一种重力储能式双风轮风力发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种重力储能式双风轮风力发电机，包括空心的风塔、增速变速箱、风向调节转盘、风轮发电系统，增速变速箱安装在风塔的上部，增速变速箱与风塔之间安装风向调节转盘，所述风轮包括第一风轮与第二风轮，第一风轮与第二风轮分别安装在一差速器的输入轴上，差速器的输出轴连接变速箱；还包括一重力储能系统，通过重力储能系统实现错峰储能。本发明专利技术采用重力储能系统实现错峰储能，解决风机输出功率不稳定对电网冲击较大的不良影响，更具经济效益，同时设置前后两个不同轴的风轮，配合差速器的使用，可在前后两个风轮转速不一致时进行调整，解决前后风轮因风速风压不同而造成转速不同形成动能内耗的矛盾，实现风能最大化转换为机械能。转换为机械能。

【技术实现步骤摘要】
一种重力储能式双风轮风力发电机


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体涉及一种重力储能式双风轮风力发电机。

技术介绍

[0002]风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
[0003]目前的，风力发电机的风轮一般设置数量为一个，在风速大于额定条件时都是以锁定风轮旋转，采用停机来避免因风速过高带来的风轮转速过快而造成风叶因巨大的离心力折断，造成发电机转速超速而造成损坏。
[0004]另外，风力发电机在风力发电过剩时，即发电率完全满足发电要求时，过剩的电量没有一个很好的利用，导致能源的浪费；或者，晚上深夜用电量需求不是很大的时候，且当前满足发电量需求的情况下，没有一个更好的方案利用这些过剩的能量；而当风力发电功率较低或者用电量需求过大时，此时风力发电量无法满足用电需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是一种重力储能式双风轮风力发电机，采用前后不同轴的风轮叶片，配合差速器的结构，在提高风能利用率的同时，又不会因为前后风轮因风速风压不同而造成转速不同形成动能内耗的问题；同时配合重力储能系统，实现错峰储能的功能，将风力发电的经济效益提升至最大，可以有效解决现有技术中的不足。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种重力储能式双风轮风力发电机，包括空心的风塔、增速变速箱、风向调节转盘、风轮发电系统，风轮发电系统包括风轮、风轮发电机以及变速箱，风轮转动带动变速箱转动，变速箱接在风轮发电机的输入轴上，增速变速箱安装在风塔的上部，增速变速箱与风塔之间安装风向调节转盘，所述风轮包括第一风轮与第二风轮，第一风轮与第二风轮分别布设在增速变速箱的前后端，第一风轮与第二风轮分别安装在一差速器的输入轴上，差速器的输出轴连接变速箱；还包括一重力储能系统，通过重力储能系统实现错峰储能。
[0007]作为优选的技术方案，所述重力储能系统包括一个以上的重力储能电机，以及与重力储能电机配合使用的重力模块，重力储能电机与重力模块之间通过钢丝连接；
[0008]当风轮发电系统处于高输出功率时，通过重力储能电机收卷钢丝来吊起重力模块，此时重力模块提升至靠近重力储能电机一侧；
[0009]当风轮发电系统处于低输出功率时，通过重力储能电机放线来使得重力模块下降至风塔的底部位置，此过程利用重力储能电机转动发电来给电网补充输出功率。
[0010]作为优选的技术方案，所述重力储能电机采用发电驱动两用电机，当重力模块重力下落时带动重力储能电机转动实现发电。
[0011]作为优选的技术方案，重力储能电机通过电力控制箱供电驱动，重力储能电机的
电力输出端接电力控制箱中的变流器，经变流器并流至电网中。
[0012]作为优选的技术方案，重力储能电机的输出端均安装一滑轮，钢丝卷入在滑轮上。
[0013]作为优选的技术方案，风塔内形成一个中空腔，风塔底部设置有进出开口。
[0014]作为优选的技术方案，所述重力模块为一大质量实心体，或者重力模块采用一电梯，利用重力模块实现人员的上升与下降。
[0015]本专利技术的有益效果是：一、本专利技术在现有风机的基础上，利用前后两组三叶片叶轮的稳定结构来增加受力面积，带到提高风能利用率；
[0016]二、本专利技术由于前后两组叶轮结构，可以使低风速时双叶轮比单叶轮发电机输出功率显著提高，高风速时又能调节其中一组叶轮上叶片的角度，使其形成反向内应力，不需因高风速停机，提高发电功率；
[0017]三、本专利技术前后两组叶轮不同轴设计，中间采用差速器连接前后两组叶轮，可以实现前后轮同方向，不同转速工作，解决使前后风轮因风压风速不同所造成转速不同步时的内耗能量，实现风能最大化转换为机械能；
[0018]四、本专利技术创新性的使用重力储能系统，当晚上用电量不大时利用风机本身发出的电启动重力储能马达把重力模块吊到顶部刹车停住，当白天用电量大且风机风速达不到满额发电时，吊到高处的动力模块解除刹车利用重力下降带动马达发电，重力储能马达发的电并到风机叶轮发电机后的变流器，从而提高白天的输出功率，实现错峰储能；
[0019]当输出功率低于额定功率时，利用高处的重力模块下降发电，解决风机输出功率不稳定对电网冲击较大的不良影响，这种方式不仅能提高风能利用，减少弃风损失，而且在某些时候，将重力模块改造成电梯，也可方便维修人员的升降维修；
[0020]五、本专利技术利用了风塔本身结构，巧妙地取消了传统风机的机舱结构，大幅度降底风塔顶部重力和减少成本；另外，根据各风场全年不同风速段占比统计分析，低于风机额定风速占比80％以上，本专利技术利用二组三叶片稳定结构，合计6叶片，增加风速的受力面积，使风机风速低于额定风速时，风机的输出功率显著增大，从而大幅提高投资收益比。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术的整体外部示意图；
[0023]图2为本专利技术的内部截面示意图；
[0024]图3为本专利技术图2中A处的局部放大图；
[0025]图4为本专利技术的控制原理图。
具体实施方式
[0026]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0027]如图1所示，本专利技术的一种重力储能式双风轮风力发电机，包括空心的风塔5、增速
变速箱4、风向调节转盘18、风轮发电系统，风轮发电系统包括风轮、风轮发电机9以及变速箱7，风轮转动带动变速箱7转动，变速箱7接在风轮发电机9的输入轴上，增速变速箱4安装在风塔5的上部，增速变速箱4与风塔5之间安装风向调节转盘18，所述风轮包括第一风轮1与第二风轮2，第一风轮1与第二风轮2分别布设在增速变速箱4的前后端，第一风轮1与第二风轮2分别安装在一差速器3的输入轴上，差速器3的输出轴16连接变速箱7；还包括一重力储能系统，通过重力储能系统实现错峰储能。
[0028]差速器为现有技术中常用在汽车上，其作用是汽车转弯时左右两轮遇到的阻力不同，左右侧齿轮之间就会产生阻力差，此时俩行星齿轮在沿驱动轴旋转的同时还会白转来吸收阻力差，使两侧车轮可以以不同的速度旋转，使汽车从容转弯，本专利技术创新性的将差速器应用在风力发电机上，将两个风轮安装在差速器的两侧，差速器结构无需改变，传动轴改为输出轴连接变速器，利用差速器的结构，解决使前后风轮因风压风速不同所造成转速不同步时的内耗能量，实现风能最大化转换为机械能，解决使前后风轮因风压风速不同所造成转速不同步时的内耗能量问题。
[0029]另外，本专利技术在现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重力储能式双风轮风力发电机，包括空心的风塔(5)、增速变速箱(4)、风向调节转盘(18)、风轮发电系统，风轮发电系统包括风轮、风轮发电机(9)以及变速箱(7)，风轮转动带动变速箱(7)转动，变速箱(7)接在风轮发电机(9)的输入轴上，增速变速箱(4)安装在风塔(5)的上部，增速变速箱(4)与风塔(5)之间安装风向调节转盘(18)，其特征在于：所述风轮包括第一风轮(1)与第二风轮(2)，第一风轮(1)与第二风轮(2)分别布设在增速变速箱(4)的前后端，第一风轮(1)与第二风轮(2)分别安装在一差速器(3)的输入轴上，差速器(3)的输出轴(16)连接变速箱(7)；还包括一重力储能系统，通过重力储能系统实现错峰储能。2.根据权利要求1所述的重力储能式双风轮风力发电机，其特征在于：所述重力储能系统包括一个以上的重力储能电机(8)，以及与重力储能电机(8)配合使用的重力模块(11)，重力储能电机(8)与重力模块(11)之间通过钢丝(6)连接；当风轮发电系统处于高输出功率时，通过重力储能电机(8)收卷钢丝(6)来吊起重力模块，此时重力模块(11)提升至靠近重力储...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖志伟，
申请(专利权)人：肖志伟，
类型：发明
国别省市：