[发明专利]一种风能发电装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种风能发电装置及系统。

背景技术

传统风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机提升旋转的速度来促使发电机发电。现有风力发电机归纳起来可分为如下两类：一是水平轴风力发电机，其风轮的旋转轴与风向平行；二是垂直轴风力发电机，其风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。无论是哪一种，其所需要的主体装置均包括风轮、发电机和高塔三大部分。

其中，风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由多只螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向叶轮时，叶轮将产生气动力以驱动风轮转动。另外，高塔是支承风轮和发电机的构架。为了获得较大的和较均匀的风力，上述高塔一般修建得比较高，且高塔的高度视地面障碍物对风速的影响情况、以及风轮的直径大小决定，一般在几米至几十米的范围内。

发明人在研究中发现，相关技术中风力发电机的高塔由于高度高、重量大，从而使得建设成本和运输成本均较高，且高塔较高的建设高度对发电机以及风轮的要求较高，一定程度上又增加了人力和物力成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风能发电装置及系统，能够避免将高重量部件安装在高塔上，整体重量较轻，且人力和物力成本均较低。

第一方面，本发明提供了一种风能发电装置，包括：导风机构、风动转换机构和发电机；所述风动转换机构的输出轴与所述发电机的输入轴连接；

所述导风机构，用于将较高位置处的风导入较低位置处的风动转换机构；

所述风动转换机构，用于将导入至较低位置处的风能转换为动能，用以通过所述动能带动所述发电机发电。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述导风机构包括直管部件和第一弯管部件；所述第一弯管部件包括第一进风口、第一出风口、以及设置于所述第一进风口和所述第一出风口之间的第一连接件；所述直管部件包括第二进风口、第二出风口、以及设置于所述第二进风口和所述第二出风口之间的第二连接件；

所述第一弯管部件的所述第一进风口，用于将较高位置处的风依次通过所述第一连接件、所述第一出风口、所述直管部件的所述第二进风口、所述第二连接件和所述第二出风口导入较低位置处的所述风动转换机构。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括旋转机构；所述旋转机构设置于所述第一弯管部件的所述第一出风口和所述直管部件的所述第二进风口之间；

所述旋转机构，用于根据自身的旋转带动所述第一弯管部件旋转以调整所述第一进风口的进风方向。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括尾舵；所述尾舵安装在所述旋转机构上；

所述尾舵，用于调整所述旋转机构的旋转方向。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一进风口具有集风部件；所述第一连接件的内壁设置有泄风部件；

所述集风部件，用于收集较高位置处的风；

所述泄风部件包括百叶窗和弹簧件；所述百叶窗，用于在所述集风部件收集的风过量时打开以进行泄风，所述弹簧件，用于在所述集风部件收集的风不足时为所述百叶窗始终提供一个趋向闭合的回复力。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述风动转换机构包括所述输出轴和风筒部件；

所述风筒部件为多个，多个风筒部件周向均匀设置在所述第二出风口。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所有风筒部件的出风方向顺时针或者逆时针同向设置。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述导风机构包括第一弯管部件、第二弯管部件、以及设置于所述第一弯管部件和所述第二弯管部件之间的直管部件；所述第一弯管部件包括第一进风口、第一出风口、以及设置于所述第一进风口和所述第一出风口之间的第一连接件；所述直管部件包括第二进风口、第二出风口、以及设置于所述第二进风口和所述第二出风口之间的第二连接件；所述第二弯管部件包括第三进风口、第三出风口、以及设置于所述第三进风口和所述第三出风口之间的第三连接件；