[发明专利]风光互补设备

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源领域，尤其涉及利用太阳能和风能发电。

背景技术

现有的很多能量转换器均声称可利用光电技术将太阳能增加的热能转化为电能，一般称作“太阳能电池板”。虽然该领域已经取得了相当大的进步，但发电效率仍很低、前期成本较大、初期投资成本回收期较长。

另外，可对风能进行捕获并将其转换为可利用的输出，例如在帆船和风车上。目前，对风和风能的关注已成为产生可再生生态友好型电能的绿色能源运动的代名词。

由于特定地点可利用太阳能和风能的不可预测性，现场详细说明对于实现太阳能和风能技术的最大化输出很重要。很多情况下，采用这些技术的设备位于离终端用户很远的偏远地区；需要使用新型基础设施为使用该设施的地点供电。

专利号为7,638,891的美国专利（2009年12月29日授权给Fein等人）公开了一种可向家庭、企业和/或公共电网供能并利用该能源的聚能板的方法和系统。但聚能板只能容纳很小的太阳能或风能收集装置（微米到纳米的范围）或其组合形式。

专利号为7,045,702的美国专利（2006年5月6日授权给Kashyap）公开了一种太阳能电池板风车，风车具有流线型风机叶片和太阳能电池板。该风车利用风能和太阳能产生电能。

专利申请号2009/0244890A1的美国专利（Pelken等人；2009年10月1日发布）公开了一种风力发电设备，其中，涡轮发电机具有一个或多个产生能量的风力发电机和一系列位于各涡轮机上面和下面以向内聚集和汇聚风能的流线型设计的板。太阳能电池板可与涡轮机发电机一起提供以提供更多的能源。

专利申请号为2008/0047270A1的美国专利（Gilbert；2008年2月28日发布）公开了一种结合风力发电机和太阳能收集器的太阳能风车。太阳能电池板安装在风力发电机的表面上，以使风力发电机和太阳能电池板共同产生的能量作为输出提供。

专利号为10212354A1的德国专利（2003年10月2日发布）公开了一种太阳能-风力组合式发电机，其中，该发电机具有至少将部分风能转换为电能的风力螺旋桨和安装在转子叶片表面上的太阳能电池。

专利申请号为2006105107（A）的日本专利（Yamazaki；2006年4月20日发布）公开了一种光电/风力发电设备，其中，发电机具有一个垂直轴风车，风车的每个叶片由形状为透明板的光电电池板构成，光电电池位于电池板内部。

专利申请号为2005083327（A）的日本专利（Kurokawa等人；2005年3月31日公开）公开了一种发电设备，其中，该设备结合了保持高水平的太阳能电池发电效率的光伏发电和利用太阳光能或类似物产生的空气流能量的风力发电。

专利号为4,553,037的美国专利（1985年11月12日授权给Veazey）公开了一种采用多种达里厄设计的垂直轴风力发电机，其中，结合了可圈起或永久固定的太阳能电池，太阳能电池与结合体结合或单独使用向电池组或其它储存装置提供电能。

发明内容

本发明涉及一种互补系统，另外，设备表面在不借助机械或电驱动的情况下可一直暴露于阳光中，提高了光伏效率。通过离心脱落方法降低了因光伏电池板上积聚雨水、冰和雪引起的能量损失。更进一步地，通过将作用于电池板上的动能转化为利用内部涡轮机产生额外电能的旋转运动，大大减少或完全消除了对传统光伏电池板的损坏。由于不需要使用昂贵的装配式支架系统和太阳定向器自动跟踪系统，因此也降低了成本。

本发明一般涉及一种输出可用能源、对环境影响最小的替代能源设备，尤其是提供一种旋转替代能源设备，可对其尺寸进行调整以适应尺寸、空间和功能的规格。设备整合了太阳能电池板和风力发电机技术，这种独特的设计使其效率超过现有发电设备的效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种风光互补设备，包括：a)捕风组件，包括：i)一个或多个捕风翼板，均匀分布其中心轴圆周上；及ii)太阳能捕获装置，设在捕风组件外表面上；以及c)涡轮机组件，包括锚固基座、发电机和输出轴；捕风组件可旋转地安装并连接在输出轴上；风光互补设备可将捕风组件利用的能量转化成电能，其中：一个或多个捕风翼板与风之间的相互作用使捕风组件和涡轮机组件绕中心轴转动；捕风组件的外表面整个白天一直暴露于阳光中。