[實用新型]可修復的電熱融冰風力發電機轉子葉片

有效

• 申請號: 201720520935.1
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN208651055U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉中威;李安民;牛永紅
• 申請（專利權）人: 劉中威;高強
• 主分類號: F03D80/40
• 分類號: F03D80/40;B29C70/36;H05B3/34
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本實用新型提供了一種可修復電熱融冰風力發電機轉子葉片，所述可修復電熱芯片通過在葉片中安裝可修復碳纖維融冰電熱芯片，實現葉片的電熱融冰功能，同時，通過采用碳纖維束經緯交叉的方式制備碳纖維融冰電熱芯片，不僅通過調整碳纖維束的密度來調整通過電熱芯片的電流密度，從而調整電熱芯片的加熱溫度，同時雙向網格狀結構的排布使得經向碳纖維通過緯向碳纖維束相互連接，在電氣性能上形成一體，抗破壞性能強，當某碳纖維束出現故障時，不影響電熱融冰芯片的發熱性能；另外，當若干根經向碳纖維束斷開時，整個電熱芯片的經向碳纖維可以通過緯向碳纖維束連接，可以有效縮小不通電范圍，減少不發熱的面積，保證電熱芯片的融冰效果。

技術領域

本實用新型屬于新能源技術與設備領域，具體涉及一種可修復的電熱融冰風力發電機轉子葉片。

背景技術

面對人口日益增多的壓力，人們越來越關注能源問題，風能、太陽能等新能源正在逐漸成為人們解決能源問題的重要方式。在風能發電領域，常用設備是風力發電機，發電機轉子葉片是風力發電機的能源采集動力裝置，因此，葉片的維護和保養至關重要。

風力發機轉子葉片用來采集風能，則必須暴露在自然環境中，因此，葉片在設計的時候，不僅要考慮自身運行方式的影響，也必須考慮環境的影響。例如， 2008年發生大面積冰凍災害后，給許多行業造成重大損失，風力發電行業也不例外。為預防冰凍災害，各行業多種融冰技術開始研發和應用，其中包括人工敲打融冰，硅油、納米材料等高分子涂層融冰、電熱融冰技術等，其中電熱融冰技術是較為實用的一種融冰技術。

專利號為201210390773.6的中國專利，根據風力發電機轉子葉片結冰造成的損失，公開了一種具有電熱融冰裝置的風力發電機轉子葉片，通過在葉片本體的外表面、內表面上和/或夾層中設置將電能轉換為熱能的融冰裝置，預防風力發電機葉片上結冰或清除風力發電機葉片表面已經結的冰。

專利號為201410025123.0的中國專利，公開了一種風力發電機電熱融冰轉子葉片、電熱芯片及成型裝置和方法，具體公開了電熱芯片的結構及成型設備和方法，電熱芯片的結構是在玻璃纖維布上加縫經向分布的條狀碳纖維束構成，通過碳纖維束通電加熱葉片以達到既能預防葉片表面結冰又能融化葉片表面已經結的冰。圖1為現有技術中所述電熱融冰風力發電機轉子葉片剖面結構及局部磨損對供熱面積影響的示意圖。如圖1所示，該結構碳纖維束只在玻璃纖維布的經向布置，鄰近兩根碳纖維束之間有一定距離，每根碳纖維束是獨立的，與鄰近碳纖維束之間互不導通。由于單向條狀結構中每根碳纖維束是獨立的，與其它碳纖維束在電氣性能上互不導通，一旦某根碳纖維束出現故障，如有一個點斷開，就會影響整條碳纖維束不導電，嚴重影響電熱芯片的發熱性能，因此無法對葉片內包氣、干斑等缺陷進行修復。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是現有技術中風力發電機轉子葉片內的電熱芯片無法修復包氣、干斑等缺陷，提出一種可修復的電熱融冰風力發電機轉子葉片及其制備方法，采用碳纖維束經緯交叉的方式制備電熱芯片，從而使得制備的風力發電機轉子葉片不僅可以實現區域選擇性的加熱融冰功能，同時可以進行葉片內包氣、干斑等缺陷的修復。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種可修復的風力發電機轉子葉片，所述葉片包括：可修復碳纖維電熱融冰芯片。

上述方案中，所述葉片還包括：內蒙皮玻璃鋼層、芯材、三軸玻纖布、二軸玻璃纖維布層、外蒙皮玻璃鋼層；其中，所述可修復碳纖維電熱融冰芯片位于三軸玻纖布、二軸玻璃纖維布層之間。

上述方案中，所述可修復碳纖維電熱融冰芯片結構為，在玻璃纖維布上，具有經緯兩個方向布置的碳纖維束，經向與緯向碳纖維束之間是相互導通的。

上述方案中，所述經緯兩個方向布置的碳纖維束，進一步為：

一層間距固定的經向碳纖維束位于一層間距固定的緯向碳纖維束之上；

或，