[發明專利]高效率任意風向發電管理系統

無效

• 申請號: 201310420513.3
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103452757A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 毛振剛;毛媛媛;毛芳芳
• 申請（專利權）人: 毛振剛
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于綠色能源發電管理系統技術機領域，尤其是一種高效率任意風向發電管理系統。

??背景技術

風能，是人類最早使用的能源之一；風電也一直是世界增長最快的新能源，近年來風力發電機獲得長足發展，據國家有關部門預測：2020年全球風力發電裝機將達到12.31億千瓦，占全球發電總量12%，我國每年裝機容量年超過30%，近幾年風力發電機的單機容量已從10KW級發展到MW級，在10KW以上的風力發電機中，大多數采用水平軸葉輪，在發電時葉輪平面需與風向垂直以獲取較大的風能，因此隨著風向的變化需要調整葉輪平面使之迎風。調整葉輪平面進行迎風有兩種方式：一種是在風力的作用下葉輪自行調至迎風位置，這種方式被稱之為被動迎風；一種是由調向電機將葉輪調制迎風位置，這種方式被稱之為主動迎風。被動迎風不需要測量風向，不需要對迎風進行控制，結構較簡單，但因風向存在離散性，被動迎風時葉輪平面頻繁擺動，影響調向機構的壽命；主動迎風首先測量風向，再控制調向電機進行主動迎風，減少了葉輪的擺動次數，延長了葉輪的使用壽命，同時也降低了風力發電機的成本。雖然國內市場有主動迎風式的風力發電機，但發電效率不高，不能滿足商業市場對葉輪智能化控制的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能將任意方向的風能高效智能轉換為電能，且對本系統實時監控管理的高效率任意風向發電管理系統。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種高效率任意風向發電管理系統，包括任意風向發電前端、通訊網絡和監控終端，所述任意風向發電前端包括葉輪、傳動系統、發電機、控制器、無線傳輸模塊、調向電機、交互式人機操作界面、冷卻泵、機艙加熱器和相對風向傳感器；所述任意風向發電前端連接通訊網絡，所述通訊網絡連接監控終端，所述傳動系統包括低速軸、齒輪箱和高速軸，葉輪通過傳動系統連接發電機，控制器分別連接無線傳輸模塊、調向電機、冷卻泵、機艙加熱器、發電機、相對風向傳感器和交互式人機操作界面。

而且，所述通訊網絡包括3G網絡和GPRS網絡。

而且，所述的葉輪采用上風式，且為3片風葉。?

而且，所述的相對風向傳感器由風向標、傳感器基座和角度-電信號轉換器構成；其中，風向標和傳感器分別與角度-電信號轉換器相連，角度-電信號轉換器連接控制器。

本發明的優點和積極效果是：

1、本發明采用單級增速裝置加多級同步發電機技術，此設計的傳動系統能量損失小、維護費用低、可靠性好；同時其交互式人機操作界面與控制器相連，方便風力發電機的管理人員對其進行管理控制，利用變槳距調節的方式，使整個風力發電機的機組起動性較好，輸出功率穩定，機組結構受力小，停機方便安全。

2、本發明設計合理，利用相對風向傳感器使整個風力發電機可以準確測量風的方向，并利用控制器智能控制調向電機作用于葉輪進行主動迎風，利用任意風向的風源進行高效輸出發電，且延長了調向機構的壽命、提高了發電量；同時利用無線通訊網絡傳輸數據，方便了管理員對任意風向發電機運行狀況的實時查看，有助于管理員對任意風向發電機的管理。

附圖說明

圖1是本發明的原理結構框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述：?

一種高效率任意風向發電管理系統，如圖1所示：包括任意風向發電前端、通訊網絡和監控終端，所述任意風向發電前端包括葉輪、傳動系統、發電機、控制器、無線傳輸模塊、調向電機、交互式人機操作界面、冷卻泵、機艙加熱器和相對風向傳感器；所述任意風向發電前端連接通訊網絡，所述通訊網絡連接監控終端，所述傳動系統包括低速軸、齒輪箱和高速軸，葉輪通過傳動系統連接發電機，控制器分別連接無線傳輸模塊、調向電機、冷卻泵、機艙加熱器、發電機、相對風向傳感器和交互式人機操作界面。所述通訊網絡包括3G網絡和GPRS網絡；所述的葉輪采用上風式，且為3片風葉；所述的相對風向傳感器由風向標、傳感器基座和角度-電信號轉換器構成；其中，風向標和傳感器分別與角度-電信號轉換器相連，角度-電信號轉換器連接控制器；所述的齒輪箱采用行星式；所述的交互式人機操作界面包括鍵盤、液晶顯示屏和主機；所述的角度-電信號轉換器采用非接觸式轉換器。