[發(fā)明專利]液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010019185.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111022263A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴紅強(qiáng);楊國來;伍國果;李文祺;李明學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: F03D9/28
• 分類號: F03D9/28;F03D9/17;F03D15/00;F03D7/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發(fā)明公開了一種液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，至少包括動力源組、發(fā)電組以及蓄能組，所述動力源組包括風(fēng)輪、與風(fēng)輪傳動配合的齒圈、與齒圈嚙合的多個行星輪以及動力輸入端與行星輪傳動配合的恒壓變量液壓泵，所述恒壓變量液壓泵與行星輪之間設(shè)置有離合器，所述發(fā)電組包括若干個液壓馬達(dá)以及與液壓馬達(dá)額定功率匹配并被驅(qū)動的發(fā)電機(jī)；所述蓄能組用于在離合器閉合但無發(fā)電需求時蓄能，在離合器斷開時放能驅(qū)動發(fā)電組發(fā)電；本發(fā)明通過離合器的結(jié)合或中斷可選擇運行的恒壓變量液壓泵數(shù)量，根據(jù)風(fēng)力的大小適應(yīng)性的匹配運行恒壓變量液壓泵的數(shù)量，發(fā)電機(jī)功率與風(fēng)輪功率適應(yīng)性強(qiáng)，有效保證液壓功率與發(fā)電機(jī)功率相匹配，提高風(fēng)能利用率及發(fā)電品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

隨著近幾年來世界傳統(tǒng)能源的不斷減少，新型能源不斷被發(fā)掘從而替代越來越少的化石燃料。作為一種環(huán)保型的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電也因此得到了長足發(fā)展，為世界能源的逐漸枯竭和環(huán)境危機(jī)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備作為風(fēng)力發(fā)電的一種類型得到了前所未有的關(guān)注，已經(jīng)在世界各地開始試驗并投入使用，將會逐步替代傳統(tǒng)的增速齒輪箱—雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以及直驅(qū)—變流器發(fā)電系統(tǒng)成為一種新型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。

目前，大多數(shù)液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在實際運行過程中由于風(fēng)速變化范圍大而引起發(fā)電機(jī)功率與風(fēng)輪功率適應(yīng)性不強(qiáng)，無法保證液壓功率與發(fā)電機(jī)功率的相匹配，進(jìn)而降低了風(fēng)能利用率及發(fā)電品質(zhì)。

針對上述問題提出液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可適應(yīng)不同大小的風(fēng)速，將不同功率的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，液壓能轉(zhuǎn)化為電能，從而適應(yīng)不同功率的風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電工作。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可適應(yīng)不同大小的風(fēng)速，將不同功率的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，液壓能轉(zhuǎn)化為電能，不同功率的風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電工作。

本發(fā)明的液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括動力源組、發(fā)電組以及蓄能組，所述動力源組包括風(fēng)輪、與風(fēng)輪傳動配合的齒圈、與齒圈嚙合的多個行星輪以及動力輸入端與行星輪傳動配合的恒壓變量液壓泵，所述恒壓變量液壓泵與行星輪之間設(shè)置有用于控制動力通斷的離合器，所述發(fā)電組包括若干個液壓馬達(dá)以及與液壓馬達(dá)額定功率匹配并被驅(qū)動的發(fā)電機(jī)，所述各恒壓變量液壓泵的出液口通過進(jìn)液主管與各液壓馬達(dá)進(jìn)液口連接，所述各液壓馬達(dá)的出液口通過回液主管與各恒壓變量液壓泵的進(jìn)液口連接；所述蓄能組用于在離合器閉合但無發(fā)電需求時蓄能，在離合器斷開時放能驅(qū)動發(fā)電組發(fā)電。

進(jìn)一步，還包括補(bǔ)油組，所述補(bǔ)油組包括油箱、用于從油箱中為回液主管補(bǔ)油的補(bǔ)油泵以及連接于油箱與補(bǔ)油泵之間油管上用于過濾油液的過濾器。

進(jìn)一步，所述蓄能組包括若干個蓄能器以及若干個儲氣罐，所述蓄能器開有通液口以及通氣口，所述蓄能器的通氣口連接于儲氣罐進(jìn)氣口，所述蓄能器通液口連接于進(jìn)液主管，蓄能器通液口、通氣口以及儲氣罐進(jìn)氣口處的管路設(shè)置有閥門，儲能時，恒壓變量液壓泵驅(qū)動油液循環(huán)使得進(jìn)液主管內(nèi)部分油液進(jìn)入蓄能器內(nèi)并壓縮蓄能器內(nèi)空氣使該空氣進(jìn)入至儲氣罐內(nèi)，放能時，儲氣罐內(nèi)氣體進(jìn)入蓄能器內(nèi)并壓縮蓄能器內(nèi)油液使該油液進(jìn)入進(jìn)液主管內(nèi)循環(huán)用于輔助發(fā)電。

進(jìn)一步，所述進(jìn)液主管與各液壓馬達(dá)進(jìn)液口之間設(shè)置有電動截止閥，所述離合器與電動截止閥一一匹配或一對多匹配實現(xiàn)同步中斷或連通以使得恒壓變量液壓泵的總輸出功率和液壓馬達(dá)的總輸入功率相匹配。

進(jìn)一步，還包括控制組，所述控制組包括連接于進(jìn)液主管與回液主管之間的沖洗閥，所述沖洗閥的出液口連接于油箱，所述沖洗閥在進(jìn)液主管通入高壓油后進(jìn)行換向，換向后使得回液主管部分高溫低壓油液經(jīng)沖洗閥排至油箱中。