一种风力发电系统技术方案

本申请提供一种风力发电系统。本申请包括一个或若干组发电单元，其通过自然环境或运载装置所产生的气流驱动发电单元产生电能，然后由控制模块将电能输出至储电装置，再通过储电装置电能输出端所连分流器分别为各用电设备进行供电。本申请的涡扇扇叶结构内部具有供气流往复冲击的腔体，能够利用一次进风产生若干次对扇叶的驱动，从而利用细微风力即可较为稳定地为各种用电设施提供电能供给，本申请的发电系统较少受外部环境因素影响。电系统较少受外部环境因素影响。电系统较少受外部环境因素影响。

A wind power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电系统


[0001]本申请涉及新能源
，具体而言涉及一种风力发电系统。

技术介绍

[0002]现有风力发电装置需要设置在山顶、平原或者海上等风向固定、风力较大去区域。因此，现有风力发电装置的安装、维护成本较高，电能传输成本较高。并且，现有风力发电装置仅在风力达到一定级别后才能提供有效电能输出，其发电效率不高。
[0003]布置于空旷地带的各风力发电机之间需要预留有足够间距才能避免扇叶气流扰流波动而影响后方发电机组运行。因此，现有风力发电装置在单位面积内的机组数量有限，其并不能够充分利用风能。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有技术的不足，提供一种风力发电系统，本申请在涡扇扇叶结构内形成有能够供气流反复冲击的腔体空间，因此能够利用该腔体对气流的反射提高风力对扇叶的驱动效率，从而通过较小风量驱动扇叶旋转实现发电机发电。本申请具体采用如下技术方案。
[0005]首先，为实现上述目的，提出一种风力发电系统，其包括：涡扇扇叶结构，其具有垂直于环境气流方向的传动轴，所述涡扇扇叶结构由环境气流驱动以传动轴为转动中心旋转；调速机构，其一端与传动轴连接，另一端从动于传动轴输出扭矩；发电机，其转子驱动轴连接所述调速机构，由调速机构输出扭矩驱动而产生电能；指示器，其连接在发电机与电缆之间，导通或切断发电机与电缆之间电能输出通路。
[0006]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，所述涡扇扇叶结构设置在广场、机场、建筑物外部、绿地区域、农田周边、空旷地带。
[0007]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，还包括：储电装置，其连接电缆用于接收并存储各发电机所输出的电能；分流器，其连接所述储电装置的电能输出端，向用电设备输出电能。
[0008]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，各发电机所连指示器之间由电缆串联，且，所述电缆中还串联有隔离保护开关。
[0009]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，所述涡扇扇叶结构包括与传动轴固定连接的：扇叶单体，其包括相对设置且向涡扇扇叶结构旋转中心内凹的至少2个，各扇叶单体之间合围形成供气流反复冲击转向的腔体，其由气流驱动带动其底部的传动轴同步旋转；扇叶连接结构，其由扇叶单体包围，连接在各扇叶单体之间；所述传动轴固定连接于扇叶单体的底部，或固定连接于扇叶连接结构的旋转中心位置。
[0010]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，各所述扇叶单体均分别设置为内凹曲面结构，其沿传动轴的旋转中心方向具有第一内凹曲度，并同时沿传动轴的旋转周向具有第二内凹曲度，第二内凹曲度不小于第一内凹曲度；两扇叶单体之间至少设置有内凹曲
面1/3至1/2截面大小的重叠面积。
[0011]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，所述扇叶连接结构为平行于扇叶单体旋转方向的平面或连接筋。
[0012]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，所述涡扇扇叶结构与发电机之间还连接有单向传动装置，所述单向传动装置包括：扇叶驱动层，其由涡扇扇叶结构底端的传动轴驱动，同步于涡扇扇叶结构转速；电机传动层，其设置于扇叶驱动层内，与扇叶驱动层同轴，驱动发电机转子；内层耦合弹性件，其凸出于电机传动层的外周表面，其底部与电机传动层弹性连接，其顶部在涡扇扇叶结构转速超过电机传动层转速时抵接于扇叶驱动层内周，而在电机传动层转速超过涡扇扇叶结构对应转速时沿扇叶驱动层内周往复内收或弹回，与扇叶驱动层之间相对滑动，脱离与涡扇扇叶结构的传动连接；外层单向耦合件，其沿扇叶驱动层内周均匀设置，具有沿涡扇扇叶结构转动方向的楔形凸起，所述楔形凸起在涡扇扇叶结构转速超过电机传动层转速时抵接于内层耦合弹性件的顶部，而在电机传动层转速超过涡扇扇叶结构对应转速时供内层耦合弹性件的顶部由楔形凸起的顶端单向滑动至其底端。
[0013]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，所述发电机为自励恒压发电机，其具有连接于主发电机定子线圈与励磁转子之间的励磁装置自动控制系统，其根据主发电机定子线圈输出电压的偏差量反向调节励磁转子所接整流桥的励磁电流，保持所述自励恒压发电机输出电压稳定。
[0014]可选的，如上任一所述的风力发电系统，其中，所述整流桥同轴设置在励磁转子和主发电机转子之间，与励磁转子以及主发电机转子电连接并保持同步运转。
[0015]有益效果
[0016]本申请通过自然环境或运载装置所产生的气流驱动发电单元产生电能，然后由控制模块将电能输出至储电装置，再通过储电装置电能输出端所连分流器分别为各用电设备进行供电。本申请的涡扇扇叶结构内部具有供气流往复冲击的腔体，能够利用一次进风产生若干次对扇叶的驱动，从而利用细微风力即可较为稳定地为各种用电设施提供电能供给，本申请的发电系统较少受外部环境因素影响。
[0017]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
附图说明
[0018]附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
[0019]图1是本申请的风力发电系统的原理示意图；
[0020]图2是本申请中所采用的涡扇扇叶结构在俯视视角下的流体力学仿真图；
[0021]图3是图1系统中发电单元所对应的机械结构示意图；
[0022]图4是本申请中所采用的发电机控制电路原理图；
[0023]图5是图4中恒压控制芯片的原理示意图。
[0024]图中，1表示发电单元；2表示涡扇扇叶结构；201表示扇叶单体；202表示扇叶连接结构；21表示传动轴；22表示调速机构；23表示单向传动装置； 231表示扇叶驱动层；232表
示电机传动层；233表示内层耦合弹性件；234表示外层单向耦合件；3表示发电机；31表示旋转整流模块；4表示控制模块；5 表示储电装置；6表示指示器；7表示公路用电设备；71表示路灯；72表示充电桩；8表示分流器；9表示隔离保护开关；10表示电缆；11表示路侧护栏； 12表示防眩板；13表示中央分隔带。
具体实施方式
[0025]为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0027]本申请中所述的“和/或”的含义指的是各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电系统，其特征在于，包括：涡扇扇叶结构(2)，其具有垂直于环境气流方向的传动轴(21)，所述涡扇扇叶结构(2)由环境气流驱动以传动轴(21)为转动中心旋转；调速机构(22)，其一端与传动轴(21)连接，另一端从动于传动轴(21)输出扭矩；发电机(3)，其转子驱动轴连接所述调速机构(22)，由调速机构输出扭矩驱动而产生电能；指示器(6)，其连接在发电机(3)与电缆(10)之间，导通或切断发电机与电缆之间电能输出通路。2.如权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述涡扇扇叶结构(2)设置在广场、机场、建筑物外部、绿地区域、农田周边、空旷地带。3.如权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，还包括：储电装置(5)，其连接电缆(10)用于接收并存储各发电机(3)所输出的电能；分流器(8)，其连接所述储电装置(5)的电能输出端，向用电设备(7)输出电能。4.如权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，各发电机(3)所连指示器(6)之间由电缆(10)串联，且，所述电缆(10)中还串联有隔离保护开关(9)。5.如权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，所述涡扇扇叶结构包括与传动轴(21)固定连接的：扇叶单体(201)，其包括相对设置且向涡扇扇叶结构(2)旋转中心内凹的至少2个，各扇叶单体之间合围形成供气流反复冲击转向的腔体，其由气流驱动带动其底部的传动轴(21)同步旋转；扇叶连接结构(202)，其由扇叶单体(201)包围，连接在各扇叶单体(201)之间；所述传动轴(21)固定连接于扇叶单体(201)的底部，或固定连接于扇叶连接结构(202)的旋转中心位置。6.如权利要求5所述的风力发电系统，其特征在于，各所述扇叶单体均分别设置为内凹曲面结构，其沿传动轴(21)的旋转中心方向具有第一内凹曲度，并同时沿传动轴(21)的旋转周向具有第二内凹曲度，第二内凹曲度不小于第一内凹曲度；两扇叶单体(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾光泽，李建勇，闫书明，
申请(专利权)人：北京华路安交通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：