太阳能与风力互补发电装置

技术领域

本发明是有关太阳能与风力互补发电装置，尤指一种可分别利用风力与太阳能驱动发电机，且能使阳光间续穿过并向下投射的发电装置。

背景技术

随着环保意识的提升，太阳能与风力等不会产生污染的能源，已被广泛应用于现代的生活中；传统利用太阳光产生电能的太阳能光电装置，其大多是将各太阳能板固定设置于预设较佳接受太阳光的方向及位置，且为降低建置成本，通常未设置活动机构而无法活动，然而，由于目前太阳能板的发电效率不佳，为达到合乎经济效益的发电量，大多会增加太阳能板的设置数量及面积，而在实际应用时，由于太阳能板是采用能接受太阳光照射的固定板面型式，该固定板面会阻隔太阳光照射，致使位于太阳能板下方的大量土地与空间，会因长时间缺乏阳光或照射而难以农作、植栽或养殖等应用，直接造成土地资源的浪费。

在中国台湾公告第M453708号新型专利案中，公开了一种环保艺术凉亭，其是利用一太阳能顶盖(即太阳能板)与一风力发电装置进行发电，以提供该凉亭的照明装置所需的电能；此种结构中，该太阳能顶盖与风力发电装置是分别运作发电，再经由一电池装置内的控制器进行电能的整合及储存。

中国台湾公告第M368714号新型专利案中，公开了一种具有车速警示功能的太阳能风力发电箱，是于一箱本体内设有风力发电模块及速度警示器，且于箱本体外表侧设有太阳能板，利用太阳能与风力进行发电，以提供该速度警示器所需的电能，且该速度警示器可经由该风力发电模块的发电量变化差异，而判断该箱本体的移动速度；此种结构中，该太阳能板与风力发电模块亦是分别运作发电，再经由一电力控制模块进行电能的整合及储存。

另外，在中国台湾公告第M379658号新型专利案中，公开了一种太阳能暨风能混合发电装置，是以一风能发电组件与太阳能板相结合，利用该风能发电组件本身经由风力驱动该发电单元发电，配合该太阳能板经由阳光产生电能；此种结构中，该太阳能板与风能发电组件亦是分别运作发电，该风能发电组件是驱动该发电单元进行发电动作，而太阳能板则是直接将阳光转换为电能(该太阳能板并未驱动该发电单元)，再将所有(该发电单元与太阳能板)产生的电能整合并储存，以便于后续的再利用。

然而，上述各种已公开的现有结构于实际应用时，由于该太阳能板将阳光转换的电能，与该风能发电组件(风力发电模块)驱动发电机所产生的电能，分别具有不同的电压规格及电流特性，因此必须再经由一电力控制模块(或控制器)进行电能的整合，方能符合再利用或储存的条件；此种电力控制模块(或控制器)的复杂电子电路结构不但会提升整体装置的建置成本，亦容易造成故障增加的机率，形成应用上的缺失。

有鉴于现有利用风力发电机构与太阳能板相组合的多重发电装置于实际应用时有上述缺点，发明人乃针对该些缺点研究改进之道，终于有本发明产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种太阳能与风力互补发电装置，其是将至少一风力驱动模块及至少一太阳能驱动模块结合连动于同一默认发电机的驱动轴上，该风力驱动模块是可受外部的风力作用而带动该驱动轴转动，使该发电机进行发电，该太阳能驱动模块具有太阳能板组及电动机，该太阳能板组上间隔设有多个太阳能板及其间的镂空部，藉由该太阳能板组将太阳光转换为电能，可利用该电能驱动该电动机带动该太阳能板组及驱动轴转动，使该发电机进行发电，由于该风力驱动模块及太阳能驱动模块在发电过程中会随该驱动轴持续转动，因此太阳光可间续地穿过转动中的各个该风力驱动模块及太阳能板间的镂空部，并向下投射至地面(或该风力驱动模块及太阳能驱动模块下方的空间)形成日晒或照明，由此防止缺乏太阳光照射的情形，而可维持农作、植栽或养殖等应用，不致造成土地资源的荒废。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能与风力互补发电装置，其由于该风力驱动模块及太阳能驱动模块皆是经由驱动轴带动该发电机的方式产生所需的电能，因此其整体结构中无需使用整合不同电压规格及电流特性的电力控制模块，不但可降低整体的建置成本，亦可减少机构的故障机率，达到提升产品质量的功效。

本发明的又一目的在于提供一种太阳能与风力互补发电装置，其可于单一发电机的驱动轴上设置多个个风力驱动模块及太阳能驱动模块的组合，以满足各种不同应用环境或发电机组合所需的驱动力要求；且于该发电机与驱动轴之间可依需要连结设有变速齿轮组，由此将该驱动轴的转速转换为发电机所需或适合的运转转速。

本发明的再一目的在于提供一种太阳能与风力互补发电装置，其可将该风力驱动模块、太阳能驱动模块及发电机组设于一座体上，该座体是依该风力驱动模块、太阳能驱动模块的体积大小而有宽度及结构差异，使其具有较小的遮蔽率，以提供较佳的阳光穿透效果，且可依不同数量的风力驱动模块、太阳能驱动模块及发电机组合而设计具有差异的座体型式与结构，以满足不同发电的需求场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明第一实施例的局部立体分解图。

图2是本发明第一实施例的整体组合外观图。

图3是本发明第一实施例中该风力驱动模块、太阳能驱动模块的组合部位的侧视剖面图。

图4是本发明第二实施例的整体组合外观图。

图5是本发明第三实施例的整体组合外观图。

图6是本发明第四实施例的整体组合外观图。

图7是本发明第五实施例的整体组合外观图。

符号说明

1 发电机

11驱动轴

2 风力驱动模块

21风力叶片组

210、23风力叶片

3 太阳能驱动模块

31太阳能板组

310 太阳能板

32镂空部

33电动机

331 线圈组件

332 磁性体

34支架组件

341 活动座

342 固定座

343 栅状支架

4、4a、4b 座体

41、41a、41b支撑部

42b 脚座

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参第1至3图所示，可知本发明第一实施例的结构包括：发电机1、风力驱动模块2及太阳能驱动模块3等部分；其中该发电机1连结有能接受外部动力的一驱动轴11，且于该发电机1与该驱动轴11之间可依需要再连结一变速齿轮组(未绘出)，使该驱动轴11的转速可被转换为适当转速以驱动该发电机1的内部机构进行发电；在实际应用时，亦可于该驱动轴11两个端部分别组配一发电机1，由此形成应用的变化，并可满足不同场合的发电需求，进而提升整体的发电效能。

该风力驱动模块2是链接(可直接结合或另经由连接组件衔接)于该驱动轴11，且设置在该驱动轴11与太阳能驱动模块3上的太阳能板组31之间，可受外部风力驱动而转动该驱动轴11带动该发电机1发电；在一个可行的实施例中，该风力驱动模块2具有组设于该驱动轴11外周侧的风力叶片组21(如第1图～第5图所示)。

图中显示了该风力叶片组21是由多个呈弧形断面结构的风力叶片210所组成，各风力叶片210是以内边邻接或链接于该驱动轴11上，使风力叶片210外边形成等间隔、相互平行地沿该驱动轴11的轴线方向延伸的型态。

该太阳能驱动模块3具有可随该驱动轴11转动的太阳能板组31，以及连结(可直接结合或另经由连接组件衔接)于该驱动轴11的电动机33，且于该太阳能板组31上间隔设有多个太阳能板310，以及其间的可供太阳光穿过的镂空部32，该太阳能板组31是能将太阳光转换为电能，以驱动该电动机33带动该太阳能板组31及该驱动轴11转动，进而由该驱动轴11连动该发电机1进行发电，同时在该太阳能板组31转动的过程中，太阳光可间续地由各个该镂空部32通过，并投射于该太阳能板组31及风力叶片组21下方的地面或空间，以提供日晒或照明等作用。

在一个可行的实施例中，该驱动轴11可依需要结合一支架组件34，该支架组件34具有间隔固定于该驱动轴11上(可随该驱动轴11转动)的活动座341，于两个活动座341旁侧设有可相对于该活动座341同轴转动的固定座342；另于两个活动座341之间设有多个等间隔且以该驱动轴11轴线为中心呈同心圆周排列分布的栅状支架343，且该栅状支架343可依需要呈现直线延伸或弧形弯曲延伸，设成弧形弯曲者可以使各栅状支架343两个端部可分别经由两个该活动座341而结合于该驱动轴11外周侧；而该太阳能板310则是为贴合设置于该栅状支架343外周侧的柔式(软性)太阳能板(片)，使各太阳能板310(栅状支架343)之间自然形成该等镂空部32，且该太阳能板组31可包覆于该风力叶片组21外周侧，或组设在邻接各个该太阳能板310背面位置(如栅状支架343的背面)，且朝向驱动轴(11)方向延伸形成风力叶片23(如第6图及第7图所示)，该风力叶片23也具有可与太阳能板组31形成同轴与同步的转动形态。

在本实施例中，该发电机1、风力驱动模块2及太阳能驱动模块3是可被组设于一座体4上，该座体4具有两个支撑部41，分别结合于两个该固定座342，该发电机1是设置于至少其中一支撑部41外旁侧，该风力驱动模块2及太阳能驱动模块3是设置于两个支撑部41之间，该电动机33具有设置于该固定座342内的多个磁性体332，以及设置于该活动座341内且分别对应于各磁性体332的多个线圈组件331，利用一驱动电路(未绘出)驱动各线圈组件331产生相对于各磁性体332的交互磁力作用，可对该驱动轴11形成一类似无刷直流马达(BLDC)的驱动方式，使该驱动轴11产生与该固定座342(相同于该发电机1)的相对枢转；然而，在实际应用时，该电动机33亦可将该等线圈组件331、磁性体332设计成其它各种马达的组配型态，由此产生不同的驱动方式，亦可达到相同驱动该驱动轴11转动的功能。

在实际应用时，该座体4的宽度及结构设计是依该风力驱动模块2及太阳能驱动模块3的体积大小不同而有差异，使其具有最小的遮蔽率，以避免对穿过该风力驱动模块2及太阳能驱动模块3的阳光形成非必要的阻隔。

上述结构于实际操作时，在外部环境具有空气对流时，该风力可直接推动该风力驱动模块2的风力叶片组21，使该驱动轴11、太阳能板组31产生同步或不同步的连结转动，并经由该驱动轴11带动该发电机1进行发电；在具有太阳光照射的环境中，该太阳能驱动模块3的太阳能板组31接受太阳光产生电能，可用以驱动该电动机33连动该太阳能板组31及驱动轴11转动，进而带动该发电机1进行发电；在上述的发电过程中，该风力驱动模块2的风力叶片组21及该太阳能驱动模块3的太阳能板组31皆是随着该驱动轴11转动，因此太阳光可由不同角度间续地穿过各个该太阳能板310间的各镂空部32，投射于其下方的地面(或该太阳能板组31、风力叶片组21下方的空间)提供日晒或照明等作用，使该太阳能板组31、风力叶片组21下方部位的空间或地面可以利用太阳光照射而维持农作、植栽或养殖等运用，不致造成土地资源的荒废；且在缺乏风力或阳光的环境中，亦可藉由彼此的间的连动，达到互补维持转动发电及带动不致遮蔽阳光的目的，更具有风力与太阳能互相辅佐运转的作用。

请参第4图所示，可知本发明第二实施例的结构包括：一横式的座体4a，以及与前述第一实施例相同的发电机1、风力驱动模块2及太阳能驱动模块3等；其中该座体4a具有多个直立间隔设置的支撑部41a，该发电机1是设置于至少一端部的支撑部41a外旁侧，各支撑部41a之间则可供分别支撑多个风力驱动模块2的风力叶片组21及太阳能驱动模块3的太阳能板组31的组合，且该等风力叶片组21及太阳能板组31是设置于单一驱动轴11上，用以形成以多个风力叶片组21及太阳能板组31对该驱动轴11产生较大驱动力，以带动该发电机1进行发电的应用变化。

请参第5图所示，可知本发明第三实施例的结构包括：一直式的座体4b，以及与前述第一实施例相同的发电机1、风力驱动模块2及太阳能驱动模块3等；其中该座体4b具有多个间隔格状设置的支撑部41b，该发电机1是设置于上、下端的支撑部41b(外)旁侧，且于该座体4b下方凸设有多个脚座42b，利用该脚座42b的支撑，可将位于该座体4b下方的发电机1保持在一适当高度或位置，避免该发电机1受挤压、碰撞而损坏。

而于间隔格状的各支撑部41b之间则可供分别支撑多个风力叶片组21及太阳能板组31的组合，且该等直立排列的风力叶片组21及太阳能板组31是设置于单一直立方向的驱动轴11上，以成为利用多个直立排列的风力叶片组21及太阳能板组31经由一驱动轴11带动该上、下方发电机1(或相邻发电机1)进行运转及发电的直立发电模块，可形成一具有较大互补型发电机组的应用变化。

综合以上所述，本发明太阳能与风力互补发电装置确可达成分别利用风力与太阳能驱动发电机，且能在运转中使阳光间续向下穿过风力叶片组及太阳能板组投射至其下方地面的功效，且依上述实施例的说明，其可扩展实施特性亦为确定无疑，实为一具新颖性及进步性的发明，故依法提出申请发明专利。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。