一种扇风发电的两用风扇的制作方法

本发明涉及风力发电，更具体地说，涉及一种扇风发电的两用风扇。

背景技术：

1、在一些室外休息场所或人口密集的区域，大型立式风扇成为了不可或缺的通风散热设备，它们通过电机驱动扇叶旋转，有效缓解炎热天气带来的不适。为了进一步提升这类风扇的实用性和能效，现有技术将风扇转变为风力发电装置。例如，中国专利公开的一种立式风扇（申请号：202110004314.9）就巧妙地利用了自然风资源，在自然风吹动扇叶时，能够让电机的输出轴旋转，从而实现电机发电，并将产生的电能储存起来，当需要通风散热时，再利用这些储存的电能来为电机供电，这种设计极大地节约了能源，提高了风扇的环保性能。

2、然而，在实际应用中，这种风力发电方式也面临着一些挑战，由于自然风的风速是不断变化的，时而轻柔，时而猛烈，这就给风扇的发电系统带来了不小的考验，特别是在风速过大的情况下，扇叶会转动得过快，不仅导致电机的发电量急剧增加，容易使电机处于过载状态，缩短其使用寿命；而且扇叶的高速旋转还会引起风扇整体结构的剧烈振动，长期下去很可能造成风扇整体结构的损坏，甚至引发安全隐患。

3、针对上述存在的问题，本发明在深入分析和研究现有两用风扇技术的基础上，进行了针对性的改进和优化，旨在研制出一种扇风发电的两用风扇。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种扇风发电的两用风扇，可以实现能够自动调整兜风件的开口大小，从而调控兜风件所受风的作用力大小，灵活的改变扇叶与外转子的旋转速度，确保外转子能够维持在一个稳定的转速范围内运行，能够有效保障外转子电机进行持续稳定的发电，避免因发电过程中的过载问题而导致损坏，还能减少因扇叶转速过快而引起的整体设备剧烈晃动，防止设备结构松动或解体的风险。

2、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

3、一种扇风发电的两用风扇，包括立柱和基座，所述基座固定安装在立柱的下端；

4、外转子电机，所述外转子电机由中心轴和外转子组成，所述中心轴设置在外转子的内部，且中心轴的上下两端贯穿外转子并延伸至外部，所述中心轴的下端与立柱固定连接；

5、扇叶，所述扇叶为多组设置，多组所述扇叶固定安装在外转子的外表上，且多组扇叶呈环形均等分布；

6、兜风件，所述兜风件安装在扇叶远离外转子的一端；

7、支撑板，所述支撑板固定连接在兜风件的下表面上，且支撑板的一端与扇叶固定连接；

8、挤压板，所述挤压板贴合设置在兜风件的上方；

9、控制盒，所述控制盒安装在外转子的下表面上；

10、电机，所述电机安装在控制盒内；

11、缠线轮，所述缠线轮固定安装在电机的输出轴上；

12、牵引绳，所述牵引绳的数量与挤压板的数量相对应，所述牵引绳的一端与缠线轮固定连接，所述牵引绳远离缠线轮的一端与挤压板连接，所述电机驱动缠线轮转动，通过缠线轮的转动拉动牵引绳，再通过牵引绳来带动挤压板上下摆动来挤压兜风件的开口。

13、进一步地，所述扇叶呈空心结构设计，所述牵引绳设置在扇叶的空心结构处，所述挤压板的一端延伸至扇叶的空心结构内，且挤压板的下端部靠近扇叶的内底壁，所述挤压板位于扇叶空心结构处位置上固定安装有转轴，所述转轴与扇叶的内壁转动连接，所述扇叶的上端内壁固定连接有弹簧，所述弹簧的下端与挤压板固定连接，所述扇叶的内壁靠近上端位置处安装有导线轮，所述牵引绳是固定连接在挤压板的下端部，所述牵引绳从导线轮的上端穿过，所述控制盒的内壁位于缠线轮的上方位置处固定安装有横板，所述牵引绳从横板的内部活动穿过，所述兜风件采用弹性材料制作而成。

14、进一步地，包括：

15、盖板，所述盖板固定安装在中心轴的上端；

16、测风仪，所述测风仪安装在盖板的上端，所述测风仪用于实时采集当前时刻的风速数据；

17、测速传感器，所述测速传感器安装在盖板的下端，所述测速传感器用于实时监测外转子的转速数据；

18、处理模块，根据测速传感器采集到的转速数据和测风仪采集到的风速数据，计算电机驱动缠线轮转动的幅度。

19、进一步地，根据测速传感器采集到的转速数据和测风仪采集到的风速数据，计算电机驱动缠线轮转动的幅度，包括：

20、预先设定外转子电机发电时外转子的稳定转速；

21、若外转子的当前转速不在预设稳定转速内，处理模块先判断外转子的转速是小于预设稳定转速还是大于预设稳定转速；

22、若外转子的转速大于预设稳定转速，处理模块控制电机正转，使缠线轮转动并拉紧牵引绳，并驱动挤压板向下偏转挤压兜风件的开口，使兜风件开口变小降低外转子的转速，直至外转子稳定在预设稳定转速内，停止电机驱动缠线轮转动；

23、若外转子的转速小于预设稳定转速，处理模块控制电机反转，使缠线轮转动松开牵引绳，并驱动挤压板向上偏转松开兜风件的开口，使兜风件开口变大提升外转子的转速，直至外转子稳定在预设稳定转速内，停止电机驱动缠线轮转动。

24、进一步地，根据测速传感器采集到的转速数据和测风仪采集到的风速数据，计算电机驱动缠线轮转动的幅度，还包括：

25、处理模块实时记录下采集到的风速数据并进行存储，作为历史数据，处理模块利用学习模型，对历史风速数据进行分析，以预判下一时刻的风速数据，根据预判的风速数据和兜风件当前的开口状态，预判外转子下一时刻的转速是否在稳定转速内；

26、若预判的外转子转速大于稳定转速，处理模块驱动电机7进行转动，控制兜风件的开口变小至目标状态；

27、若预判的外转子转速小于稳定转速，处理模块驱动电机7进行转动，控制兜风件的开口变大至目标状态。

28、进一步地，根据测速传感器采集到的转速数据和测风仪采集到的风速数据，计算电机驱动缠线轮转动的幅度，还包括：

29、将预判的风速数据与当前时刻的风速数据进行比较；

30、计算预判的风速数据与前时刻风速数据的差值，差值作为反馈信号用于调整学习模型，以得到新的学习模型，使用新的学习模型对未来风速进行预测，根据差值自动调整预判的模型，以使得后续预判的风速数据与前时刻的风速数据趋于相同，使用新的学习模型对未来的风速进行预判以得到新的预判风速数据。

31、进一步地，预先设定外转子电机发电时的稳定转速，包括：

32、稳定转速分为一级转速和二级转速，其中一级转速是首选转速，二级转速是在无法达到一级转速时的备选转速；

33、实时监测当前外转子的实际转速，并与预设的一级转速进行比较，若实际转速低于一级转速，处理模块进入转速调节流程，通过控制兜风件的开口大小，将外转子的转速调节至一级转速；

34、若处理模块无法调节外转子的转速到一级转速，则自动切换至二级转速调节模式，在二级转速调节模式下，处理模块调节外转子的转速向一级转速靠近。

35、进一步地，所述基座内安装有蓄电池，所述蓄电池与外转子电机电性连接，所述蓄电池为外转子电机提供驱动电力，所述基座内安装有稳压模块和升压模块，所述外转子电机发电时通过稳压模块进行稳压，再通过升压模块对蓄电池进行充电。

36、进一步地，包括：

37、环形槽，所述环形槽开设在立柱的外侧表面上；

38、导电环，所述导电环安装在环形槽内，所述导电环与蓄电池电性连接；

39、导电柱，所述导电柱一端与导电环的外圆面接触，所述导电柱可在环形槽贴合着导电环做圆周运动，所述导电柱远离导电环的一端贯穿横板并与电机电性连接。

40、进一步地，所述兜风件远离开口的一端呈锥状设计，且锥头远离兜风件的开口端，所述兜风件的开口方向与外转子电机驱动扇叶旋转的方向相反。

41、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

42、本方案针对自然风力过大或过小的情况，设计了一个智能调节机制，能够自动调整兜风件的开口大小，进而精确调控兜风件所受风的作用力大小，可以灵活的改变扇叶与外转子的旋转速度，确保外转子能够维持在一个稳定的转速范围内运行，能够有效保障外转子电机进行持续稳定的发电，避免因发电过程中的过载问题而导致损坏，还能减少因扇叶转速过快而引起的整体设备剧烈晃动，防止设备结构松动或解体的风险。