[實(shí)用新型]一種多級(jí)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820965327.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208310958U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉增光;陶雁華;楊國(guó)來(lái);魏列江;李仁年;楊瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/25
• 分類號(hào): F03D9/25;F03D15/00;F04D13/12;F04D15/00;F15B11/17;F15B1/02
• 代理公司: 北京市邦道律師事務(wù)所 11437
• 代理人: 段君峰;薛艷

本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多級(jí)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。為了解決采用液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí)，存在風(fēng)能利用率低和發(fā)電品質(zhì)低的問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多級(jí)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括多級(jí)液壓泵系統(tǒng)和多級(jí)液壓馬達(dá)發(fā)電系統(tǒng)，多級(jí)液壓泵系統(tǒng)由多個(gè)同軸串聯(lián)安裝和油路并聯(lián)的不同排量的泵組組成，多級(jí)液壓馬達(dá)發(fā)電系統(tǒng)由多個(gè)不同儲(chǔ)能壓力的蓄能器和多個(gè)不同發(fā)電功率的發(fā)電機(jī)組成。采用本實(shí)用新型的多級(jí)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，不僅可以減小系統(tǒng)中的液壓損失，提高對(duì)風(fēng)能的利用率以及系統(tǒng)對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率，而且可以選擇最適應(yīng)功率的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電操作，提高整個(gè)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率和品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多級(jí)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

隨著近幾年來(lái)世界傳統(tǒng)能源的枯竭，新型能源紛紛登上能源舞臺(tái)。風(fēng)力發(fā)電長(zhǎng)足發(fā)展，為世界能源的枯竭和環(huán)境危機(jī)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。因此，新型液壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備得到了前所未有的關(guān)注，并且在世界各地已經(jīng)開(kāi)始試驗(yàn)或投入使用，將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)機(jī)械齒輪傳動(dòng)的發(fā)電機(jī)組。

目前，在大多數(shù)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，可設(shè)計(jì)采用變量泵作為將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為液壓能的元件，此時(shí)理論上可以通過(guò)調(diào)整變量泵的排量，從而控制輸出油液的流量和壓力。然而，由于變量泵的轉(zhuǎn)速較高一般在幾百上千轉(zhuǎn)，而葉輪的轉(zhuǎn)速根本無(wú)法達(dá)到上百轉(zhuǎn)一般只有十幾、二十轉(zhuǎn)左右，因此實(shí)際上變量泵很難與葉輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行匹配，如果使用變量泵會(huì)造成變量泵內(nèi)部零件短時(shí)間內(nèi)的失效破壞，從而無(wú)法保持變量泵持續(xù)穩(wěn)定的輸出油液，而且由于風(fēng)能自身存在的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性，使得風(fēng)輪吸收的能量也具有明顯的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性，進(jìn)而使變量泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步不穩(wěn)定，使輸出油液的壓力和流量不穩(wěn)定和不可控。這樣，不僅會(huì)增加油液在系統(tǒng)管道中流動(dòng)過(guò)程的能量損失，尤其是在大流量低壓力的狀態(tài)下油液能量損失更為嚴(yán)重，從而降低了對(duì)風(fēng)能的利用率，而且由不穩(wěn)定的液壓能驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)進(jìn)行發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)發(fā)電時(shí)，無(wú)法保證液壓能與發(fā)電機(jī)功率的相匹配，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電品質(zhì)的降低。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決采用液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí)，由于風(fēng)能的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性而存在風(fēng)能利用率和整個(gè)系統(tǒng)效率低以及發(fā)電品質(zhì)差的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種多級(jí)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括液壓泵系統(tǒng)、液壓馬達(dá)發(fā)電系統(tǒng)、高壓油路和低壓油路；

其中，所述液壓泵系統(tǒng)，包括葉輪、泵軸以及至少兩個(gè)不同排量的泵組；所述泵組包括一個(gè)定量泵、一個(gè)出口單向閥和一個(gè)短路閥，其中，所述出口單向閥位于所述定量泵與所述高壓油路之間，控制所述定量泵單向輸出油液至所述高壓油路中，所述短路閥與所述定量泵并聯(lián)，并且所述短路閥的一端位于所述定量泵的出口端和所述出口單向閥之間，另一端通過(guò)所述低壓油路與所述定量泵的進(jìn)口端連通；所述至少兩個(gè)泵組并聯(lián)在所述高壓油路和所述低壓油路之間，并且所述泵軸的一端與所述葉輪連接，另一端將所述至少兩個(gè)不同排量的泵組中的所述定量泵依次串聯(lián)連接；

所述液壓馬達(dá)發(fā)電系統(tǒng)，包括液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、蓄能器和蓄能單向閥；所述液壓馬達(dá)的進(jìn)口端與所述高壓油路連接，所述液壓馬達(dá)的出口端與所述低壓油路連接；所述液壓馬達(dá)與所述發(fā)電機(jī)同軸連接；所述蓄能器和所述蓄能單向閥同時(shí)位于所述高壓油路上，并且所述蓄能器更靠近所述液壓馬達(dá)，所述蓄能器輸出的油液全部流至所述液壓馬達(dá)的進(jìn)口端。

優(yōu)選的，所述液壓泵系統(tǒng)中還包括一個(gè)安全閥，所述安全閥位于所述高壓油路與所述低壓油路之間。

優(yōu)選的，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還包括補(bǔ)油系統(tǒng)和油箱；所述補(bǔ)油系統(tǒng)包括補(bǔ)油泵和補(bǔ)油溢流閥，所述補(bǔ)油泵的進(jìn)油口端與所述油箱連通，所述補(bǔ)油泵的出油口端與所述低壓油路連通，所述補(bǔ)油溢流閥的進(jìn)油口端位于所述補(bǔ)油泵的出油口端，所述補(bǔ)油溢流閥的出油口端與所述油箱連通。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述液壓泵系統(tǒng)中還包括一個(gè)回油溢流閥，所述回油溢流閥位于所述低壓油路與所述油箱之間。

優(yōu)選的，所述短路閥采用兩位兩通電磁換向閥。