[發明專利]一種風能系統及使用方法

有效

• 申請號: 202011139356.5
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112324620B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 張大成
• 申請（專利權）人: 東營市廣利臨港產業園有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D9/45;F03D7/04
• 代理公司: 東營辛丁知聯專利代理事務所(普通合伙) 37334
• 代理人: 劉煥玲

1.一種風能系統，包括風力調節機構和自動轉向機構，其特征在于：所述自動轉向機構設置在風力調節機構的中部，所述風力調節機構包括固定底座(1)，所述固定底座(1)頂部固定連接有風力感受器(2)，所述風力感受器(2)連通有PLC控制器(3)，所述PLC控制器(3)固定連接在固定底座(1)頂部，所述固定底座(1)頂部中心位置固定連接有伸縮氣缸(4)，所述伸縮氣缸(4)頂端固定連接有安裝盤(5)，所述伸縮氣缸(4)伸出部外表面套設有固定盤(6)，所述固定盤(6)下表面固定連接有三個支撐桿(7)，三個所述支撐桿(7)底部均固定連接在固定底座(1)的頂部，所述安裝盤(5)頂部轉動連接有轉動桿(8)，所述安裝盤(5)頂部設有驅動所述轉動桿(8)旋轉的自動轉向機構，所述轉動桿(8)中部固定連接有弧形板(9)，所述轉動桿(8)頂部固定連接有發電機構，所述弧形板(9)頂部固定連接有第一引流環(10)，所述第一引流環(10)內側設置有發電機構，所述第一引流環(10)左端固定連接有第二引流環(11)，所述第二引流環(11)外圈滑動連接有第三引流環(12)，所述第三引流環(12)右端前后中心位置均固定連接有第一滑桿(13)，兩個所述第一滑桿(13)右端共同固定連接有矩形連接板(14)，所述第一引流環(10)外側壁上固定連接有與第一滑桿(13)滑動連接的支撐塊(15)，所述矩形連接板(14)頂部的前后兩側均固定連接有氣彈簧(16)，兩個所述氣彈簧(16)左端均固定連接在第一引流環(10)的外表面上，所述矩形連接板(14)右側中間位置固定連接有第一導向塊(17)，所述固定底座(1)頂部開設有第一滑槽(18)，所述第一滑槽(18)內滑動連接有弧形滑塊(19)，所述弧形滑塊(19)頂部固定連接有支撐立柱(20)，所述支撐立柱(20)頂部左側固定連接有用于與第一導向塊(17)作用的第二導向塊(21)，所述支撐立柱(20)左側壁上開設有第二滑槽(22)，所述第二滑槽(22)內滑動配合有第一連接塊(23)，所述第一連接塊(23)左端固定連接在轉動桿(8)的表面上；

所述第二引流環(11)內圓周均勻開設有若干流通槽(24)，若干所述流通槽(24)內均配合有密封板(25)，每個所述密封板(25)外側底部均固定連接有第二連接塊(26)，每個所述第二連接塊(26)中部均通過第一轉桿(27)與第二引流環(11)轉動連接，每個所述第一轉桿(27)上均套設有扭簧(28)，若干所述密封板(25)右側貼合有作用環(29)，所述作用環(29)通過四個第三連接塊(30)固定連接在第三引流環(12)的右端，四個所述第三連接塊(30)均位于兩個密封板(25)之間。

2.根據權利要求1所述的一種風能系統，其特征在于：所述支撐立柱(20)為伸縮結構，所述支撐立柱(20)底部為第一套柱(31)，所述第一套住內部設有第一彈簧(32)，所述第一彈簧(32)一端固定連接在第一套柱(31)的內側底部，另一端固定連接有伸出柱(33)，所述伸出柱(33)滑動連接在第一套柱(31)內，所述伸出柱(33)右側頂部固定連接有擋塊(34)，所述擋塊(34)位于第二導向塊(21)下方且高于第二滑槽(22)。

3.根據權利要求1所述的一種風能系統，其特征在于：所述自動轉向機構包括風向感受器(35)，所述風向感受器(35)固定連接在固定底座(1)的頂部，所述風向感受器(35)與PLC控制器(3)相連通，所述安裝盤(5)頂部固定連接有第一電機(36)，所述第一電機(36)的輸出軸固定連接有第一齒輪(37)，所述轉動桿(8)上套設有第二齒輪(38)，所述第二齒輪(38)與第一齒輪(37)相嚙合。

4.根據權利要求1所述的一種風能系統，其特征在于：所述發電機構包括發電機(39)，所述發電機(39)的輸出軸固定連接有第二轉動軸(40)，所述第二轉動軸(40)貫穿轉動桿(8)并與其轉動連接，所述第二轉動軸(40)的左端固定連接有轉動盤(41)，所述轉動盤(41)外側壁上圓周陣列有三個轉動葉(42)，三個所述轉動葉(42)均位于第一引流環(10)內側。

5.根據權利要求1所述的一種風能系統，其特征在于：所述第三引流環(12)左端固定連接有擋網(43)，所述擋網(43)內部為若干長短不一的擋桿組成。

6.一種適用于權利要求1-5任意一項所述的一種風能系統使用方法，其特征在于：該方法的步驟為：

S1、將固定底座(1)固定安裝在高樓頂部，自動轉向機構根據風向帶動轉動桿(8)進行轉動，轉動桿(8)轉動時通過弧形板(9)帶動第一引流環(10)和發電機構同時進行轉動，自動轉向機構轉動時，通過第一連接塊(23)作用支撐立柱(20)內的第二滑槽(22)，使支撐立柱(20)跟隨自動轉向機構一起轉動，支撐立柱(20)底部通過弧形滑塊(19)在第一滑槽(18)內滑動，使第三引流環(12)正對風向，使風能剛好順著第三引流環(12)和第二引流環(11)進入第一引流環(10)內，作用發電機構，進行發電；

S2、當大樓頂部風力較小時，風力感受器(2)感受到風力較小，傳遞給PLC控制器(3)信號，PLC控制器(3)控制伸縮氣缸(4)伸出，頂升安裝盤(5)，帶動轉動桿(8)和其上的三個引流環和發電機構一起升起，通過支撐塊(15)帶動第一滑桿(13)和矩形連接板(14)上升，第一導向塊(17)上升時與第二導向塊(21)作用，使矩形連接板(14)向左側移動，壓縮氣彈簧(16)，第一滑桿(13)在支撐塊(15)內向左滑動，推動第三引流環(12)向左側伸出，當伸縮氣缸(4)升到最高位置時，第三引流環(12)伸出到最大位置，伸縮氣缸(4)將三個引流環一起向上抬升，使其向大樓頂部更高位置處移動，風速更大，且伸縮氣缸(4)伸出的同時，使第三引流環(12)向左側伸出，增加對氣流的引導，使風速更大；

S3、當風速較小時，增大風速，使發電機構持續不斷的進行發電，當風力過大時，風力感受器(2)感受到風力過大，通過PLC控制器(3)使伸縮氣缸(4)收回，在收回時，第二導向塊(21)不再擠壓第一導向塊(17)，矩形連接板(14)在兩個氣彈簧(16)作用下緩慢回到初始位置，矩形連接板(14)帶動第一滑桿(13)向右側移動，帶動第三引流環(12)緩慢向右收回，減小對氣流的引導，減小強風對發電系統的作用力，保護發電系統；

S4、重復S1、S2、S3，進行持續調節發電。