一种家用小型风力发电装置制造方法及图纸

技术编号:14802997 阅读:99 留言:0更新日期:2017-03-14 23:21
本发明专利技术公开了一种家用小型风力发电装置,包括风力机、齿轮箱、发电机、变换器、风力监测装置、控制器、显示器、电源,所述风力机包括三个风杯,且三个风杯呈等边三角形分布,风杯口位于同一平面上,且所在平面与风向垂直设置,所述齿轮箱设置于风力机和发电机之间,所述发电机用于将风能转化成电能,所述变换器用于将电能转换成家用电网标准相同的电能,所述风力监测装置包括气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器,控制器对风速传感器的信号进行处理,并将处理结果通过显示器进行显示。风力机采用三个风杯均匀分布的形式,其启动风速小,更容易获取风能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气象仪器领域,具体涉及一种家用小型风力发电装置
技术介绍
风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。一般根据风吹到地面或水面的物体上所产生的各种现象,把风力的大小分为18个等级,最小是0级,最大为17级。风速是风的前进速度。相邻两地间的气压差愈大,空气流动越快,风速越大,风的力量自然也就大。所以通常都是以风力来表示风的大小。风速的单位用每秒多少米或每小时多少公里来表示。而发布天气预报时,大都用得是风力等级。为了更准确的测量风力大小,人们在野外常用轻便风速表测风。这种轻便风速表,一般由感应部分和计数器所组成。感应部分由三个风杯(也有四个风杯)装于十字架上,风杯在轴承上可以自由转动,外用小框保护风杯。中轴下部与计数器相接,风杯转动,也使计数器随之转动。所以计数器是记录风杯转动的转数的。计数器通常有两个或三个记数盘,大指针指示个位和十位数,两个小记数盘上的指针分别指示百位数和个位数。仪器的下部有一开关(启动杆),将它推上去,可使计数器与感应部分接合,计数器开始工作。把启动杆拉下来计数器则与感应部分离开,计数器停止工作。当仪器置于高处,用手直接开动不便时,可用小绳连接开关。观测时拉动小绳即可启闭。轻便风速表一般安置在四周开阔、无高大障碍物的地方,表身垂直。观测前关闭开关,记下指针的示数。等一两分钟后,打开开关,同时开动秒表记录时间。此时,风速风向仪观测员迅速离开风速表,站在仪器的下风方向。开动仪器后将近100秒钟时,观测员迅速走近仪器,在正100秒时关闭开关,记下第二次指针示数。根据前后两次读数算出其差数,此差数表示风速表指针在观测时间内所走的刻度数,记入记录表内。将此差数除以观测时间,就得出风速表每秒钟内所走的刻度数,取一位小数。再根据每秒所走的刻度数,从该风速表的检定证上查出平均风速(单位:米/秒),取一位小数。最好连续观测两次,取其平均值,以减少仪器本身及人为的误差。风力发电机组的控制系统是综合性控制系统,控制系统不仅要监视机组运行参数,对机组进行并网与脱网控制,而且还要根据风速与风向的变化,对机组进行优化控制。目前,风力发电主要用于大型的风力发电站,而在风力较强地区的家用风力发电装置应用还是很少,这方面的技术和装置也没有有效的得到开发。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种家用小型风力发电装置,解决了现有技术中家用风力发电装置缺乏,风能不能够有效利用的问题。本专利技术为解决上述技术问题,采用如下技术方案:一种家用小型风力发电装置,包括风力机、齿轮箱、发电机、变换器、风力监测装置、控制器、显示器、电源,所述风力机包括三个风杯,且三个风杯呈等边三角形分布,风杯口位于同一平面上,且所在平面与风向垂直设置,所述齿轮箱设置于风力机和发电机之间,所述发电机用于将风能转化成电能,所述变换器用于将电能转换成家用电网标准相同的电能,所述风力监测装置包括气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器,所述气流获取模块用于获取气流,所述气流转换模块用于将气流获取模块获取的气流转换成标准气流,风洞测试模块用于对标准气流进行风洞测试,所述风速传感器用于获取风洞测试模块的输出气流,并将获取的气流信息输出至控制器,控制器对风速传感器的信号进行处理,并将处理结果通过显示器进行显示,所述电源用于为气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器、控制器、显示器供电。所述控制器的中央处理器采用单片机、FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。所述控制器的中央处理器采用FPGA芯片中的一种。所述控制器的中央处理器采用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA芯片中的一种。所述风速传感器为风杯式传感器。所述显示器采用LED显示屏、LCD显示屏、手机、PC机、电脑显示器、平板电脑中的至少一种。所述风力监测装置、控制器、显示器之间采用can总线连接。还包括蓄电池组,用于将风能转化后的电能进行储存。相比现有技术,本专利技术所具有的有益效果为:1、风力机采用三个风杯均匀分布的形式,其启动风速小,更容易获取风能。2、采用风洞测试模块,首先将采集到的风速转化为标准风速,然后进行风洞测试,再进行采集处理,有效提高了测量的准确率,不需要反复操作。具体实施方式下面对专利技术的技术方案进行详细说明:一种家用小型风力发电装置,包括风力机、齿轮箱、发电机、变换器、风力监测装置、控制器、显示器、电源,所述风力机包括三个风杯,且三个风杯呈等边三角形分布,风杯口位于同一平面上,且所在平面与风向垂直设置,所述齿轮箱设置于风力机和发电机之间,所述发电机用于将风能转化成电能,所述变换器用于将电能转换成家用电网标准相同的电能,所述风力监测装置包括气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器,所述气流获取模块用于获取气流,所述气流转换模块用于将气流获取模块获取的气流转换成标准气流,风洞测试模块用于对标准气流进行风洞测试,所述风速传感器用于获取风洞测试模块的输出气流,并将获取的气流信息输出至控制器,控制器对风速传感器的信号进行处理,并将处理结果通过显示器进行显示,所述电源用于为气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器、控制器、显示器供电。所述控制器的中央处理器采用单片机、FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。所述控制器的中央处理器采用FPGA芯片中的一种。所述控制器的中央处理器采用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA芯片中的一种。所述风速传感器为风杯式传感器。所述显示器采用LED显示屏、LCD显示屏、手机、PC机、电脑显示器、平板电脑中的至少一种。所述风力监测装置、控制器、显示器之间采用can总线连接。还包括蓄电池组,用于将风能转化后的电能进行储存。本实施例采用Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的XC6SLX16芯片作为主处理器,Spartan-6系列不仅拥有业界领先的系统集成能力,同时还能实现适用于大批量应用的最低总成本。该系列由13个成员组成,可提供的密度从3840个逻辑单元到147443个逻辑单元不等。与上一代Spartan系列相比,该系列功耗仅为其50%,且速度更快、连接功能更丰富全面。Spartan-6系列采用成熟的45nm低功耗铜制程技术制造,实现了性价比与功耗的完美平衡,能够提供全新且更高效的双寄存器6输入查找表(LUT)逻辑和一系列丰富的内置系统级模块,其中包括18Kb(2x9Kb)BlockRAM、第二代DSP48A1Slice、SDRAM存储器控制器、增强型混合模式时钟管理模块、SelectIOTM技术、功率优化的高速串行收发器模块、PCI兼容端点模块、高级系统级电源管理模式、自动检测配置选项,以及通过AES和DeviceDNA保护功能实现的增强型IP安全性。这些优异特性以前所未有的易用性为定制ASIC产品提供了低成本的可编程替代方案。Spartan-6FPGA可为大批量逻辑设计、以消费类为导向的DSP设计以及成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种家用小型风力发电装置,其特征在于:包括风力机、齿轮箱、发电机、变换器、风力监测装置、控制器、显示器、电源,所述风力机包括三个风杯,且三个风杯呈等边三角形分布,风杯口位于同一平面上,且所在平面与风向垂直设置,所述齿轮箱设置于风力机和发电机之间,所述发电机用于将风能转化成电能,所述变换器用于将电能转换成家用电网标准相同的电能,所述风力监测装置包括气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器,所述气流获取模块用于获取气流,所述气流转换模块用于将气流获取模块获取的气流转换成标准气流,风洞测试模块用于对标准气流进行风洞测试,所述风速传感器用于获取风洞测试模块的输出气流,并将获取的气流信息输出至控制器,控制器对风速传感器的信号进行处理,并将处理结果通过显示器进行显示,所述电源用于为气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器、控制器、显示器供电。

【技术特征摘要】
1.一种家用小型风力发电装置,其特征在于:包括风力机、齿轮箱、发电机、变换器、风力监测装置、控制器、显示器、电源,所述风力机包括三个风杯,且三个风杯呈等边三角形分布,风杯口位于同一平面上,且所在平面与风向垂直设置,所述齿轮箱设置于风力机和发电机之间,所述发电机用于将风能转化成电能,所述变换器用于将电能转换成家用电网标准相同的电能,所述风力监测装置包括气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器,所述气流获取模块用于获取气流,所述气流转换模块用于将气流获取模块获取的气流转换成标准气流,风洞测试模块用于对标准气流进行风洞测试,所述风速传感器用于获取风洞测试模块的输出气流,并将获取的气流信息输出至控制器,控制器对风速传感器的信号进行处理,并将处理结果通过显示器进行显示,所述电源用于为气流获取模块、气流转换模块、风洞测试模块、风速传感器、控制器、显示器供电。
2.根据权利要求1所述的家用小型风力发电装置,其特征在于:所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:禹胜林
申请(专利权)人:无锡信大气象传感网科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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