光伏风能小型发电机的制作方法

1.本发明涉及一种发电机，更具体的说是涉及一种光伏风能小型发电机。


背景技术：

2.光伏发电和风能发电是目前较为火热的清洁电力来源，在现有的新农村中，目前可采用在屋顶安装光伏板的方式来实现屋内电源的自给自足，然而由于目前的光伏发电效率一般只有百分之70，因而很容易出现发电量不够使用的情况。
3.现有技术中有专利号为201410024611x，名称为光伏风能发动机的专利公开了一种既有光伏又有风能发电作用的设备，其主要方案是通过在风叶上设置光伏电池膜的方式，通过光伏电池膜便可实现光伏发电，然而在实际应用的过程中，风叶一般都是采用竖直设置的，即风叶的曝光面特别的低，因而采用上述方案光伏发电效率特别低，对于因为发电量不够使用的问题，无法有效的进行解决。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效的增加发电量的光伏风能小型发电机。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种光伏风能小型发电机，包括发电底座、发电机、叶轮和导向尾，所述发电底座用于固定安装在外部屋顶上，所述发电机通过旋转轴安装在发电底座上，所述叶轮同轴固定在发电机的转轴上，所述导向尾固定安装在发电机机身背向叶轮的一端上，所述叶轮包括轮轴和若干个叶片，所述叶片上附有光伏电池膜，所述轮轴同轴固定在发电机的转轴上，所述轮轴的轴面上设有数量与叶片一一对应的连接座，所述叶片的连接部安装在连接座上，以可翻转的安装在轮轴上，所述叶片的侧边铰接有补充片，所述补充片上同样附有光伏电池膜，所述发电机的上部固定有控制板，所述控制板与补充片的铰接轴部分和叶片的连接轴通信连接，以控制叶片的翻转和补充片的翻转，所述控制板上设有光照传感器，该控制板内具有光照阈值，当光照传感器检测到的光照强度到达光照阈值时，控制板控制叶片和补充片翻转呈水平状态，并且光伏电池膜朝上设置。
6.作为本发明的进一步改进，所述轮轴内嵌设有若干个翻转电机，所述连接座呈圆柱状，所述叶片的连接部同样呈圆柱状，所述翻转电机的位置与连接座一一对应，转轴从连接座圆形出伸出，所述连接座背向轮轴一端的端面上同轴固定有翻转沿，所述连接部背向叶片的一端上同轴固定有翻转槽，所述翻转沿嵌入到翻转槽内，以使得连接部和连接座可旋转连接，所述翻转电机的转轴上同轴套接有驱动齿轮，所述连接部的内侧边上开设有若干个轮齿，所述驱动齿轮通过行星齿轮组与轮齿相啮合。
7.作为本发明的进一步改进，所述叶片的下侧面中部的位置上设有伸缩电机，所述伸缩电机伸缩杆的左右两端分别与补充片的下侧面铰接，所述伸缩电机与控制板通信连接，受控制板控制而伸缩，进而控制补充片正向翻转打开或是反向翻转合拢。
8.作为本发明的进一步改进，所述叶片的下侧面中部的位置上固定安装有卷绕电机，所述补充片与叶片的侧边之间为弹性铰接，其通过连接绳与卷绕电机连接，所述叶片的下侧面开设有凹槽，所述卷绕电机与控制板通信连接，受控制板控制而动作，当卷绕电机卷绕连接绳时，补充片翻转收拢到凹槽内，并且其铰接处积蓄弹力。
9.作为本发明的进一步改进，所述凹槽的槽底内固定有若干个磁铁片，所述补充片的下侧面上贴合固定有磁铁片，当补充片被卷绕电机卷绕收起时，两个磁铁片之间相互吸引，以将补充片吸附固定在凹槽内。
10.作为本发明的进一步改进，所述控制板上设有光照传感器和风力传感器，用于检测外部光照强度和风力强度后输出光照数据和风力数据至控制板内，所述控制板在接收到光照数据和风力数据后执行下述步骤：
11.步骤一，接收到风力数据和光照数据后提取出风力数值和光照数值，并与其内预设的最低风力阈值和最低光照阈值相比对，若风力数值小于最低风力阈值，光照数值大于最低光照阈值时，控制板控制叶片向水平翻转，同时控制补充片打开，若风力数值大于最低风力阈值，光照数据小于最低光照阈值时，控制板控制叶片向竖直翻转，同时控制补充片合拢，若风力数值和光照数值均小于最低风力阈值和最低光照阈值时，控制板控制叶片向竖直翻转，同时控制补充片合拢，若风力数值和光照数值均大于最低风力阈值和最高风力阈值，则执行下一步骤；
12.步骤二，将风力数值和光照数值相比对，若风力数值大于光照数值，则控制板控制叶片向竖直翻转，同时控制补充片合拢，反之则控制板控制叶片向水平翻转，同时控制补充片打开；
13.其中，还预设有最大风力阈值，当风力数值大于最大风力阈值时，控制板控制叶片向水平翻转。
14.作为本发明的进一步改进，所述翻转电机为伺服电机，所述控制板内还预设有若干个呈梯度分布的风力阈值范围，每个风力阈值范围对应一个叶片翻转角度，在风力数值大于最低风力阈值后，还比对风力数值是否处于风力阈值范围内，若处于其中一个风力阈值范围内，控制板控制翻转电机使得叶片翻转至对应角度。
15.本发明的有益效果，通过发电机、叶轮和发电底座以及导向尾的设置，便可有效的构成一个风力发电设备，而通过光伏电池膜的设置，则可实现上述风力发电设备具备了光伏发电的可能，同时通过补充片和叶片可翻转结构的设置，便可实现在进行光伏发电的时候，有效的增加光伏电池膜的受光面，以此增加光伏电池膜的发电效率，进而有效的实现在风力不足时可以补充发电效率。
附图说明
16.图1为本发明的光伏风能小型发电机的结构示意图；
17.图2为图1中叶片实施例1的结构示意图；
18.图3为图1中叶片实施例2的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
20.参照图1至3所示，本实施例的一种光伏风能小型发电机，包括发电底座4、发电机1、叶轮2和导向尾3，所述发电底座4用于固定安装在外部屋顶上，所述发电机1通过旋转轴安装在发电底座4上，所述叶轮2同轴固定在发电机1的转轴上，所述导向尾3固定安装在发电机1机身背向叶轮2的一端上，所述叶轮2包括轮轴21和若干个叶片22，所述叶片22上附有光伏电池膜，所述轮轴21同轴固定在发电机1的转轴上，所述轮轴21的轴面上设有数量与叶片22一一对应的连接座23，所述叶片22的连接部安装在连接座23上，以可翻转的安装在轮轴21上，所述叶片22的侧边铰接有补充片24，所述补充片24上同样附有光伏电池膜，所述发电机1的上部固定有控制板，所述控制板与补充片24的铰接轴部分和叶片22的连接轴通信连接，以控制叶片22的翻转和补充片24的翻转，所述控制板上设有光照传感器，该控制板内具有光照阈值，当光照传感器检测到的光照强度到达光照阈值时，控制板控制叶片22和补充片24翻转呈水平状态，并且光伏电池膜朝上设置，所所述轮轴21内嵌设有若干个翻转电机25，所述连接座23呈圆柱状，所述叶片22的连接部同样呈圆柱状，所述翻转电机25的位置与连接座23一一对应，转轴从连接座23圆形出伸出，所述连接座23背向轮轴21一端的端面上同轴固定有翻转沿，所述连接部背向叶片22的一端上同轴固定有翻转槽，所述翻转沿嵌入到翻转槽内，以使得连接部和连接座23可旋转连接，所述翻转电机25的转轴上同轴套接有驱动齿轮，所述连接部的内侧边上开设有若干个轮齿，所述驱动齿轮通过行星齿轮组与轮齿相啮合，本实施例的发电机在使用时，主要是通过控制板进行控制使用的，控制板上设有光照传感器和风力传感器，用于检测外部光照强度和风力强度后输出光照数据和风力数据至控制板内，所述控制板在接收到光照数据和风力数据后执行下述步骤：
21.步骤一，接收到风力数据和光照数据后提取出风力数值和光照数值，并与其内预设的最低风力阈值和最低光照阈值相比对，若风力数值小于最低风力阈值，光照数值大于最低光照阈值时，控制板控制叶片22向水平翻转，同时控制补充片24打开，若风力数值大于最低风力阈值，光照数据小于最低光照阈值时，控制板控制叶片22向竖直翻转，同时控制补充片24合拢，若风力数值和光照数值均小于最低风力阈值和最低光照阈值时，控制板控制叶片22向竖直翻转，同时控制补充片24合拢，若风力数值和光照数值均大于最低风力阈值和最高风力阈值，则执行下一步骤；
22.步骤二，将风力数值和光照数值相比对，若风力数值大于光照数值，则控制板控制叶片22向竖直翻转，同时控制补充片24合拢，反之则控制板控制叶片22向水平翻转，同时控制补充片24打开；
23.其中，还预设有最大风力阈值，当风力数值大于最大风力阈值时，控制板控制叶片22向水平翻转，本实施例中所设置的最低阈值采用实验得出，即最低发电效率所对应的风力数值和光照数值，而后续的最大风力阈值则是为了避免在外部风力过大的时候，导致发电机转速过快而烧毁的问题，如此通过上述方式，便可有效的构成两种发电模式，一种是风电模式，还有一种是光伏模式，而在光伏模式的时候，通过对于叶片22的翻转，使得叶片22的光伏面朝向光源，可以有效的增加光伏发电效率，另一方面采用了补充片24的设计，可有效的增加光伏发电面积，进而增加发电效率，很好的避免现有技术中光伏发电效率不高导致的聊胜于无的情况，且采用两种模式的切换能够更好的适应农村山区这样的应用场合，农村山区白天光照强，气温高，因而一般不会具有多大的风，而晚上的时候因为气温下降，便会产生较大的风，如此便可实现白天采用光伏发电，晚上采用风力发电的方式，极大的增
加了发电效率，同时也并没有增加整体发电设备的占地面积，而进一步的，本实施例中的翻转电机25为伺服电机，所述控制板内还预设有若干个呈梯度分布的风力阈值范围，每个风力阈值范围对应一个叶片22翻转角度，在风力数值大于最低风力阈值后，还比对风力数值是否处于风力阈值范围内，若处于其中一个风力阈值范围内，控制板控制翻转电机25使得叶片22翻转至对应角度，由于风力发电的过程中，会有一个最佳的转速作为风力发电的最佳发电效率，因此采用上述梯度风力阈值的设置，可通过改变叶片22的翻转角度，进而改变叶片22受外界风力影响的程度，如此在风力足够的时候，能够使得轮轴21保持在最佳的发电转速，进而有效的保持发电效率。
24.本实施例中对于叶片22的具体结构采用了以下两种实施方式；
25.实施例1
26.所述叶片22的下侧面中部的位置上设有伸缩电机27，所述伸缩电机27伸缩杆的左右两端分别与补充片24的下侧面铰接，所述伸缩电机27与控制板通信连接，受控制板控制而伸缩，进而控制补充片24正向翻转打开或是反向翻转合拢，上述结构便可采用伸缩电机27的作用，实现补充片24的开合作用，且结构稳定性高，比较持久耐用。
27.实施例2
28.所述叶片22的下侧面中部的位置上固定安装有卷绕电机28，所述补充片24与叶片22的侧边之间为弹性铰接，其通过连接绳与卷绕电机28连接，所述叶片22的下侧面开设有凹槽，所述卷绕电机28与控制板通信连接，受控制板控制而动作，当卷绕电机28卷绕连接绳时，补充片24翻转收拢到凹槽内，并且其铰接处积蓄弹力，采用上述实施方式可以最大化的将补充片24收拢在叶片22的一侧面上，以此最大化的减少对于风力发电过程中叶片22旋转的影响，而进一步的凹槽的槽底内固定有若干个磁铁片，所述补充片24的下侧面上贴合固定有磁铁片，当补充片24被卷绕电机28卷绕收起时，两个磁铁片之间相互吸引，以将补充片24吸附固定在凹槽内，上述结构能够增加补充片24在收拢时与叶片22之间的连接牢固性，进一步增加风力发电过程的稳定性，同时本实施例中的补充片24在释放弹力的时候，是能够克服磁铁片之间的吸力的。
29.综上所述，本实施例的发电机，采用了控制板的设计，可实现风电模式和光伏模式的切换，便可实现在白天的时候采用光伏模式，而在夜晚的时候采用风电模式来有效的增加整体发电机的发电效率，同时发电设备外部占用面积变大的情况。
30.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。