[发明专利]垂直轴式风力发电机之活动叶片发电模块

说明书

技术领域

本发明与风力发电机有关，更详而言之，系一种附加于风轮之叶片上的发电模块。所述的风力发电机系指垂直轴式，其风轮之叶片系一种依据受风及背风状况而自动张合的活动式叶片。本发明即系利用所述活动式叶片张合之机械能转换为电能之发电模块。

背景技术

风力发电简单地说是透过风能转动风轮，将风能转换为机械能，并利用发电机将机械能转换为电能，再利用蓄电池将能量储存。所以风力发电设备主要包括了风轮以及发电机两大部份。

风轮依照其主轴与水平面的相对位置可分为水平式与垂直式。许多的实验以及研究显示，在风轮受风面积相等的条件下，垂直式风轮的风能利用率、起动性、噪音表现、疲劳寿命、适用场域、组装及维修等各方面均较水平式风轮为佳。

本发明发明人先前提出关于垂直轴式风力发电机的风轮改良方案，并向台湾智慧财产局提出专利申请。所述申请提出的风轮具有铰链式活动叶片，所述活动叶片是由两片叶板于侧缘以活动枢连构造相连接，因此两片叶板可以在预定角度范围的限制下张合活动。当迎风或背风时，所述叶片会自动的执行张开或闭合的动作。迎风张开是为获取更大的迎风面积，背风闭合则为获取最小的背风面积，据以增进风轮的起动性以及风能利用率。

一个新的构想从上述活动叶片再次衍生出来。发明点在于风轮旋转一圈，所述活动叶片即做一次的张合动作，因此，当风轮受风而持续旋转的过程中，所述活动叶片即持续而规律的做张合运动，此连续运动使所述活动叶片具有机械能，若能利用发电机之发电知识，将所述机械能转变为电能，将可使所述风力发电机的效能再提升。

发明内容

本发明之目的是提供一种垂直轴式风力发电机之活动叶片发电模块，所述垂直轴式风力发电机的风轮具有可张合活动的叶片，于每一活动叶片上加装一发电模块，据以利用所述风轮受风而持续旋转时，将所述活动叶片因张合运动而产生的机械能转换为电能，使风力发电机的发电效能再提升。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种垂直轴式风力发电机之活动叶片发电模块，所述活动叶片是由两片叶板以一活动枢连构造相连接，所述活动枢连构造并控制所述二片叶板的开合角度；所述活动叶片具有一迎风面及一背风面，在所述迎风面受风时，所述活动叶片张开，所述背风面受风时，所述活动叶片闭合；改进后，至少于一个所述叶板之张合活动端以及其张合活动所构成的运动路径上装设一组由至少一永久磁铁和一感应线圈所构成之发电模块。

本发明在风轮旋转一圈时，所述活动叶片即做一次张合动作，若风轮受风而持续旋转，所述活动叶片即持续而规律的做张合运动，此连续运动所具有的机械能，即转变为电能，从而使风力发电机的效能得到进一步的提高。

附图说明

图1为本发明第一实施例之立体外观图。

图2为本发明第一实施例之侧视暨动作示意图。

图3为本发明第一实施例之侧视暨动作示意图。

图4为本发明第二实施例之立体外观图。

图中各部件标号表示为：

10-活动叶片；11-叶板；111-大活动端；12-叶板；121-大活动端；13-活动枢连构造；20-发电模块；21-永久磁铁；22-感应线圈；23-框架。

具体实施方式

为便于说明本发明于上述发明内容中所表示的中心思想，兹以具体实施例加以详述。实施例中各种不同对象系按适于说明之比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际组件的比例予以绘制，特予叙明。且以下的说明中，类似的组件是以相同的编号来表示。

本发明系于风力发电机之风轮的每一个活动叶片上至少安装一组小型的发电模块。所述的活动叶片10是由本发明发明人所创之张合活动型，由两片叶板11，12于侧缘以活动枢连构造13相连接；所述活动枢连构造13可控制两片叶板11,12的开合角度。

每一个叶板11,12具有迎风面和背风面。在迎风面受风时，两片叶板张开至一最大受风角度，使叶板有足够的撷取风能的受风面积；在背风面受风时，两片叶板11,12相对闭合至一最小闭合角度。当风轮受风而旋转一圈时，上述活动叶片执行一次张开闭合的动作。

上述安装于所述活动叶片10上的发电模块20，主要包括永久磁铁21和感应线圈22两个部份。两者之配置依定子和动子之原理配置，亦即，设定永久磁铁21为动子，所述感应线圈22即相对设定为定子；反之，设定永久磁铁21为定子，所述感应线圈22即相对设定为动子。