[實用新型]防覆冰葉片及其控制系統以及防覆冰風力發電機

有效

• 申請號: 201922122053.1
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN211737358U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 鄧昌滬;鄧梁;孫勇軍;楊志明
• 申請（專利權）人: 深圳市維特欣達科技有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D80/40;F03D80/60;F03D80/30;F03D7/02;F03D9/25
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 林燕云

本實用新型公開了防覆冰葉片，包括葉片本體，所述葉片本體包括根段、中段以及葉尖段，所述根段用于與風力發電機的轉轂連接，所述中段位于所述根段和所述葉尖段之間，其中，所述防覆冰葉片還包括：電熱薄膜，所述電熱薄膜用于通過旋轉導電器與所述風力發電機的電源系統和控制器連接，所述電熱薄膜設于所述葉片本體的外表面，用于產生熱量使覆于所述葉片本體上的冰霜融化；冰霜探測器，所述冰霜探測器用于通過旋轉導電器與風力發電機的電源系統和控制器連接，所述冰霜探測器安裝在所述葉片本體上，用于檢測所述葉片本體是否覆冰；其中，所述電源系統用于對所述電熱薄膜和所述冰霜探測器供電，所述控制器用于控制所述冰霜探測器和所述電熱薄膜工作。

技術領域

本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種防覆冰葉片及其控制系統以及防覆冰風力發電機。

背景技術

在我國，安裝在長年冰雪環境極其惡劣的北方風電機組，低溫高濕條件下，風力發電機葉片表面覆冰已成為長期困擾風力發電機冬季正常運轉的突出問題。風力發電機葉片表面覆冰帶來的影響主要有：葉片覆冰會導致風電葉片空氣動力學的性能破壞，導致葉片受風能力降低。冰層在葉片表面的初期堆積會引起葉片表面粗糙的增加，導致摩擦系數的增加，從而造成發電量的持續降低，葉片表面額外冰層會增加葉片的載荷，覆冰狀態下，使得葉片原有的翼型改變，大大影響風電機組的載荷和出力，覆冰狀態下，葉片非平衡態運行會增加葉片整機各部件的額外載荷；而額外載荷將會導致風力發電機使用壽命的降低。葉片表面覆冰后，隨著溫度升高，在離心力的作用下，覆冰會發生自動脫落，特別是風力風電機位于道路、居民區或船舶港口附近，脫落飛揚的冰塊容易造成人身安全問題。因此，風力發電機防覆冰問題亟待技術突破。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種防覆冰葉片及其控制系統以及防覆冰風力發電機，旨在解決葉片覆冰的問題。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種防覆冰葉片，包括葉片本體，所述葉片本體包括根段、中段以及葉尖段，所述根段用于與風力發電機的轉轂連接，所述中段位于所述根段和所述葉尖段之間，所述防覆冰葉片還包括：電熱薄膜，所述電熱薄膜用于通過旋轉導電器與所述風力發電機的電源系統和控制器連接，所述電熱薄膜設于所述葉片本體的外表面，用于產生熱量使覆于所述葉片本體上的冰霜融化；冰霜探測器，所述冰霜探測器用于通過旋轉導電器與風力發電機的電源系統和控制器連接，所述冰霜探測器安裝在所述葉片本體上，用于檢測所述葉片本體是否覆冰；其中，所述電源系統用于對所述電熱薄膜和所述冰霜探測器供電，所述控制器用于控制所述冰霜探測器和所述電熱薄膜工作。

進一步地，所述冰霜探測器安裝于所述葉片本體的根段和/或安裝在所述葉片本體的中段。

進一步地，所述電熱薄膜覆蓋于所述葉片本體的中段和葉尖段的外表面。

進一步地，所述防覆冰葉片還包括接閃避雷器，所述接閃避雷器安裝于所述葉片本體的葉尖段，所述接閃避雷器接地。

進一步地，所述接閃避雷器為筒狀結構，所述筒狀結構的一端開口，另一端為盲端，所述筒狀結構開口的一端套設于所述葉片本體的葉尖段的尾端，所述筒狀結構的內壁與所述電熱薄膜接觸。

進一步地，所述接閃避雷器由無氧銅制成。

進一步地，所述電熱薄膜包括第一絕緣層、第二絕緣層以及設置于所述第一絕緣層和所述第二絕緣層之間的紅外輻射發生層。

進一步地，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層均為聚對苯二甲酸乙二醇酯層、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物層、聚雙烯丙基二甘醇碳酸酯層、硅橡膠層和聚酰亞胺樹脂層中的任一種。

進一步地，所述紅外輻射發生層為碳黑層、微納米石墨粉體層、碳納米纖維層、碳納米管層和石墨烯層中的任一種材料制成或其中的至少任意兩種材料的混合物制成。

進一步地，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層通過粘合劑密封，所述紅外輻射發生層由所述第一絕緣層和所述第二絕緣層包夾密封。