[發明專利]一種能夠自動追光的車載太陽能風力發電裝置

有效

• 申請號: 202011099942.1
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112217457B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 孫永祥;高夢;王屹然;馬銘駿;孫赫;劉昌宇;李棟
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;F24S30/40;H02S10/12;H02J7/35;B60L8/00
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

本發明屬于新能源設備技術領域，具體涉及一種能夠自動追光的車載太陽能風力發電裝置，包括太陽能板、雙軸旋轉機構、光強傳感器、三軸陀螺儀、電機、蓄電池、控制器、風輪、變速箱、發電機；光強傳感器和三軸陀螺儀安裝在太陽能板四周，將光強信息和太陽能板位置信息傳遞給控制器；控制器將信息整合計算并輸出信號控制電機轉動，從而控制太陽能板轉動；風輪帶動變速箱內的齒輪轉動，從而帶動發電機進行發電；本發明可以實現太陽能板自動追光，提高太陽能吸收效率，并且利用車輛行駛產生的風力驅動風輪轉動發電，實現了環保節能的目的，其中太陽能和風能產生的電能將儲存在蓄電池中，蓄電池中的電能將用于汽車供電和電機供電。

技術領域：

本發明屬于新能源設備技術領域，具體涉及一種能夠自動追光的車載太陽能風力發電裝置。

背景技術：

當今時代，隨著工業和科技的飛速發展，不可再生能源日益短缺，太陽能、風能等可再生能源將成為未來能源的發展方向。太陽能——全球主要能源之一，是最原始的能源，地球上幾乎所有其他能源都直接或間接來自太陽能。太陽能具有資源充足、安全、清潔和技術可靠等優點。由于太陽能可以轉換成多種其他形式的能量，因此應用范圍非常廣泛，在熱利用方面有太陽能溫室、太陽灶和太陽能熱水器等。經過多年的開發，太陽能發電也得到了長足的發展；風能是沒有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭。風能作為一種清潔的可再生能源，很早就被人們利用，主要是通過風車來抽水、磨面等。經過長期的發展，風能的應用也十分廣泛，例如海陸風力發電等。

其中太陽能發電與風能發電被應用在汽車上：例如申請日為2012.12.21，申請號為201220714481.9的一種車載太陽能風力發電機，利用太陽能板和汽車行駛過程中產生的風能發電供應汽車用電。但是其仍存在一些問題：太陽能板被固定在汽車上，無法隨著汽車轉動方向去轉動太陽能板的朝向，太陽能板不能隨時與光線方向保持垂直，導致太陽能利用率不足。

發明內容：

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種能夠自動追光的車載太陽能風力發電裝置，該裝置安裝在車頂上，通過光強傳感器、控制器和驅動執行裝置能夠實現太陽能板對準光強最強的方向轉動，使得太陽能板能夠始終正對太陽位置，達到光電轉化效率最大化。產生的電能將儲存在蓄電池中，用于此裝置的電機轉動和車輛用電。解決現有技術中存在的太陽能板被固定在汽車上，無法隨著汽車轉動方向去轉動太陽能板朝向的問題。

本發明采用的技術方案為：一種能夠自動追光的車載太陽能風力發電裝置，所述發電裝置包括太陽能發電系統、風力發電系統、外部殼體、控制器和蓄電池；所述太陽能發電系統包括太陽能板、雙軸旋轉機構、光強傳感器和三軸陀螺儀；所述雙軸旋轉機構包括支撐桿、第一電機、被第一電機驅動的搖臂、第一齒輪、第二電機和被第二電機驅動的第二齒輪，其中第一齒輪與第二齒輪相互咬合，第一齒輪帶動支撐桿一起轉動，第一電機安裝在支撐桿內，搖臂與太陽能板底部固定連接；所述雙軸旋轉機構安裝于外部殼體一端的腔體內，所述光強傳感器分為兩組，一組安裝于該腔體的外壁上，該組光強傳感器的下方安裝有三軸陀螺儀，另一組安裝在太陽能板的兩側，該組光強傳感器的內側安裝有三軸陀螺儀；所述控制器與光強傳感器、三軸陀螺儀、第一電機和第二電機電連接，控制器安裝有外部殼體上；所述蓄電池與太陽能板、第一電機和第二電機電連接，蓄電池安裝于外部殼體內；所述風力發電部分包括2個風輪、2個發電機和變速箱；所述變速箱位于外部殼體的另一端，變速箱內安裝有輸入軸、中間軸和輸出軸，輸入軸的兩端位于變速箱外，所述的2個風輪安裝在輸入軸的兩端，輸入軸上安裝有對稱分布的輸入軸齒輪，輸入軸齒輪與中間軸第一齒輪嚙合，中間軸第一齒輪安裝在中間軸上，2個中間軸第一齒輪之間的中間軸上安裝有中間軸第二齒輪，中間軸第二齒輪與輸出軸齒輪嚙合，輸出軸齒輪安裝在輸出軸上；所述的發電機安裝在輸出軸兩端，發電機與蓄電池電連接。

進一步地，所述輸入軸齒輪的半徑大于中間軸第一齒輪的半徑，所述中間軸第二齒輪的半徑大于中間軸第一齒輪的半徑，所述中間軸第二齒輪的半徑大于輸出軸齒輪的半徑。