一种兼顾太阳能和风能的发电系统
阅读说明：本技术 一种兼顾太阳能和风能的发电系统 (Power generation system taking solar energy and wind energy into consideration ) 是由 任长江 朱宇龙 林升 肖智星 孙清 苏裕培 王薪怡 何丽军 邱健锋 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本申请提供了一种兼顾太阳能和风能的发电系统,属于节能设备技术领域。包括：太阳能发电系统、风力发电系统、终端设备、输电线、蓄电池与逆变器；太阳能发电系统包括太阳能面板,太阳能面板在终端设备的控制下转动,以保持与太阳光线垂直,太阳能面板可随着风力自由转动产生电能；风力发电系统包括风扇,风扇在受到风力作用下转动产生电能；蓄电池通过输电线与太阳能发电系统和风力发电系统通信连接,蓄电池用于存储太阳能发电系统与风力发电系统产生的电能,并为太阳能发电系统供电；逆变器通过输电线与蓄电池通信连接,逆变器用于将蓄电池中的直流电转化为市电。使用此种系统,可以集成太阳能发电与风力发电,具有发电效率高、智能控制的优点。(The application provides a compromise power generation system of solar energy and wind energy belongs to energy-saving equipment technical field. The method comprises the following steps: the system comprises a solar power generation system, a wind power generation system, terminal equipment, a power transmission line, a storage battery and an inverter; the solar power generation system comprises a solar panel, the solar panel rotates under the control of the terminal equipment so as to keep vertical to the sunlight, and the solar panel can freely rotate along with wind power to generate electric energy; the wind power generation system comprises a fan, wherein the fan rotates under the action of wind power to generate electric energy; the storage battery is in communication connection with the solar power generation system and the wind power generation system through a power transmission line, and is used for storing electric energy generated by the solar power generation system and the wind power generation system and supplying power to the solar power generation system; the inverter is in communication connection with the storage battery through a power transmission line and is used for converting direct current in the storage battery into commercial power. By using the system, solar power generation and wind power generation can be integrated, and the system has the advantages of high power generation efficiency and intelligent control.)
技术领域
本申请涉及节能设备技术领域，特别是涉及一种兼顾太阳能和风能的发电系统。
背景技术
近年来，具有低污染、低排放、清洁、可再生等优点的新能源成为我国开发利用的重要能源。
现有资源的利用中，太阳辐射能每年到达地表面上的能量相当于130万亿吨煤，是现今世界上可以开发的最大能源；并且由于我国幅员辽阔，风能资源储量也十分丰富，据统计我国可开发的风能源资源约为7～12亿千瓦。因此，太阳能与风能在我国得到了广泛的开发。
但由于太阳辐射能量分布密度小，使太阳能面板占用的面积巨大，同时太阳能源的获取受四季、昼夜及阴晴等气象条件的影响较大，使得目前市场上的太阳能面板发电并不稳定；而目前的风力发电机具有诸多不足，例如具有不可控性，占用大片土地，工作时产生高分贝噪音污染，对鸟类生存产生潜在干扰。
发明内容
本申请提供一种兼顾太阳能和风能的发电系统，以解决相关技术中存在的问题。
本申请实施例方面提供了一种兼顾太阳能和风能的发电系统，所述系统包括：
太阳能发电系统、风力发电系统、终端设备、输电线、蓄电池与逆变器；
所述太阳能发电系统包括太阳能面板，所述太阳能面板用于吸收太阳能并将其转化成电能，所述太阳能面板在所述终端设备的控制下转动，以始终保持与太阳光线垂直，所述太阳能面板在未受所述终端设备的控制下随着风力自由转动，所述太阳能面板转动时产生电能；
所述风力发电系统包括风扇，所述风扇在受到风力作用下转动，所述风扇转动时产生电能；
所述蓄电池通过所述输电线与所述太阳能发电系统和所述风力发电系统通信连接，所述蓄电池用于存储所述太阳能发电系统与所述风力发电系统产生的电能，并为所述太阳能发电系统供电；
所述逆变器通过所述输电线与所述蓄电池通信连接，所述逆变器用于将蓄电池中的直流电转化为市电以给用电设备供电。
可选地，还包括：支撑脚架与支撑座；
所述支撑脚架高度可调，用于支撑所述支撑座；
所述支撑座位于所述支撑脚架的上方，用于承载所述太阳能发电系统与所述风力发电系统，通过调节所述支撑脚架，改变所述太阳能发电系统与所述风力发电系统的高度。
可选地，所述太阳能发电系统包括旋转装置，所述旋转装置用于旋转所述支撑座，位于所述支撑脚架与所述支撑座之间，所述旋转装置包括：第一电机、电机底座与直齿；
所述第一电机的底部与电机底座连接；
所述电机底座固定连接至所述支撑脚架的顶端，所述第一电机的转头通过所述直齿与支撑座固定连接。
可选地，所述太阳能发电系统还包括：半圆形支架、支架固定端与上承轴；
所述半圆形支架用于支撑所述太阳能面板，所述半圆形支架的中间弧形段固定设置于所述支撑座上，所述半圆形支架的两端远离所述支撑座；所述太阳能面板设置于所述半圆形支架的两端之间，所述太阳能面板的两侧分别与所述半圆形支架的两端转动连接；
所述支架固定端用于承载所述上承轴，所述支架固定端固定设置于所述半圆形支架的两端，所述支架固定端包括：第一环形槽与第一通孔；
所述第一环形槽设置于所述支架固定端的一侧；
所述第一通孔设置于所述第一环形槽的中心位置，所述第一通孔贯穿所述支架固定端；
所述上承轴用于将所述太阳能面板转动产生的机械能转化为电能，所述上承轴包括：第一发电线圈、第一滚珠轴承与第一磁铁棒；
所述第一发电线圈固定设置于所述第一环形槽内；
所述第一滚珠轴承固定设置于所述第一通孔内；
所述第一磁铁棒的一端固定设置于所述第一滚珠轴承内，所述第一磁铁棒的另一端与所述太阳能面板固定连接，所述第一磁铁棒随着所述太阳能面板的转动而转动，所述第一磁铁棒在所述第一发电线圈的磁场内转动时产生交变电流。
可选地，所述太阳能发电系统还包括：第一伞状齿轮、第二伞状齿轮与第三电机；
所述第一伞状齿轮与第二伞状齿轮齿合时，将所述第三电机作为所述太阳能面板转动的动力源，所述第一伞状齿轮与所述第二伞状齿轮未齿合时，所述太阳能面板受到风力自由转动；
所述第一伞状齿轮与所述第一磁铁棒同轴连接，所述第三电机用于驱动所述第二伞状齿轮转动，所述第二伞状齿轮位于所述第一伞状齿轮下方且所述第二伞状齿轮的位置可调；
通过调节所述第二伞状齿轮的位置，以使所述第二伞状齿轮移动至与所述第一伞状齿轮齿合的位置，所述第二伞状齿轮与所述第一伞状齿轮齿合时，带动所述第一伞状齿轮转动。
可选地，所述太阳能发电系统还包括升降装置，所述升降装置用于驱动所述第三电机上下移动，所述第三电机移动后带动所述第二伞状齿轮朝靠近或远离第一伞状齿轮的方向移动，所述升降装置包括：容纳板、至少两个齿轮、伸缩杆与第二电机；
所述容纳板设置于所述支撑座的上表面；
所述至少两个齿轮转动设置于所述容纳板上；
所述伸缩杆位于所述至少两个齿轮之间，所述伸缩杆的两侧与所述至少两个齿轮齿合；
所述第二电机的转头与所述至少两个齿轮中的第一齿轮固定连接，所述第二电机的转头转动时带动所述第一齿轮转动，以使所述伸缩杆上下移动，所述伸缩杆上下移动时驱动所述第三电机上下移动。
可选地，所述太阳能发电系统还包括：第一驱动器与第二驱动器；
所述终端设备用于将接收到的数据进行处理后，生成控制指令，将所述控制指令发送给第一驱动器与第二驱动器；
所述第一驱动器接收到所述控制指令并根据所述太阳能面板与地面之间的夹角α的计算公式以控制所述第三电机，所述第三电机在所述第一驱动器的控制下，驱动所述太阳能面板始终与太阳光线垂直；
所述第二驱动器接收到所述控制指令并根据太阳方位角A的计算公式以控制所述第一电机，所述第一电机在所述第二驱动器的控制下，驱动所述太阳能面板始终面向太阳光线。
可选地，所述太阳能面板与与地面之间的夹角α的计算公式为：
其中，N为日数、为当地纬度、δ为太阳赤纬、Tbj为北京时间、Ψ为当地经度。
可选地，所述太阳能面板始终面向所述太阳光线时，所述太阳方位角A的计算公式如下：
其中，hθ为太阳高度角；δ为太阳赤纬；为当地纬度。
可选地，所述风力发电系统包括：风扇、承载座、下承轴；
所述风扇转动设置于所述支撑座的一侧，所述风扇在外力作用下转动；
所述承载座用于支撑所述下承轴，所述承载座固定设置于所述支撑座上，所述承载座包括第二环形槽与第二通孔；
所述第二环形槽设置于所述承载座的一侧；
所述第二通孔设置于所述第二环形槽的中心位置，所述第二通孔贯穿所述承载座；
所述下承轴用于将风扇的机械能转化为电能，所述下承轴包括：第二发电线圈、第二滚珠轴承与第二磁铁棒；
所述第二发电线圈固定设置于所述第二环形槽内；
所述第二滚珠轴承固定设置于所述第二通孔内；
所述第二磁铁棒的一端固定设置于所述第二滚珠轴承内，所述第二磁铁棒的另一端与所述风扇固定连接，所述第二磁铁棒在所述第二发电线圈的磁场内转动时产生交变电流。
在本申请实施例中，有太阳光照时，终端设备控制太阳能面板始终与太阳光保持垂直，充分利用了辐射于太阳能面板上的太阳能，将太阳能转化为电能，并且终端设备控制太阳能面板转动的过程中，太阳能面板的机械能也可转化为电能；无太阳光照时，终端设备不再控制太阳能面板转动，则太阳能面板受到风力自由转动，太阳能面板转动的机械能转化为电能，与此同时，风扇受到风力的自由转动，也可以将风扇转动的机械能转化为电能，太阳能面板与风扇转化或产生的电能通过输电线输送至蓄电池中，蓄电池再将其存储起来输送至逆变器，逆变器将电能转化为用电设备所需的市电，并将该市电通过输电线输送给用电设备。本申请将太阳能面板与风扇集成至同一装置上，不仅可以减小占地面积，而且能在受到外界环境的制约下，充分利用风能与太阳能，最大限度地产生电能，并且由于风扇是通过风力自由转动来进行发电，所以不会对环境造成影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例示出的一种兼顾太阳能和风能的发电系统的结构示意图；
图2是本申请一实施例示出的太阳能发电系统与风力发电系统的结构示意图；
图3是本申请一实施例示出的支撑脚架的结构示意图；
图4是本申请一实施例示出的支架固定端的结构示意图；
图5是本申请一实施例示出的上承轴连接至支架固定端上的结构示意图；
图6是本申请一实施例示出的太阳能面板与风扇结合的结构示意图；
图7是本申请一实施例示出的升降装置的第一视角的结构示意图；
图8是本申请一实施例示出的升降装置的第二视角的结构示意图；
图9是本申请一实施例示出的其它地区的太阳能面板与地面之间的夹角和太阳高度角一日内随时间变化的曲线图；
图10是本申请一实施例示出的刚出现极昼的区域的太阳能面板与地面之间的夹角和太阳能高度角一日内随时间变化的曲线图；
图11是本申请一实施例示出的已经出现极昼的区域的太阳能面板与地面之间的夹角和太阳高度角一日内随时间变化的曲线图；
图12是本申请一实施例示出的回归线上地区的太阳能面板与地面之间的夹角和太阳能高度角一年内随时间变化的曲线图；
图13是本申请一实施例示出的回归线至极点之间的地区的太阳能面板与地面之间的夹角和太阳能高度角一年内随时间变化的曲线图；
图14是本申请一实施例示出的回归线之间的地区的太阳能面板与地面之间的夹角和太阳高度角一年内随时间变化的曲线图；
图15是太阳方位角和高度角示意图；
图16是本申请一实施例示出的支撑座、整流器以及蓄电池的结构示意图；
图17是本申请一实施例示出的承载座的结构示意图；
图18是本申请一实施例示出的太阳能面板与太阳光线垂直时的结构示意图。
图中：1、太阳能发电系统；11、太阳能面板；12、旋转装置；121、第一电机；122、电机底座；123、直齿；13、半圆形支架；14、支架固定端；141、第一环形槽；142、第一通孔；143、条形孔；15、上承轴；151、第一发电线圈；152、第一滚珠轴承；153、第一磁铁棒；16、第一伞状齿轮；17、第二伞状齿轮；18、第三电机；19、升降装置；191、容纳板；192、齿轮；193、伸缩杆；194、第二电机；101、第一驱动器；102、第二驱动器；103、整流器；104、控制表；2、风力发电系统；21、风扇；22、承载座；221、第二环形槽；222、第二通孔；23、下承轴；231、第二发电线圈；232、第二滚珠轴承；233、第二磁铁棒；3、终端设备；4、输电线；5、蓄电池；6、逆变器；7、支撑脚架；71、支撑杆；72、轴基座；73、滑动圆环；74、外三角支架；75、凹槽；76、内三角支架；8、支撑座。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
图1是本申请一实施例示出的一种兼顾太阳能和风能的发电系统的结构示意图。参照图1，本申请的兼顾太阳能发电和风能的发电系统包括：太阳能发电系统1、风力发电系统2、终端设备3、输电线4、蓄电池5与逆变器6；
参照图1与图2，所述太阳能发电系统1包括太阳能面板11，所述太阳能面板11用于吸收太阳能并转化成电能，所述太阳能面板11在所述终端设备3的控制下转动，以保持与太阳光线垂直，所述太阳能面板11在未受所述终端设备3的控制下随着风力自由转动，所述太阳能面板11转动时产生电能；
所述风力发电系统2包括风扇21，所述风扇21在受到风力作用下转动，所述风扇21转动时产生电能；
所述蓄电池5通过所述输电线4与所述太阳能发电系统1和所述风力发电系统2通信连接，所述蓄电池5用于存储所述太阳能发电系统1与所述风力发电系统2产生的电能，并为所述太阳能发电系统1供电；
所述逆变器6通过所述输电线4与所述蓄电池5通信连接，所述逆变器6用于将蓄电池5中的直流电转化为市电以给用电设备供电。
在本实施例中，有太阳光照时，终端设备3控制太阳能面板11始终与太阳光保持垂直，充分利用了辐射于太阳能面板11上的太阳能，将该太阳能转化为电能，并且终端设备3控制太阳能面板11转动的过程中，太阳能面板11的机械能也可转化为电能；无太阳光照时，终端设备3不再控制太阳能面板11转动，则太阳能面板11受到风力自由转动，太阳能面板11转动的机械能转化为电能，与此同时，风扇21受到风力的自由转动，也可以将风扇21转动的机械能转化为电能，太阳能面板11与风扇21转化或产生的电能通过输电线4输送至蓄电池5中，蓄电池5再将其存储的电能输送至逆变器6，逆变器6将电能转化为用电设备所需的市电，并将该市电通过输电线4输送给用电设备。
通过将太阳能面板11与风扇21集成至同一装置上，不仅可以减小占地面积，而且能在受到外界环境的制约下，充分利用风能与太阳能，最大限度地产生电能，并且由于风扇21是通过风力自由转动来进行发电，所以不会对环境造成影响。
其中，参照图2，太阳能发电系统1还包括控制表104，所述控制表104与所述蓄电池5通信连接，所述控制表104内预设有阈值，当太阳能发电系统1电力低于所述阈值时，将蓄电池5内的电能输送给所述太阳能发电系统1供电，当太阳能发电系统1电力高于所述阈值时，将太阳能发电系统1与风力发电系统2产生或转化的电能存储至蓄电池5中。
通过控制表104的设置，可以实现太阳能发电系统1的自动充电与放电，实现太阳能发电系统1的智能化。
参照图2与图3，示例地，还包括：支撑脚架7与支撑座8；
所述支撑脚架7高度可调，用于支撑所述支撑座8；
所述支撑座8位于所述支撑脚架7的上方，用于承载所述太阳能发电系统1与所述风力发电系统2，通过调节所述支撑脚架7，改变所述太阳能发电系统1与所述风力发电系统2的高度。
其中，参照图3，支撑脚架7包括：支撑杆71、轴基座72、滑动圆环73、外三角支架74、凹槽75与内三角支架76；支撑杆71的顶部与支撑座8连接，支撑杆71的底部与轴基座72固定连接，滑动圆环73滑动套设至支撑杆71的中部；外三角支架74的顶端与滑动圆环73铰接；凹槽75沿外三角支架74的长度方向设置；内三角支架76的一端位于凹槽75内，且可沿凹槽75的长度方向滑动，内三角支架76的另一端与轴基座72铰接。
本实施例中，通过将滑动圆环73朝靠近支撑座8的方向滑动，使得外三角支架74之间的夹角与内三角支架76之间的夹角均变小，内三角支架76位于凹槽75内的一端沿着凹槽75向下移动，此时支撑座8的高度升高；通过将滑动套环朝远离支撑座8的方向滑动，使得外三角支架74之间的夹角与内三角支架76之间的夹角均变大，内三角支架76位于凹槽75内的一端沿着凹槽75向上移动，此时支撑座8的高度变低。
通过滑动圆环73的滑动，来改变外三角支架74与内三角支架76的夹角，从而实现整个支撑脚架7的伸缩，在支撑脚架7伸缩时，实现了支撑座8的高度变化，进而使得位于支撑座8上的太阳能发电系统1与风力发电系统2的高度可调，增加了整个装置适应地形的能力。
参照图2，示例地，所述太阳能发电系统1包括旋转装置12，所述旋转装置12用于横向旋转所述支撑座8，位于所述支撑脚架7与所述支撑座8之间，所述旋转装置12包括：第一电机121、电机底座122与直齿123；
所述第一电机121的底部与电机底座122连接；
所述电机底座122固定连接至所述支撑脚架7的顶端，即电机底座122固定连接至支撑杆71的顶端，所述第一电机121的转头通过所述直齿123与支撑座8固定连接。
在本实施例中，第一电机121的转头转动时控制直齿123转动，由于直齿123与支撑座8固定，所以直齿123带动支撑座8横向转动，从而使得位于支撑座8上的太阳能面板11能够根据太阳方位角的变化随着支撑座8的转动而转动。
通过旋转装置12来控制太阳能面板11横向的转动，可以使得太阳能面板11始终朝着太阳光线的方向转动，从而使得太阳光能够照射至太阳能面板11上。
其中，直齿123上设置有若干螺栓孔(图中未示出)，支撑座8底壁设置有若干螺栓孔，位于直齿123上的螺栓孔与位于支撑座8底壁上的若干螺栓孔对齐后通过螺钉固定，从而将直齿123固定至支撑座8上。
参照图2、图4以及图5，示例地，所述太阳能发电系统1还包括：半圆形支架13、支架固定端14与上承轴15；
参照图2，所述半圆形支架13用于支撑所述太阳能面板11，所述半圆形支架13的中间弧形段固定设置于所述支撑座8上，所述半圆形支架13的两端远离所述支撑座8；所述太阳能面板11设置于所述半圆形支架13的两端之间，所述太阳能面板11的两侧分别与所述半圆形支架13的两端转动连接；
参照图4，所述支架固定端14用于承载所述上承轴15，所述支架固定端14固定设置于所述半圆形支架13的两端，所述支架固定端14包括：第一环形槽141与第一通孔142；
所述第一环形槽141设置于所述支架固定端14的一侧；
所述第一通孔142设置于所述第一环形槽141的中心位置，所述第一通孔142贯穿所述支架固定端14；
参照图5，所述上承轴15用于将所述太阳能面板11转动产生的机械能转化为电能，所述上承轴15包括：第一发电线圈151、第一滚珠轴承152与第一磁铁棒153；
所述第一发电线圈151固定设置于所述第一环形槽141内；
所述第一滚珠轴承152固定设置于所述第一通孔142内；
所述第一磁铁棒153的一端固定设置于所述第一滚珠轴承152内，所述第一磁铁棒153的另一端与所述太阳能面板11固定连接，所述第一磁铁棒153随着所述太阳能面板11的转动而转动，所述第一磁铁棒153在所述第一发电线圈151的磁场内转动时产生交变电流。
本实施例中，终端设备3控制太阳能面板11转动或太阳能面板11受到风力自由转动时，太阳能面板11在半圆形支架13的两端之间转动，太阳能面板11转动时带动第一磁铁棒153转动，第一磁铁棒153在第一发电线圈151的磁场内转动时，切割第一发电线圈151的磁场，进而产生交变电流。
通过太阳能面板11转动时带动第一磁铁棒153转动，可以使得第一磁铁棒153在第一发电线圈151内转动，将太阳能面板11转动时的机械能转化为电能。通过第一滚珠轴承152的设置，可以减小第一磁铁棒153与第一通孔142内壁之间的摩擦力，使得太阳能面板11的机械能可以最大化转化为电能。
其中，参照图4，所述支架固定端14的底部设置有条形孔143，所述支架固定端14通过螺钉穿过条形孔143与半圆形支架13的端部固定。
通过条形孔143的设置，来调整支架固定端14在半圆形支架13端部上的位置，从而使得两个支架固定端14能够对齐。
参照图6，示例地，所述太阳能发电系统1还包括：第一伞状齿轮16、第二伞状齿轮17与第三电机18；
所述第一伞状齿轮16与第二伞状齿轮17齿合时，将所述第三电机18作为所述太阳能面板11转动的动力源，所述第一伞状齿轮16与所述第二伞状齿轮17未齿合时，所述太阳能面板11受到风力自由转动；
所述第一伞状齿轮16与所述第一磁铁棒153同轴连接，所述第三电机18用于驱动所述第二伞状齿轮17转动，所述第二伞状齿轮17位于所述第一伞状齿轮16下方且所述第二伞状齿轮17的位置可调；
通过调节所述第二伞状齿轮17的位置，以使所述第二伞状齿轮17移动至与所述第一伞状齿轮16齿合的位置，所述第二伞状齿轮17与所述第一伞状齿轮16齿合时，带动所述第一伞状齿轮16转动。
在本实施例中，第三电机18的转头驱动第二伞状齿轮17转动，且第二伞状齿轮17不仅可以转动，也可以上下移动。在第二伞状齿轮17向上移动至与第一伞状齿轮16齿合的位置时，第二伞状齿轮17受到第三电机18的转头的驱动而旋转后，来带动第一伞状齿轮16旋转，第一伞状齿轮16旋转的时候带动第一磁铁棒153转动，第一磁铁棒153转动时，一方面在第一发电线圈151的磁场内做切割运动产生交变电流，另一方面带动太阳能面板11纵向翻转，进而使得经过旋转装置12横向调节后的太阳能面板11，能在朝向太阳光后能够始终与太阳光线保持垂直；在第一伞状齿轮16移动至与第二伞状齿轮17脱离的位置时，此时第二伞状齿轮17不再带动第一伞状齿轮16转动，此时第一伞状齿轮16处于自由状态，则与第一伞状齿轮16连接的第一磁铁棒153与太阳能面板11均处于自由状态，此时太阳能面板11受到风力自由转动，使得第一磁铁棒153在第一发电线圈151的磁场内做切割运动产生交变电流，将太阳能面板11转动时的机械能转化为电能。
通过第一伞状齿轮16与第二伞状齿轮17的设置，可以使得太阳能面板11能够处于受终端设备3控制与不受终端设备3控制两种状态，在受到终端设备3控制的条件下，太阳能面板11能将太阳能转化为电能，也能将太阳能面板11转动时的机械能转化为电能；在未受到终端设备3控制的条件下，太阳能面板11转动时的机械能转化为电能，从而实现太阳能面板11对太阳能与风能的最大利用。
参照图7与图8，示例地，所述太阳能发电系统1还包括升降装置19，所述升降装置19用于驱动所述第三电机18上下移动，所述第三电机18移动后带动所述第二伞状齿轮17朝靠近或远离第一伞状齿轮16的方向移动，所述升降装置19包括：容纳板191、至少两个齿轮、伸缩杆193与第二电机194；
所述容纳板191设置于所述支撑座8的上表面；
所述至少两个齿轮转动设置于所述容纳板191上；
所述伸缩杆193位于所述至少两个齿轮之间，所述伸缩杆193的两侧与所述至少两个齿轮齿合；
所述第二电机194的转头与所述至少两个齿轮中的第一齿轮192固定连接，所述第二电机194的转头转动时带动所述第一齿轮192转动，以使所述伸缩杆193上下移动，所述伸缩杆193上下移动时驱动所述第三电机18上下移动。
在本实施例中，第二电机194的转头驱动第一齿轮192逆时针转动，第一齿轮192逆时针转动时带动伸缩杆193上升，伸缩杆193上升时带动至少两个齿轮中剩余的齿轮逆时针转动，且伸缩杆193上升时驱动第三电机18上升，由于第二伞状齿轮17与第三电机18的转头连接，所以第三电机18上升时带动第二伞状齿轮17移动至与第一伞状齿轮16齿合的位置；第二电机194的转动驱动第一齿轮192顺时针转动，第一齿轮192顺时针转动时带动伸缩杆193下降，伸缩杆193下降时带动至少两个齿轮中剩余的齿轮顺时针转动，且伸缩杆193下降时驱动第三电机18下降，第三电机18下降时带动第二伞状齿轮17移动至与第一伞状齿轮16脱离的位置。
通过升降装置19的设置，可以直接开启第二电机194，通过伸缩杆193的升降来驱动第二伞状齿轮17与第一伞状齿轮16齿合或脱离，且在这个过程中，通过至少两个齿轮192的设置，可以对伸缩杆193进行限位，使得伸缩杆193移动地更加稳定。
参照图6与图16，示例地，所述太阳能发电系统1还包括：第一驱动器101与第二驱动器102；
所述终端设备3用于将接收到的数据进行处理后，生成控制指令，将所述控制指令发送给第一驱动器101与第二驱动器102；
所述第一驱动器101接收到所述控制指令并根据所述太阳能面板11与地面之间的夹角α的计算公式以控制所述第三电机18，所述第三电机18在所述第一驱动器101的控制下，驱动所述太阳能面板11始终与太阳光线垂直；
所述第二驱动器102接收到所述控制指令并根据太阳方位角A的计算公式以控制所述第一电机121，所述第一电机121在所述第二驱动器102的控制下，驱动所述太阳能面板11始终面向太阳光线。
在本实施例中，终端设备3将接收到的数据进行处理后，生成控制指令发送给第一驱动器101与第二驱动器102。第二驱动器102根据太阳方位角A计算公式控制第一电机121的转动，从而控制太阳能面板11的横向转动，使得太阳能面板11始终朝向太阳光；第一驱动器101根据太阳能面板11与地面夹角α计算公式控制第三电机18的转头转动，从而控制太阳能面板11的纵向翻转，使得太阳能面板11在朝向太阳光后，始终与太阳光线保持垂直状态。
通过第一驱动器101与第二驱动器102接收控制指令，来控制第一电机121与第二电机194的设置，可以使得太阳能面板11的方向调节能够实现智能化，不必人工调节。
示例地，所述太阳能面板11与所述光线垂直时，所述太阳能面板11与地面之间的夹角α的计算公式为：
其中，N为日数、
本实施例中，所述夹角α的计算公式主要通过以下方式计算得到：
1、计算太阳赤纬角δ。
赤纬角是由于地球绕太阳运行造成的现象，随时间而变，由于地轴方向不变，所以赤纬角随地球在运行轨道上的不同点具有不同的数值(太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负)，由于赤纬角日变化很小，一年内任何一天的赤纬角δ可由下式计算：
式中：N为日数，自每年1月1日开始计算，赤纬角δ单位为角度。
2、计算太阳时角ω。
太阳时角是指日面中心的时角，即从观测点天球子午圈沿天赤道量至太阳所在时圈的角距离。地球上同一时刻，同一经度不同纬度的太阳时角ω是相同的，其计算公式如下：
ω＝15×(St-12).......................(2)
式中，St为真太阳时，以24小时计。
3、计算真太阳时St。
在中国地区，真太阳时按照如下公式计算：
St＝Tbj+(ψ-120)/15.......................(3)
式中，Tbj为北京时间，ψ为当地经度。
4、计算太阳高度角hθ。
太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化，计算公式如下：
将上述公式(1)、(2)、(3)代入公式(4)得到如下太阳高度角计算公式：
式中:hθ为太阳高度角；ω为太阳时角；δ为太阳赤纬；为当地纬度。
5、计算太阳能面板与地面之间的夹角α。
参照图18可知，由于太阳光线垂直照射太阳能面板11时，太阳能面板11和地面之间的夹角α与太阳高度角之和为90°，此时太阳能面板11的热电效率最高，所以为了使得太阳能面板11的热电效率最高，一年中任意时刻的太阳能面板11与地面的夹角为：
α＝90°-hθ.......................(6)
将上述计算公式(1)～(5)代入公式(6)中，得如下计算公式：
式中，N为日数、为当地纬度、δ为太阳赤纬、Tbj为北京时间、Ψ为当地经度。
在本实施例中，为了使得太阳能面板11始终与太阳光线保持垂直状态，将动态变化的数据(例如日数、当地纬度、太阳赤纬、北京时间与当地经度)输入至终端设备3，终端设备3依据数据生成控制指令发送给第一驱动器101，第一驱动器101内预先置入上述太阳能面板11与地面之间的夹角α的计算公式，第一驱动器101将接收的控制指令代入至太阳能面板11与地面之间的夹角α的计算公式中，计算出夹角α，并依据计算出的夹角α来控制第三电机18，使得太阳能面板11始终与太阳光线垂直。
在一些实施方式中，本申请说明书附图9、10、11是一天内太阳能面板11与地面之间的夹角α和太阳高度角hθ随时间变化的曲线图。
附图9是除极点与直射点外，其他地区北半球的太阳高度角hθ，以及太阳能面板与地面之间的夹角α在一天内随时间变化的曲线图。其中，所述其他地区为：除刚出现极昼的地区和已经出现极昼的地区以外的其他地区。
附图10是刚出现极昼的地区的北半球的太阳高度角hθ，以及所述太阳能面板与地面之间的夹角α在一天内随时间变化的曲线图。
附图11是已经出现极昼的地区的北半球的太阳高度角hθ，以及所述太阳能面板与地面之间的夹角α在一天内随时间变化的曲线图。
其中，附图9、10、11中：hθ为太阳高度角，hmin为最小太阳高度角，hmax为最大太阳高度角，t为时间，tstart为开始时间，tend为结束时间。
在另一些实施方式中，本申请中的附图12、13、14是一年内不同维度正午时刻太阳能面板与地面之间的夹角α和太阳高度角hθ年内随时间变化的曲线图。
附图12是回归线上地区的太阳能面板与地面之间的夹角α和太阳高度角hθ年内随时间变化的曲线图。
附图13是回归线至极点之间的地区的太阳能面板与地面之间的夹角α和太阳高度角hθ年内随时间变化的曲线图。
附图14是回归线之间的地区的太阳能面板与地面之间的夹角α和太阳高度角hθ年内随时间变化的曲线图。
附图15是太阳方位角A和高度角hθ示意图。
其中，附图12、13、14中：hθ为太阳高度角，hmin为最小太阳高度角，hmax为最大太阳高度角。
示例地，所述太阳能面板11始终面向所述太阳光线时，所述太阳方位角A的计算公式如下：
其中，hθ为太阳高度角；δ为太阳赤纬；为当地纬度。
参照图15可知，太阳方位是指以目标物的北方向为起始方向，以太阳光的入射方向为终止方向，按顺时针方向所测量的角度。
在本实施例中，为了使得太阳能面板11始终朝向太阳光线，即为了使得太阳方位角与太阳能方位角之差为0，将动态变化的数据(例如太阳高度角、太阳赤纬、当地纬度)输入至终端设备3，终端设备3依据数据生成控制指令发送给第二驱动器102，第二驱动器102内预先置入了上述太阳方位角A的计算公式，第二驱动器102将接收的控制指令代入至太阳方位角A的计算公式中，计算出太阳方位角A，并依据计算出的太阳方位角A来控制第一电机121，使得太阳能面板11始终朝向太阳光线。
参照图16与图17，示例地，所述风力发电系统2包括：风扇21、承载座22、下承轴23；
所述风扇21(参照图6)转动设置于所述支撑座8的一侧，所述风扇21在外力作用下转动；
所述承载座22用于支撑所述下承轴23，所述承载座22固定设置于所述支撑座8上，所述承载座22包括：第二环形槽221与第二通孔222；
所述第二环形槽221设置于所述承载座22的一侧；
所述第二通孔222设置于所述第二环形槽221的中心位置，所述第二通孔222贯穿所述承载座22；
所述下承轴23用于将风扇21的机械能转化为电能，所述下承轴23包括：第二发电线圈231、第二滚珠轴承232与第二磁铁棒233；
所述第二发电线圈231固定设置于所述第二环形槽221内；
所述第二滚珠轴承232固定设置于所述第二通孔222内；
所述第二磁铁棒233的一端固定设置于所述第二滚珠轴承232内，所述第二磁铁棒233的另一端与所述风扇21固定连接，所述第二磁铁棒233在所述第二发电线圈231的磁场内转动时产生交变电流。
本实施例中，风扇21受到风力自由转动时，带动第二磁铁棒233在第二发电线圈231的磁场内作切割运动，第二磁铁棒233做切割运动时产生交变电流。
通过第二磁铁棒233与第二发电线圈231的设置，可以将风扇21受到风力转动的机械能转化为电能，使得风扇21不必通过风力发电机驱动来产生电能，进而减少了对环境的影响。
参照图6，示例地，还包括整流器103；
所述整流器103用于将所述第一磁铁棒153与所述第二磁铁棒233转动时产生的交变电流转换为直流电，并将所述直流电存储至所述蓄电池5中。
在本实施例中，第一磁铁棒153被太阳能面板11带着转动，第二磁铁棒233被风扇21带着转动，第一磁铁棒153与第二磁铁棒233在转动时均会切割磁场，从而产生交变电流，将该交变电流输送至整流器103中，整流器103将该交变电流转换为直流存储至蓄电池5中；相应地，太阳能面板11吸收的太阳能转化的电能为直流，则直接存储至蓄电池5中即可。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上对本申请所提供的一种兼顾太阳能和风能的发电系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在
具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
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