一种升力型垂直轴风力发电装置及方法

本发明涉及风力发电，特别是涉及一种升力型垂直轴风力发电装置及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、垂直轴风力机是一种叶片围绕一个垂直轴进行旋转的风力发电设备，垂直轴风力发电机主要分为阻力型和升力型，升力型垂直轴风力发电机的效率比阻力型高很多，但是启动风速较高，风速很低时难以自动启动；其次，现有的垂直轴风力发电机未能实现对风力的聚集，导致垂直轴风力发电机的发电效率不高。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种升力型垂直轴风力发电装置及方法，旨在实现垂直轴风力发电机对风力的聚集和风速较低时风力发电机的自动启动，提高垂直轴风力发电机的发电效率。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种升力型垂直轴风力发电装置，包括：智能控制器、底座，以及设于底座上的底板和顶板；

4、所述底板和顶板之间设有立柱和主轴，立柱上设有绕立柱转动的导风板，主轴的顶部设有启动齿轮；

5、所述顶板的上部设有太阳能发电板和启动器，太阳能发电板发出的电用于启动器，启动器与启动齿轮连接以带动主轴转动；

6、所述智能控制器用于根据主轴的转速调节导风板的张开角度。

7、作为可选择的实施方式，所述底板和顶板为圆形，在底板和顶板之间绕圆周方向均匀布设立柱。

8、作为可选择的实施方式，所述底板和顶板为圆形，在底板侧边、顶板侧边以及底板和顶板端部连接处均往外延伸设置引风板，由四个引风板围成喇叭状的引风腔，且上引风板比下引风板长。

9、作为可选择的实施方式，所述主轴上装有转速传感器，用于检测主轴的转速。

10、作为可选择的实施方式，所述底板和导风板之间装有电动伸缩杆，用于控制导风板的打开和闭合，所述底座上设有安全锁，用于在导风板闭合时锁住导风板。

11、作为可选择的实施方式，所述主轴上装有升力型的风叶，风叶与主轴之间通过支架固定连接。

12、作为可选择的实施方式，所述主轴上装有转速传感器，用于检测主轴转速。

13、作为可选择的实施方式，所述底座内部装有第一逆变器与第一蓄电池，主轴的底部连接发电机，发电机所发电能储存在第一蓄电池中，经第一逆变器转换为稳定的交流电后使用。

14、作为可选择的实施方式，所述顶板上部还设有第二逆变器和第二蓄电池，所述第二蓄电池用于存储太阳能发电板产生的电能，第二逆变器与启动器和第二蓄电池相连，第二逆变器用于利用第二蓄电池内存储的电能启动启动器。

15、作为可选择的实施方式，当升力型垂直轴风力发电装置不能自动启动时，所述启动器利用太阳能发电板产生的电能启动升力型垂直轴风力发电装置，启动器上的齿轮连接到主轴的启动齿轮上，从而带动主轴转动，启动升力型垂直轴风力发电装置；当升力型垂直轴风力发电装置启动后，启动器与启动齿轮的连接自动断开。

16、第二方面，本发明提供一种升力型垂直轴风力发电装置的工作方法，采用第一方面所述的升力型垂直轴风力发电装置，包括：

17、当升力型垂直轴风力发电装置不能自动启动时，由启动器利用太阳能发电板产生的电能启动升力型垂直轴风力发电装置，启动器上的齿轮连接到主轴的启动齿轮上，从而带动主轴转动，启动升力型垂直轴风力发电装置；

18、当升力型垂直轴风力发电装置启动后，启动器与启动齿轮的连接自动断开；

19、通过由四个引风板和围成喇叭状的引风腔进行风力聚集，根据主轴的转速，调节导风板的张开角度，以改变进风量。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

21、本发明提出一种升力型垂直轴风力发电装置及方法，在底板和顶板中间设有主轴，主轴上部装有启动齿轮，底部通过联轴器与发电机相连；在底座的外侧安装智能控制器，通过启动器与启动齿轮的连接带动主轴转动，智能控制器根据主轴的转速调节导风板的张开角度，从而改变进风量。

22、本发明提出一种升力型垂直轴风力发电装置及方法，在底板和顶板上设有引风板，由四个引风板围成喇叭状的引风腔，从外向内引风腔的空间越来越狭窄，风流经引风腔后使风速明显加快，使风叶转速加快，以用于聚集风力；同时，在各个方向都设有引风腔，大大提高发电效率。

23、本发明提出一种升力型垂直轴风力发电装置及方法，在顶板上部装有太阳能发电板和启动器，太阳能发电板产生的电能储存在蓄电池中，供给启动器使用。当风速低，升力型垂直轴风力发电装置不能自动启动时，由启动器利用太阳能发电板产生的电能启动风力发电装置，启动器上的齿轮暂时连接到主轴的启动齿轮上，从而带动主轴转动，启动风力发电装置；当风力发电装置启动后，启动器与启动齿轮的连接自动断开。

24、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，包括：智能控制器、底座，以及设于底座上的底板和顶板；

2.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述底板和顶板为圆形，在底板和顶板之间绕圆周方向均匀布设立柱。

3.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述底板和顶板为圆形，在底板侧边、顶板侧边以及底板和顶板端部连接处均往外延伸设置引风板，由四个引风板围成喇叭状的引风腔，且上引风板比下引风板长。

4.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述主轴上装有转速传感器，用于检测主轴的转速。

5.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述底板和导风板之间装有电动伸缩杆，用于控制导风板的打开和闭合，所述底座上设有安全锁，用于在导风板闭合时锁住导风板。

6.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述主轴上装有升力型的风叶，风叶与主轴之间通过支架固定连接。

7.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述底座内部装有第一逆变器与第一蓄电池，主轴的底部连接发电机，发电机所发电能储存在第一蓄电池中，经第一逆变器转换为稳定的交流电后使用。

8.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述顶板上部还设有第二逆变器和第二蓄电池，所述第二蓄电池用于存储太阳能发电板产生的电能，第二逆变器与启动器和第二蓄电池相连，第二逆变器用于利用第二蓄电池内存储的电能启动启动器。

9.如权利要求1所述的一种升力型垂直轴风力发电装置，其特征在于，当升力型垂直轴风力发电装置不能自动启动时，所述启动器利用太阳能发电板产生的电能启动升力型垂直轴风力发电装置，启动器上的齿轮连接到主轴的启动齿轮上，从而带动主轴转动，启动升力型垂直轴风力发电装置；当升力型垂直轴风力发电装置启动后，启动器与启动齿轮的连接自动断开。

10.一种升力型垂直轴风力发电装置的工作方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的升力型垂直轴风力发电装置，包括：

技术总结本发明公开一种升力型垂直轴风力发电装置及方法，包括：智能控制器、底座，以及设于底座上的底板和顶板；所述底板和顶板之间设有立柱和主轴，立柱上设有绕立柱转动的导风板，主轴的顶部设有启动齿轮；所述顶板的上部设有太阳能发电板和启动器，太阳能发电板发出的电用于启动器，启动器与启动齿轮连接以带动主轴转动；所述智能控制器用于根据主轴的转速调节导风板的张开角度，在底板侧边、顶板侧边以及底板和顶板端部连接处均往外延伸设置引风板，由四个引风板围成喇叭状的引风腔。旨在实现垂直轴风力发电机对风力的聚集和风速较低时风力发电机的自动启动，提高垂直轴风力发电机的发电效率。技术研发人员：赵佳佳,孙洪振,赵新助,何昊宇,张正烜受保护的技术使用者：山东建筑大学技术研发日：技术公布日：2024/6/20