝臺鉸接，所述連接件的鉸接軸連接有驅動連接件旋轉的第一電機7，所述葉片通過一半球形關節與連接件鉸接，所述葉片3與半球形關節8的鉸接軸剛性連接，所述半球形關節的鉸接軸連接有第二電機9；所述葉片遠離半球形關節的一端為弧形；

所述葉片安裝臺5的下端設有一旋轉連接件51，所述旋轉連接件51與所述葉片安裝臺5為一體成型件；

所述支撐立柱2與所述發電葉片組之間安裝有連接裝置6，所述連接裝置的頂端設有一球狀的旋轉機構61，所述連接裝置6與所述旋轉機構鉸接，所述旋轉連接件與旋轉機構的鉸接軸剛性連接，所述鉸接軸連接有第三電機10，所述旋轉連接件的下端的形狀與球狀的旋轉機構相配合，所述連接裝置6與所述支撐立柱2活動連接，所述連接裝置的下端連接有驅動連接裝置轉動的第四電機11；

所述支撐立柱為伸縮支撐立柱，所述伸縮支撐立柱包括位于上端的第一節立柱和位于下端的第二節立柱，所述第二節立柱內設有蝸桿齒輪和第五電機12；

所述葉片安裝臺5安裝有風速感應器13、感雨感應器14和太陽能跟蹤儀15；

還設有plc控制器16，所述第一電機7、所述第二電機9、所述第三電機10、所述第四電機11、所述第五電機12、所述風速感應器13、所述感雨感應器14和所述太陽能跟蹤儀15皆與所述plc控制器電連接。

所述葉片3設有上層葉片31和下層葉片32，所述上層葉片31與所述下層葉片32的大小相同，所述上層葉片31包括左半葉片312和右半葉片311，所述左半葉片312與所述下層葉片32的左邊活頁連接，所述右半葉片311與所述下層葉片32的右邊活頁連接，所述葉片安裝臺內設有齒輪組和第六電機，所述齒輪組包括一個主動大齒輪和四對從動小齒輪，每對從動小齒輪設有兩個并分別連接每一組葉片的左邊活頁的鉸軸和右邊活頁的鉸軸。

所述光伏電池板安裝于所述葉片的下層葉片32的上表面和上層葉片31的下表面。

所述光伏電池板為單晶硅光伏電池板。

所述葉片安裝臺5為圓柱體平臺。

所述連接件4的厚度等于所述葉片安裝臺5的高度。

所述支撐立柱2為圓柱體立柱。

所述葉片安裝臺5的直徑等于所述支撐立柱的直徑。

所述發電系統的工作模式包括如下兩種：

工作模式一、太陽能發電模式，葉片的上層葉片完全打開，葉片的打開平面與葉片安裝臺的表面平行，支撐立柱為縮短狀態；發電葉片組根據太陽能追蹤器的監測數據，調節發電葉片組的角度，始終保證光照垂直入射光伏電池板；

工作模式二、風能發電模式，葉片的上層葉片與下層葉片疊合，葉片的疊合平面與葉片安裝臺的表面垂直，旋轉連接件垂直于支撐立柱，支撐立柱為伸長狀態。

本發明的工作原理或工作過程如下：

本發明包括發電葉片組、連接裝置和支撐立柱，發電葉片組設有能夠直接或間接驅動葉片的多角度旋轉的第一電機和第二電機；連接裝置的頂端設有球形的旋轉結構，葉片安裝臺的下端的旋轉連接件與旋轉機構的鉸接軸剛性連接，鉸接軸連接有第二電機，連接裝置的下端連接有第三電機，通過第二電機和第三電機實現葉片安裝臺的多角度轉動；葉片安裝臺設有風速感應器和感雨感應器與plc控制器電連接，實現對氣候環境數據變化的監測，智能選擇使用風能發電或太陽能發電，保證發電的持續性,提高發電系統的利用率，從而提高發電量；

本發明中葉片安裝臺設有太陽能跟蹤儀與plc控制器電連接，當采用太陽能發電模式時，太陽能跟蹤儀時刻監測光照度，并將監測數據傳送給plc控制器，plc控制器發送指令給第三電機和第四電機動作，調整發電葉片組的發電方向，接收最大的光照量，有效提高發電量；

本發明的發電葉片采用上層葉片和下層葉片的雙層結構，而上層葉片分為左半葉片和右半葉片，光伏電池板安裝于下層葉片的上表面和上層葉片的下表面，左半葉片與下層葉片通過左邊活頁鉸接，右邊葉片與下層葉片通過右邊活頁鉸接，左邊活頁的鉸軸和右邊活頁的鉸軸皆通過齒輪組連接第六電機，實現葉片的開合：當發電系統為太陽能發電模式時，葉片打開，增大發電面積，提高發電率；當發電系統為風能發電時，合上上層葉片，減小阻力，提高發電率。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。