一种带风力发电机的防倾覆船体及工作方法技术

一种带风力发电机的防倾覆船体及工作方法，所述船体上设有至少一个风力发电机，风力发电机的叶片包括多个弹性自适应开合的窗扇，通过在强风下打开窗扇，防止船体倾覆。本发明专利技术还包括一种带风力发电机的防倾覆船体的工作方法。本发明专利技术一方面通过在船体上设置风力发电机，且风力发电机的叶片设计成可弹性开合的窗扇，在强风下窗扇自动打开，让开强风，从而既能消除叶片所受的冲击力，保护叶片、塔架等部件不受损坏，又能通过打开窗扇防止船体在强风下倾覆；另一方面，通过设置叶片的宽度，为传统叶片的3~5倍，且叶片的骨架均为桁架结构，在重量轻的基础上能够将叶片做宽，来大大提高叶片的捕风量，进而提高发电效率。进而提高发电效率。进而提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种带风力发电机的防倾覆船体及工作方法


[0001]本专利技术涉及一种船体，特别是一种带风力发电机的防倾覆船体及工作方法。

技术介绍

[0002]现有的船体上面也有安装风力发电机的结构，但安装传统的风力发电机存在以下缺陷：（1）由于风力发电机具有一定的重量，如果遇到强风，强风会受到叶片的阻力，这样风力集中在叶片上，很太容易使船体重心不稳，产生倾覆；（2）由于叶片会受到强风的冲击，很容易折损叶片，甚至毁坏塔架；（3）如果改为安装小型发电叶片，发电效率低，不能长时间维持船体续航。因此，本专利技术亟需设计一种带风力发电机的船体，来解决船体带风力发电机易产生倾覆的问题，顺而解决叶片受损和发电效率问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种发电效率高，安全性高的带风力发电机的防倾覆船体及工作方法。
[0004]本专利技术的技术方案是：本专利技术之一种带风力发电机的防倾覆船体，所述船体上设有至少一个风力发电机，风力发电机的叶片包括多个弹性自适应开合的窗扇，通过在强风下打开窗扇，防止船体倾覆。
[0005]进一步，所述风力发电机包括塔架、发电机、轮毂和叶片，所述叶片包括叶茎部、叶框架以及设于叶框架上的多个所述窗扇。
[0006]进一步，所述叶片的叶面宽度≥1m。
[0007]进一步，所述船体上设有用于储存风力发电机的发电机富余能量的储能装置。
[0008]进一步，所述塔架、叶茎部和叶框架均为桁架结构；所述叶框架两侧均转动连接有至少一排窗扇，窗扇通过拉簧或扭簧进行单向或双向自适应开合。
[0009]进一步，所述风力发电机为水平轴风力发电机，包括至少两个叶片。
[0010]进一步，所述窗扇的至少一面设有太阳能电池片。
[0011]本专利技术之一种带风力发电机的防倾覆船体的工作方法，包括以下步骤：当风力小于叶片窗扇开启的启动作用力时，窗扇闭合，风力发电机对船体进行发电，并通过叶片转动助推船体前行；当风力大于叶片窗扇开启的启动作用力时，窗扇打开，让开强风，防止船体倾覆。
[0012]进一步，还包括：在风力不足以让风力发电机的叶片转动或者风力发电机处于关闭状态时，船体通过蓄电池进行发电；当风力能够让风力发电机的叶片转动时，通过风力发电机进行发电；当蓄电池电力不足时，通过风力发电机、储能装置或者窗扇上的太阳能电池片对蓄电池进行充电。
[0013]进一步，还包括：当关闭风力发电机的发电机使叶片不再转动时，叶片上的窗扇也
能在强风作用下打开，防止船体倾覆。
[0014]本专利技术的有益效果：一方面，通过在船体上设置风力发电机，且风力发电机的叶片设计成可弹性开合的窗扇，在强风下窗扇自动打开，让开强风，从而既能消除叶片所受的冲击力，保护叶片、塔架等部件不受损坏，又能通过打开窗扇防止船体在强风下倾覆；另一方面，通过设置叶片的宽度，为传统叶片的3~5倍，且叶片的骨架均为桁架结构，在重量轻的基础上能够将叶片做宽，来大大提高叶片的捕风量，进而提高发电效率。另外，通过设置太阳能电池片进行辅助发电，以及通过储能装置进行储能，能够保证船体长时间运行。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例的整体结构示意图；图2是图1所示实施例叶片的结构示意图。
[0016]附图标识说明：1.船体；2.风力发电机；3.拉绳；21.塔架；22.叶片；221.叶茎部；222.叶框架；223.窗扇。
具体实施方式
[0017]以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0018]实施例1如图1和图2所示：一种带风力发电机的防倾覆船体，船体1上设有至少一个风力发电机2，风力发电机2的叶片21包括多个弹性自适应开合的窗扇211，通过在强风下打开窗扇211，防止船体倾覆。
[0019]上述方案具有以下优点：如果将现有的风力发电机设于船体上，遇到强风甚至台风时，很容易使船发生倾覆，而本专利技术通过将能够自适应开合的风力发电机与船体相结合，一旦遇到强风，窗扇会自动打开，卸掉风压，就不会因受阻而导致船体倾覆，因此这种自适应开合的窗扇与船体结合后，能够解决船体的倾覆问题。
[0020]本实施例中，风力发电机2包括塔架21、发电机、轮毂和风轮，风轮包括至少两个叶片22，所述叶片22包括叶茎部221、叶框架222以及设于叶框架上的多个窗扇223。塔架21、叶茎部221和叶框架222均为桁架结构；叶框架222两侧均转动连接有至少一排窗扇223，窗扇223通过弹性组件带动其进行双向自适应开合。弹性组件包括拉簧或扭簧，由于拉簧和扭簧的具体结构已经申请过专利，此处不再具体赘述。
[0021]本实施例中，通过将塔架21、叶茎部221和叶框架222均涉及成桁架结构，能够大大减轻整体的重量，且提高抗弯扭强度。由叶框架222和窗扇223所形成的而整个叶片的叶片宽度大≥1m，进一步优选为1.5~3米，由于整体重量轻，叶片可设置的较宽，能够大大提高捕风量。
[0022]本实施例中，风力发电机2为水平轴风力发电机，优选设置四个叶片22，且对称设置。
[0023]本实施例的工作方法，包括以下步骤：S101：当风力小于窗扇开启的启动作用力时，窗扇闭合，风力发电机对船体进行发电，并通过叶片转动助推船体前行。具体地，当风力小于叶片上的弹性组件的弹力时，窗扇
不会打开，而是在船体的行进过程中获得风力进行旋转，进行发电，并通过风力旋转来助推船体前行。
[0024]S102：当风力大于窗扇开启的启动作用力时，窗扇打开，让开强风，防止船体倾覆。具体地，当风力大于叶片上的弹性组件的弹力时，此时说明风力较大，如强风或者台风，将窗扇吹开，从而避让强风，卸掉风压，降低叶片所受的冲击力；通过卸压后，就能防止船体倾覆。例如：让窗扇打开的最低风压为10Pa，则10Pa为风压阈值，那么弹性组件的作用力要满足在风压为10Pa时才能控制窗扇打开；当风压小于10Pa时，窗扇始终处于关闭状态，当风压大于10Pa时，则窗扇开启；如果风力非常大时，基本所有窗扇都打开，从而卸掉风压，不仅保护叶片不受风力冲击，还能防止船倾覆；当风力小于叶片上的弹性组件的弹力时，窗扇在弹性组件的带动下自动关闭。
[0025]S103：当风力不足以让风力发电机的叶片转动或者风力发电机处于关闭状态时，船体通过蓄电池进行发电。
[0026]S104：当风力发电机的发电机强制关断使叶片不再转动时，叶片上的窗扇也能在强风作用下打开，防止船体倾覆。
[0027]可以理解的是，本专利技术可以在船体上按需设置一个或多个风力发电机，例如针对小型船可设置一个，大型船优选设置2~6个，且对称分布。
[0028]本实施例中，每个叶片中，叶茎部221与叶框架之间设有拉绳3，拉绳3处于拉紧状态，拉绳3为钢丝绳，由于拉绳3为单向受力，能够彻底消除叶茎部221和叶框架222的正反向受力疲劳。
[0029]实施例2在实施例1的基础之上，窗扇的至少一面设有太阳能电池片，当风力发电机强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带风力发电机的防倾覆船体，其特征在于，所述船体上设有至少一个风力发电机，风力发电机的叶片包括多个弹性自适应开合的窗扇，通过在强风下打开窗扇，防止船体倾覆。2.根据权利要求1所述带风力发电机的防倾覆船体，其特征在于，所述风力发电机包括塔架、发电机、轮毂和叶片，所述叶片包括叶茎部、叶框架以及设于叶框架上的多个所述窗扇。3.根据权利要求1所述带风力发电机的防倾覆船体，其特征在于，所述叶片的叶面宽度≥1m。4.根据权利要求1所述带风力发电机的防倾覆船体，其特征在于，所述船体上设有用于储存风力发电机的发电机富余能量的储能装置。5.根据权利要求2所述带风力发电机的防倾覆船体，其特征在于，所述塔架、叶茎部和叶框架均为桁架结构；所述叶框架两侧均转动连接有至少一排窗扇，窗扇通过拉簧或扭簧进行单向或双向自适应开合。6.根据权利要求1所述带风力发电机的防倾覆船体，其特征在于，所述风力发电机为水平轴风力发电机，包括至少两个叶片。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：远大可建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：