全文摘要
本实用新型涉及高速公路用风力发电系统及该系统的风力发电装置；高速公路用风力发电系统包括风力发电装置和蓄电模块，风力发电装置包括导风罩、可转动地安装在导风罩内的转轴和安装在转轴上的叶片，所述导风罩由弧形板形成，转轴的转动轴线平行于弧形板，在叶片转动路径内至少在叶片转动至导风罩的两直线侧边之间的中间位置时叶片的边缘伸出导风罩，叶片和导风罩的其中一个上设有磁体、另一个上设有用于与磁体配合发电的线圈，线圈通过导线连接蓄电模块。与现有技术相比，避免利用过的风对后续进入导风罩的风产生扰流，叶片转动平稳，实现线圈与磁体配合发电的效果，风力发电装置发电稳定。
主设计要求
1.高速公路用风力发电系统，其特征在于：包括风力发电装置和蓄电模块，风力发电装置包括导风罩、可转动地安装在导风罩内的转轴和安装在转轴上的叶片，所述导风罩由弧形板形成，转轴的转动轴线平行于弧形板，在叶片转动路径内至少在叶片转动至导风罩的两直线侧边之间的中间位置时叶片的边缘伸出导风罩，叶片和导风罩的其中一个上设有磁体、另一个上设有用于与磁体配合发电的线圈，线圈通过导线连接蓄电模块。
设计方案
1.高速公路用风力发电系统，其特征在于：包括风力发电装置和蓄电模块，风力发电装置包括导风罩、可转动地安装在导风罩内的转轴和安装在转轴上的叶片，所述导风罩由弧形板形成，转轴的转动轴线平行于弧形板，在叶片转动路径内至少在叶片转动至导风罩的两直线侧边之间的中间位置时叶片的边缘伸出导风罩，叶片和导风罩的其中一个上设有磁体、另一个上设有用于与磁体配合发电的线圈，线圈通过导线连接蓄电模块。
2.根据权利要求1所述的高速公路用风力发电系统，其特征在于：导风罩的弧度大于180度，导风罩内壁上设有一对以上的线圈，同一对的两线圈间隔180度，转轴上的叶片有一对以上，同一对的两叶片间隔180度，各叶片上均设置有磁体。
3.根据权利要求2所述的高速公路用风力发电系统，其特征在于：导风罩的上侧和下侧分别设有H型架，H型架包括水平部分和竖直部分，所述转轴转动安装在两H型架的水平部分之间，导风罩上侧的H型架的两竖直部分安装在护栏上，导风罩下侧的H型架的两竖直部分安装在地面上。
4.根据权利要求1所述的高速公路用风力发电系统，其特征在于：叶片包括与转轴连接的第一矩形部分和与第一矩形部分连接的第二矩形部分，第一矩形部分的延伸平面经过转轴的转动轴线，第二矩形部分平行于转轴的转动轴线且与第一矩形部分相垂直，磁体设置在第二矩形部分上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高速公路用风力发电系统，其特征在于：蓄电模块包括整流器和与整流器连接的蓄电池组，蓄电池组连接有逆变器。
6.根据权利要求5所述的高速公路用风力发电系统，其特征在于：线圈与整流器之间的导线上设有玻璃管保险丝。
7.高速公路用风力发电系统上的风力发电装置，其特征在于：包括导风罩、可转动地安装在导风罩内的转轴和安装在转轴上的叶片，所述导风罩由弧形板形成，转轴的转动轴线平行于弧形板，在叶片转动路径内至少在叶片转动至导风罩的两直线侧边之间的中间位置时叶片的边缘伸出导风罩，叶片和导风罩的其中一个上设有磁体、另一个上设有用于与磁体配合发电的线圈。
8.根据权利要求7所述的高速公路用风力发电系统上的风力发电装置，其特征在于：导风罩的弧度大于180度，导风罩内壁上设有一对以上的线圈，同一对的两线圈间隔180度，转轴上的叶片有一对以上，同一对的两叶片间隔180度，各叶片上均设置有磁体。
9.根据权利要求8所述的高速公路用风力发电系统上的风力发电装置，其特征在于：导风罩的上侧和下侧分别设有H型架，H型架包括水平部分和竖直部分，所述转轴转动安装在两H型架的水平部分之间，导风罩上侧的H型架的两竖直部分用于安装在护栏上，导风罩下侧的H型架的两竖直部分用于安装在地面上。
10.根据权利要求7所述的高速公路用风力发电系统上的风力发电装置，其特征在于：叶片包括与转轴连接的第一矩形部分和与第一矩形部分连接的第二矩形部分，第一矩形部分的延伸平面经过转轴的转动轴线，第二矩形部分平行于转轴的转动轴线且与第一矩形部分相垂直，磁体设置在第二矩形部分上。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于公路风力发电技术领域，具体涉及高速公路用风力发电系统及该系统的风力发电装置。
背景技术
当车辆在高速公路上快速行驶的过程中，会在车辆的两侧产生气流，形成风力，高速公路上的车辆行驶方向固定，车辆产生风力的方向恒定，在高速公路两侧设置风力发电设备可以将车辆产生的风能转化电能加以利用。一般高速公路护栏包括土基、立柱和横梁，利用其变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，恢复到正常的行驶方向，防止车辆冲出路外，以保护车辆和乘客，减少事故造成的损失。另外，一般的风力发电装置因风量不稳定，故其输出的交流电须经充电器（整流装置）整流，再对蓄电瓶（蓄电池组）充电，然后用有保护电路的逆变器，把蓄电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
公告号为CN204551329U、公告日为2015.08.12的中国实用新型专利公开了一种带有风力发电装置的护栏，护栏包括多个竖直设置的立柱、护栏面、叶片、传动轴、发电机、蓄电池；两两相邻立柱之间设置护栏面相互连接；所述立柱的顶端安装有叶片，立柱的顶端还安装有用于防护叶片的导风罩，导风罩的进风口朝向来车的方向，导风罩的作用在于防止左右方向的风对于叶片的干扰，便于集中风力，叶片通过传动轴与发电机连接用于驱动发电机发电，所述发电机与蓄电池电连接，使得发电机产生的电能储存在蓄电池中。该护栏保留了原有普通公路护栏的基本功能，并且在立柱杆上装上了小型风力发电设备，可以将车辆疾驰而过产生的定向风力转化为电能收集。
但问题在于：导风罩为仅设置进风口的壳体，叶片转动安装在导风罩内，车辆产生的风从导风罩进风口处进入，推动叶片转动后，仍然从导风罩进口离开，对后续的风产生扰流，导风罩内的风向紊乱，导致叶片在转动过程中减速、停止甚至反向转动，叶片转动时的平稳性差，风能的利用率较低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高速公路用风力发电系统，用以解决导风罩内风向紊乱的问题；本实用新型的目的还在于提供一种高速公路用风力发电系统上的风力发电装置。
为实现上述目的，本实用新型的高速公路用风力发电系统采用以下技术方案：高速公路用风力发电系统包括风力发电装置和蓄电模块，风力发电装置包括导风罩、可转动地安装在导风罩内的转轴和安装在转轴上的叶片，所述导风罩由弧形板形成，转轴的转动轴线平行于弧形板，在叶片转动路径内至少在叶片转动至导风罩的两直线侧边之间的中间位置时叶片的边缘伸出导风罩，叶片和导风罩的其中一个上设有磁体、另一个上设有用于与磁体配合发电的线圈，线圈通过导线连接蓄电模块。
有益效果：导风罩用于防止与车辆产生的定向风不同向的风干扰叶片的转动，导风罩为弧形板，车辆产生的风从导风罩的两直线侧边之间的缺口进入导风罩，车辆产生的风推动叶片转动后，从弧形板的上侧或者下侧离开，与现有技术相比，避免利用过的风对后续进入导风罩的风产生扰流，叶片转动平稳，实现线圈与磁体配合发电的效果，风力发电装置发电较为稳定。
进一步的，导风罩的弧度大于180度，导风罩内壁上设有一对以上的线圈，同一对的两线圈间隔180度，转轴上的叶片有一对以上，同一对的两叶片间隔180度，各叶片上均设置有磁体。在叶片转动过程中，同一对叶片同时转过两线圈，在磁体经过线圈时，两线圈同时产生感应电流，感应电流较强，发电效果显著。
进一步的，导风罩的上侧和下侧分别设有H型架，H型架包括水平部分和竖直部分，所述转轴转动安装在两H型架的水平部分之间，导风罩上侧的H型架的两竖直部分安装在护栏上，导风罩下侧的H型架的两竖直部分安装在地面上。H型架结构稳固，制作简单，且转轴转动安装在两H型架的水平部分之间，转轴转动平稳，发电稳定。
进一步的，叶片包括与转轴连接的第一矩形部分和与第一矩形部分连接的第二矩形部分，第一矩形部分的延伸平面经过转轴的转动轴线，第二矩形部分平行于转轴的转动轴线且与第一矩形部分相垂直，磁体设置在第二矩形部分上。叶片转动稳定，第二矩形部分上的磁体靠近线圈，线圈产生的电流较强。
进一步的，蓄电模块包括整流器和与整流器连接的蓄电池组，蓄电池组连接有逆变器。储存风力发电装置产生的电流，并输出为220V市电供高速公路上用电设备使用。
进一步的，线圈与整流器之间的导线上设有玻璃管保险丝。防止导线断裂后风力发电装置产生的电流接地，避免行人触电。
本实用新型的高速公路用风力发电系统上的风力发电装置采用以下技术方案：高速公路用风力发电系统上的风力发电装置包括导风罩、可转动地安装在导风罩内的转轴和安装在转轴上的叶片，所述导风罩由弧形板形成，转轴的转动轴线平行于弧形板，在叶片转动路径内至少在叶片转动至导风罩的两直线侧边之间的中间位置时叶片的边缘伸出导风罩，叶片和导风罩的其中一个上设有磁体、另一个上设有用于与磁体配合发电的线圈。
有益效果：导风罩用于防止与车辆产生的定向风不同向的风干扰叶片的转动，导风罩为弧形板，车辆产生的风从导风罩的两直线侧边之间的缺口进入导风罩，车辆产生的风推动叶片转动后，从弧形板的上侧或者下侧离开，与现有技术相比，避免利用过的风对后续进入导风罩的风产生扰流，叶片转动平稳，实现线圈与磁体配合发电的效果，风力发电装置发电较为稳定。
进一步的，导风罩的弧度大于180度，导风罩内壁上设有一对以上的线圈，同一对的两线圈间隔180度，转轴上的叶片有一对以上，同一对的两叶片间隔180度，各叶片上均设置有磁体。在叶片转动过程中，同一对叶片同时转过两线圈，在磁体经过线圈时，两线圈同时产生感应电流，感应电流较强，发电效果显著。
进一步的，导风罩的上侧和下侧分别设有H型架，H型架包括水平部分和竖直部分，所述转轴转动安装在两H型架的水平部分之间，导风罩上侧的H型架的两竖直部分用于安装在护栏上，导风罩下侧的H型架的两竖直部分用于安装在地面上。H型架结构稳固，制作简单，且转轴转动安装在两H型架的水平部分之间，转轴转动平稳，发电稳定。
进一步的，叶片包括与转轴连接的第一矩形部分和与第一矩形部分连接的第二矩形部分，第一矩形部分的延伸平面经过转轴的转动轴线，第二矩形部分平行于转轴的转动轴线且与第一矩形部分相垂直，磁体设置在第二矩形部分上。叶片转动稳定，第二矩形部分上的磁体靠近线圈，线圈产生的电流较强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；
图1是本实用新型的高速公路用风力发电系统的实施例一的结构示意图；
图2是图1中风力发电装置的俯视图；
图3是同一对叶片的结构示意图；
图4是本实用新型的高速公路用风力发电系统的实施例二的结构示意图；
图5是图4中风力发电装置的俯视图。
图中：1-蓄电池组、2-整流器、3-逆变器、4-用电设备、5-控制器、6-护栏、7-导风罩、8-转轴、9-叶片、10-第一矩形部分、11-第二矩形部分、12-线圈、13-轴套、14-上H型架、15-下H型架、16-玻璃管保险丝、17-地面、18-进风口、19-磁体、20-导线。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明。
高速公路用风力发电系统的实施例一：如图1至图3所示，高速公路用风力发电系统包括风力发电装置和蓄电模块，风力发电装置包括导风罩7、可转动地安装在导风罩7内的转轴8和安装在转轴8上的叶片9，蓄电模块包括整流器2和与整流器2连接的蓄电池组1，蓄电池组1连接有逆变器3，逆变器3用于连接高速公路上的用电设备4，例如高速公路两旁的路灯。另外，蓄电模块埋设在地面下，用于储存风力发电装置产生的电流，并将蓄电池组1中的化学能输出为220V市电供高速公路上用电设备4使用，并且高速公路旁的护栏6上安装有多个风力发电装置。
所述导风罩7由弧度大于180度的弧形板形成，导风罩7的上侧设有上H型架14，导风罩7的下侧设有下H型架15，上H型架14\/下H型架15由两个竖直部分和设置在两竖直部分之间的水平部分组成，上H型架14上的竖直部分固定安装在护栏6上，下H型架15上的竖直部分固定安装在地面17上，转轴8的转动轴线平行于弧形板，上H型架14的水平部分底部上和下H型架15的水平部分顶部上均设有轴套13，转轴8的两端分别转动安装在两轴套13中，导风罩7的两直线侧边之间的、供行进车辆产生的定向风进入的缺口为进风口18，进风口18的朝向与定向风的风向垂直。
导风罩7内壁上设有一对线圈12，两线圈12均沿竖直方向螺旋延伸，两线圈12间隔180度，且两线圈12通过导线20连接，两线圈12之间的导线20穿过上护栏6和上H型架14的竖直部分，同时两线圈12均通过导线20连接蓄电模块中的整流器2，线圈12与整流器2之间的导线20上还设有玻璃管保险丝16，护栏6上的各风力发电装置并联在整流器2上。玻璃管保险丝16防止导线20断裂后风力发电装置产生的电流接地，避免行人触电，在安全的路段下，也可以省去玻璃管保险丝16。
转轴8上的叶片9有两对，四个叶片9围绕转轴8的转动轴线等间隔设置，在叶片9转动路径内叶片9转动至导风罩7的两直线侧边之间的中间位置时叶片9的边缘伸出导风罩7，任一叶片9包括与转轴8连接的第一矩形部分10和与第一矩形部分10连接的第二矩形部分11，第一矩形部分10的延伸平面经过转轴8的转动轴线，第二矩形部分11平行于转轴8的转动轴线且与第一矩形部分10相垂直，第二矩形部分11上远离转轴8的侧面上固定有长度沿竖直方向延伸的条形磁体19，磁体19用于与导风罩7上的线圈12配合发电，任一磁体19的两磁极分别朝上和朝下，同一对的两叶片9间隔180度，位于同一对叶片9上的两磁体19的磁极布置方向相反。另外，导风罩7为塑料材质，防止对磁体19产生干扰，质地较轻，制作成本较低，当然导风罩7也可以是其他材料，例如可以是玻璃材质。
导风罩7用于防止与车辆产生的定向风不同向的风干扰叶片9的转动，导风罩7为弧形板，车辆产生的风从导风罩7的进风口18进入导风罩，车辆产生的风推动叶片9转动后，从弧形板的上侧或者下侧离开，与现有技术相比，避免利用过的风对后续进入导风罩7的风产生扰流，叶片9转动平稳，实现线圈12与磁体19配合发电的效果，风力发电装置发电稳定。
在叶片9转动过程中，同一对叶片9同时转过两线圈12，在磁体19经过线圈12时，两线圈12同时产生感应电流，感应电流较强，发电效果显著，另外，叶片9的结构简单，制作方便，实用性较强，第二矩形部分11上的磁体19靠近线圈12，线圈12产生的感应电流较强，另外，转轴8转动安装在护栏6与地面17之间，叶片9转动稳定。
高速公路用风力发电系统的实施例二：如图4和图5所示，在实施例一的基础上，蓄电模块还可以包括设置在线圈12与整流器2之间的控制器5，整流器5上还可以直接连接能够使用直流电的用电设备4。导风罩7的一部分位于定向风的行进方向上，该部分的弧形内壁挡止定向风的行进，定向风触碰该内壁，风向偏向叶片，推动叶片9转动，风能利用效果显著。
高速公路用风力发电系统的实施例三：当然，转轴上的叶片可以是其他数量，例如叶片为三个，另外，导风罩上的线圈也可以是一个；或者线圈可以是两对，任一对线圈通过导线连接，且任一对线圈间隔180度。
高速公路用风力发电系统上的风力发电装置的实施例：所述风力发电装置与上述高速公路用风力发电系统的任一实施例中的风力发电装置的结构相同，因此不再重复说明。
最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920096883.9
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209483534U
授权时间:20191011
主分类号:F03D 9/11
专利分类号:F03D9/11;F03D9/46;F03D3/04;F03D3/06
范畴分类:28C;37B;
申请人:赵禹锟
第一申请人:赵禹锟
申请人地址:471000 河南省洛阳市吉利区大庆路18号院14栋1单元503号
发明人:赵禹锟
第一发明人:赵禹锟
当前权利人:赵禹锟
代理人:刘彩霞
代理机构:41172
代理机构编号:郑州知一智业专利代理事务所(普通合伙) 41172
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计