一种风力发电装置及电能利用方法制造方法及图纸

本申请涉及风力发电的技术领域，公开了一种风力发电装置及电能利用方法，所述风力发电装置包括支架、发电组件、叶轮组件和电能存储分配组件，所述支架的顶部设置有俯仰转向组件，所述发电组件通过所述俯仰转向组件转动连接于所述支架，所述叶轮组件固定连接于所述发电组件的传动轴，所述发电组件电连接于所述电能存储分配组件，所述电能存储分配组件设置有控制器，所述控制器包括气象检测模块、垂直轴模式切换模块和水平轴模式切换模块；本申请提高风力发电稳定性的效果。高风力发电稳定性的效果。高风力发电稳定性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电装置及电能利用方法


[0001]本申请涉及风力发电的
，尤其是涉及一种风力发电装置及电能利用方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和人们环保意识的增强，清洁能源的应用越发广泛，近年来，清洁能源的获取和应用正逐渐发展到居民家用的场景中；乡村地区具有房屋密度低、房屋低矮、农田等空旷区域多的特点，因而风力资源丰富，且容易采集利用。
[0003]目前，市场上已有许多适于居民家用的小型风力发电机，然而，在较大风力等级的环境中，风力发电机自身也会受到风力的作用，需要通过偏航等方式躲避风能，以降低风力发电机损毁的可能性，风力发电机在偏航躲避风向时，无法继续发电。

技术实现思路

[0004]为了提高风力发电的稳定性，本申请提供一种风力发电装置及电能利用方法。
[0005]本申请的专利技术目的一采用如下技术方案实现：一种风力发电装置，包括支架、发电组件、叶轮组件和电能存储分配组件，所述支架的顶部设置有俯仰转向组件，所述发电组件通过所述俯仰转向组件转动连接于所述支架，所述叶轮组件固定连接于所述发电组件的传动轴，所述发电组件电连接于所述电能存储分配组件，所述电能存储分配组件设置有控制器，所述控制器包括：气象检测模块，用于获取风力发电装置部署位置的定位信息，基于所述定位信息获取气象检测数据，所述气象检测数据包括风速数据；垂直轴模式切换模块，用于将所述风速数据与预设的高速阈值进行对比，若风速数据大于高速阈值，生成垂直轴切换指令并发送至俯仰转向组件；水平轴模式切换模块，用于若风速数据小于高速阈值，生成水平轴切换指令并发送至俯仰转向组件。
[0006]通过采用上述技术方案，叶轮组件用于捕获风能，支架用于将风力发电装置安装于部署地点，并使叶轮组件远离地面，以便提高风能捕获效率，叶轮组件转动连接于发电组件的传动轴，以便将叶轮组件捕获的风能用于发电，发电组件电连接于电能存储分配组件，以便将风能转化得到的电能进行存储或分配利用；俯仰转向组件用于控制发电组件和叶轮组件的俯仰运动，以便在风力发电装置的部署位置处于较大风力等级的环境时，控制叶轮组件的轴线垂直于地表设置，以便降低风能对风力发电装置的破坏力，同时能够继续发电，提高了风力发电的稳定性；电能存储分配组件设置有控制器，用于存储和执行俯仰转向组件的控制程序，以便根据环境中风速的高低切换风力发电装置的工作模式。
[0007]本申请在一较佳示例中：所述叶轮组件包括轮毂和桨叶，所述轮毂设置有用于控制所述桨叶相对于所述轮毂偏转的变桨组件。
[0008]通过采用上述技术方案，叶轮组件的轮毂设置有变桨组件，以控制桨叶相对于轮
毂偏转角度，便于根据风力的大小调节叶轮组件捕获风能的效率，从而提高发电效率或降低风力对风力发电装置的破坏力。
[0009]本申请在一较佳示例中：所述支架设置有水平转向组件，所述俯仰转向组件通过所述水平转向组件转动连接于所述支架。
[0010]通过采用上述技术方案，支架设置有水平转向组件，以便在风力发电装置处于正常发电状态时调节叶轮组件的水平方向，以调节风能捕获的效率。
[0011]本申请的专利技术目的二采用如下技术方案实现：一种电能利用方法，应用于上述任一项所述风力发电装置，包括：获取风力发电装置部署位置的定位信息，基于所述定位信息获取气象检测数据，所述气象检测数据包括风速数据；将所述风速数据与预设的高速阈值进行对比，若风速数据大于高速阈值，生成垂直轴切换指令并发送至俯仰转向组件；若风速数据小于高速阈值，生成水平轴切换指令并发送至俯仰转向组件。
[0012]通过采用上述技术方案，获取风力发电装置部署位置的定位信息，以根据定位信息获取气象检测数据，包括风速数据；当风力发电装置所在位置的风速数据大于预设的高速阈值时，将风力发电装置切换为垂直轴工作模式，以降低高风速对风力发电装置的破坏力，同时能够继续进行发电；当风力发电装置所在位置的风速数据小于预设的高速阈值时，将风力发电装置切换为水平轴工作模式，以提高叶轮组件对风能的捕获效率，进而提高风力发电功率。
[0013]本申请在一较佳示例中：所述方法还包括：基于所述定位信息获取气象预报数据，基于所述气象预报数据生成风速
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时间预测信息；获取风力发电装置的参数信息，基于所述参数信息和所述风速
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时间预测信息计算未来若干时段的发电量，生成发电量
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时间信息；识别所有待用电器的电器类型、用电功率和用电特征信息，生成待用电器清单；基于所述发电量
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时间信息和所述待用电器清单，生成用电计划信息并发送至用户终端。
[0014]通过采用上述技术方案，基于定位信息获取风力发电装置部署位置的气象预报数据，以便获知当地未来的风速变化情况，以得到风速
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时间预测信息；获取风力发电装置的参数信息，以便根据参数信息和风速
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时间预测信息计算未来若干时段的发电量，从而生成发电量
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时间信息，便于获知未来若干时段通过风力发电装置所能获取的电能量；识别用户所有待用电器的电器类型、用电功率和用电特征信息，以生成待用电器清单，便于后续根据各待用电器的用电需求和用电特征进行电能的分配；基于发电量
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时间信息和待用电器清单，确定电能分配方案，从而生成用电计划信息并发送至用户终端，以便引导用户根据用电计划信息用电，从而提高电能分配的科学性。
[0015]本申请在一较佳示例中：所述电能存储分配组件包括储能电池；所述识别所有待用电器的电器类型、用电功率和用电特征信息，生成待用电器清单之后，包括：检测储能电池的电池容量和各待用电器的状态信息；
基于所述待用电器清单，计算处于工作状态的待用电器的总用电功率；基于所述总用电功率和所述发电量
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时间信息，计算发电盈亏信息；若发电盈亏信息为发电功率盈余，且电池容量大于预设的高位容量阈值，生成盈余提示信息并发送至用户终端。
[0016]通过采用上述技术方案，电能存储分配组件包括用于存储电能的储能电池，检测储能电池的电池容量和各待用电器的工作状态，以便获知储能电池内存储的电能量，分析各待用电器的用电需求，从而便于后续规划用电方案；基于待用电器清单，计算处于工作状态的待用电器的总用电功率，以便确定当前所有待用电器的用电需求；根据总用电功率和发电量
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时间信息，判断当前时段的发电功率是否满足所有待用电器的用电需求，并计算盈亏情况，生成发电盈亏信息；若发电功率盈余，且电池容量大于预设的高位容量阈值，则认为当前时段发电量充裕，生成盈余提示信息并发送至用户终端，以便提醒用户充分利用盈余的电能。
[0017]本申请在一较佳示例中：所述基于所述总用电功率和所述发电量
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时间信息，计算发电盈亏信息之后，包括：若发电盈亏信息为发电功率亏欠，且电池容量小于预设的预警容量阈值，生成亏欠提示信息并发送至用户终端；基于所述待用电器清单，确定工作状态的待用电器的电器类型，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电装置，包括支架(1)、发电组件(2)、叶轮组件(3)和电能存储分配组件(4)，所述支架(1)的顶部设置有俯仰转向组件(5)，所述发电组件(2)通过所述俯仰转向组件(5)转动连接于所述支架(1)，所述叶轮组件(3)固定连接于所述发电组件(2)的传动轴，所述发电组件(2)电连接于所述电能存储分配组件(4)，所述电能存储分配组件(4)设置有控制器，所述控制器包括：气象检测模块，用于获取风力发电装置部署位置的定位信息，基于所述定位信息获取气象检测数据，所述气象检测数据包括风速数据；垂直轴模式切换模块，用于将所述风速数据与预设的高速阈值进行对比，若风速数据大于高速阈值，生成垂直轴切换指令并发送至俯仰转向组件(5)；水平轴模式切换模块，用于若风速数据小于高速阈值，生成水平轴切换指令并发送至俯仰转向组件(5)。2.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征在于：所述叶轮组件(3)包括轮毂(31)和桨叶(32)，所述轮毂(31)设置有用于控制所述桨叶(32)相对于所述轮毂(31)偏转的变桨组件。3.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征在于：所述支架(1)设置有水平转向组件(6)，所述俯仰转向组件(5)通过所述水平转向组件(6)转动连接于所述支架(1)。4.一种电能利用方法，其特征在于，应用于权利要求1
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3任一项所述风力发电装置，包括：获取风力发电装置部署位置的定位信息，基于所述定位信息获取气象检测数据，所述气象检测数据包括风速数据；将所述风速数据与预设的高速阈值进行对比，若风速数据大于高速阈值，生成垂直轴切换指令并发送至俯仰转向组件；若风速数据小于高速阈值，生成水平轴切换指令并发送至俯仰转向组件。5.根据权利要求4所述的一种电能利用方法，其特征在于：所述方法还包括：基于所述定位信息获取气象预报数据，基于所述气象预报数据生成风速
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时间预测信息；获取风力发电装置的参数信息，基于所述参数信息和所述风速
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时间预测信息计算未来若干时段的发电量，生成发电量
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时间信息；识别所有待用电器的电器类型、用电功率和用电特征信息，生成待用电器清单；基于所述发电量
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时间信息和所述待用电器清单，生成用电计划信息并发送至用户终端。6.根据权利要求5所述的一种电能利用方法，其特征在于：所述电能存储分配组件包括储能电池；所述识别所有待用电器的电器类型、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋佳纯，蒋新生，林桂庆，胡辉伦，黎海霞，
申请(专利权)人：广州新城建筑设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：