一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，設置于風力發(fā)電機組塔架底部，包括主板，主板上設有遠程控制芯片，所述遠程控制芯片通過無線網(wǎng)絡連接遠程控制端；其中所述遠程控制芯片連接電熱融冰開關電路，所述電熱融冰開關電路分別連接為葉片進行電熱融冰供電的供電線及主供電線；所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡連接分別設置于葉片的ＳＳ面和ＰＳ面上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。
【專利說明】一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及風力發(fā)電【技術領域】，特別是指一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱。
【背景技術】
[0002]隨著當前社會對能源的消耗，導致不可再生能源日益枯竭，因此可再生能源的利用一直是當前人類社會技術發(fā)展的重點。在清潔能源中，尤其以風力發(fā)電和太陽能發(fā)電最為收到關注。據(jù)估計，地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍；而目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量只有風力所能夠提供能量的三分之一。尤其在中國西部地廣人稀且常年風力資源豐富的地區(qū)，非常適合進行風力發(fā)電因此。
[0003]現(xiàn)有的利用風力進行發(fā)電的設備稱為風力發(fā)電機組，包括塔架、螺旋槳形狀的葉輪、發(fā)電機。其中螺旋槳形狀的葉輪在風力驅動下轉動以將動能轉換為機械能，再通過增速機將旋轉增速后驅動發(fā)電機發(fā)電以將機械能轉換為電能。其中葉輪是將風的動能轉化為機械能的重要部件，它由至少兩只螺旋槳形的葉片組成(一般都采用3只轉子葉片組成一個葉輪)。葉片要求材料強度高且重量輕，因此大多采用玻璃鋼或其他復合材料(如碳纖維)制造。但是由于氣候多變，特別是近幾年我國凍雨天氣增多危害嚴重，導致風電機組的葉輪會出現(xiàn)結冰現(xiàn)象。葉片產(chǎn)生結冰造成的危害主要有:
[0004]1、葉片的物理外形由于結冰發(fā)生變化，使葉片受風能力降低。而且葉片組的平衡受到破壞，葉片的重量增加，發(fā)電機組磨損增大，不僅影響發(fā)電機組的發(fā)電量，而且對發(fā)電機組的壽命和安全造成很大影響。
[0005]2、葉片結冰使其增加葉片的重量，加大發(fā)電機組的負荷，增加了發(fā)電機組的機械磨損。
[0006]目前對于葉片是否結冰主要依靠天氣預報數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)驗判斷，或是依靠人工巡視的方式。這樣導致最終結果不準確，很容易對設備運行造成影響。
實用新型內容
[0007]本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠對于風力發(fā)電機組工作環(huán)境進行遠程監(jiān)控的風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱。
[0008]為了解決上述問題，本實用新型實施例提出了一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，設置于風力發(fā)電機組塔架底部，包括主板，主板上設有遠程控制芯片，所述遠程控制芯片通過無線網(wǎng)絡連接遠程控制端，且所述遠程控制芯片還通過控制箱有線傳輸芯片連接設置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端；其中所述遠程控制芯片還連接電熱融冰開關電路，所述電熱融冰開關電路分別連接為葉片進行電熱融冰供電的供電線及主供電線；所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡連接分別設置于葉片的S S面和P S面上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片;
[0009]所述控制箱上還設有手動開關，所述手動開關連接所述電熱融冰開關電路；
[0010]所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片也通過所述控制箱有線傳輸芯片連接設置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關電路，并連接所述控制箱無線傳輸芯片；且所述自動控制芯片連接遠程控制端。
[0011]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述電熱融冰開關電路為單輸入雙輸出開關，其輸入端連接主供電線，兩個輸出端分別連接為葉片s S面的電熱融冰層供電的第一供電線組、為葉片P S面的電熱融冰層供電的第二供電線組。
[0012]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述主供電線通過設置于所述風力發(fā)電機組的塔架頂?shù)幕h(huán)連接設置于塔架上的風力發(fā)電機的轉子葉片啟動電力電纜。
[0013]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述電熱融冰開關通過無線網(wǎng)絡連接所述控制箱的遠程控制芯片、自動控制芯片、手動開關。
[0014]本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
[0015]本實用新型實施例提供了一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，能夠通過設置在塔底的控制箱接收葉片上的葉片監(jiān)測終端和塔底的塔架監(jiān)控終端的實時數(shù)據(jù)，以通過遠程、自動、手動三種方式控制電熱融冰，以防止風力發(fā)電機組的葉片因為環(huán)境原因結冰導致?lián)p壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例的控制箱的結構示意框圖；
[0017]圖2為圖1中的具體連接關系圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0019]現(xiàn)有的每一風力發(fā)電機組都包括塔架、螺旋槳形狀的轉子(葉輪)、發(fā)電機，其中葉輪設置于塔架頂端，并通過轉軸與塔架轉動連接；而發(fā)電機設置于塔架底端。螺旋槳形狀的葉輪在風力驅動下轉動以將動能轉換為機械能，再通過增速機將旋轉增速后驅動發(fā)電機發(fā)電以將機械能轉換為電能。
[0020]本實用新型實施例提出了一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，設置于風力發(fā)電機組塔架底部。圖2所示的，包括主板，主板上設有遠程控制芯片，所述遠程控制芯片通過無線網(wǎng)絡連接遠程控制端，且所述遠程控制芯片還通過控制箱有線傳輸芯片連接設置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端；其中所述遠程控制芯片還連接電熱融冰開關電路，所述電熱融冰開關電路分別連接為葉片進行電熱融冰供電的供電線及主供電線；所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡連接分別設置于葉片的S S面和P S面上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片；
[0021]所述控制箱上還設有手動開關，所述手動開關連接所述電熱融冰開關電路；
[0022]所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片也通過所述控制箱有線傳輸芯片連接設置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關電路，并連接所述控制箱無線傳輸芯片；且所述自動控制芯片連接遠程控制端。
[0023]其中，自動控制芯片可以采用成熟的現(xiàn)有技術中已有的自動溫控芯片，在此不再贅述。
[0024]如圖1、其中所述葉片的S S面和P S面上分別設有獨立的葉片監(jiān)測終端，所述每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于所述葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于所述葉片內腔的供電線上以監(jiān)測所述供電線的溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器都分別連接所述無線數(shù)據(jù)傳輸芯片以通過無線網(wǎng)絡連接所述控制箱。
[0025]基于與前述相同的理由，對于S S面和P S面分別進行溫度監(jiān)控可以更為準確地獲知當前葉片的工作狀態(tài)，以分別控制S S面和P S面上的電熱融冰層進行工作，提高融冰的精確度。這樣可以防止出現(xiàn)迎風面結冰而背風面未結冰時造成的環(huán)境參數(shù)不準確，延誤融冰進程。
[0026]為了提高葉片的效果，本發(fā)明實施例中所述電熱融冰開關電路為單輸入雙輸出開關，其輸入端連接主供電線，兩個輸出端分別連接為葉片S S面的電熱融冰層供電的第一供電線組、為葉片P S面的電熱融冰層供電的第二供電線組。且所述主供電線通過設置于所述風力發(fā)電機組的塔架頂?shù)幕h(huán)連接設置于塔架上的風力發(fā)電機的轉子葉片啟動電力電纜。其中，所述主供電線通過設置于所述風力發(fā)電機組的塔架頂?shù)幕h(huán)連接設置于塔架上的風力發(fā)電機的轉子葉片啟動電力電纜。其中，所述電熱融冰開關通過無線網(wǎng)絡連接所述控制箱的遠程控制芯片、自動控制芯片、手動開關。
[0027]其中所述葉片中空具有內腔，且外表面覆蓋有內蒙皮層和外蒙皮層，所述電熱融冰層設置于所述內蒙皮層與外蒙皮層之間；所述電熱融冰層都通過貫穿所述葉片本體的通孔連接伸入所述葉片內腔里的供電線；所述供電線通過設置于所述葉輪與塔架連接處的滑環(huán)連接設置于塔架底部的控制箱。
[0028]在本實用新型的一個實施方式中，該電熱融冰層可以包括玻璃纖維布制成的襯底和預鋪設在所述襯底上的至少兩條沿所述葉片延伸風向延伸的碳纖維發(fā)熱線，且所述葉片上的每一碳纖維發(fā)熱線層都通過貫穿所述葉片本體的通孔連接伸入所述葉片內腔里的供電線。其中所述外蒙皮為玻璃纖維布層，且所述玻璃纖維布層的至少一個表面涂覆有環(huán)氧樹脂。
[0029]其中所述控制箱包括主板，主板上設有遠程控制芯片、自動控制芯片、控制箱無線傳輸芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中所述遠程控制芯片通過控制箱無線傳輸芯片連接遠程控制端；其中所述自動控制芯片通過控制箱無線傳輸芯片連接每一葉片監(jiān)測終端，并通過控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端；其中所述遠程控制芯片、自動控制芯片分別連接電熱融冰開關電路，且所述電熱融冰開關電路分別連接所述第一供電線組、第二供電線組及主供電線；所述遠程控制芯片連接遠端的控制端。其中，該電熱融冰開關電路為單輸入雙輸出開關，其輸入端連接主供電線，兩個輸出端分別連接第一供電線組、第二供電線組；且所述電熱融冰開關電路可以將第一供電線組和/或第二供電線組與所述主供電線導通，以分別為第一供電線組或第二供電線組供電，或同時為第一供電線組和第二供電線組供電。
[0030]在本實用新型實施例中，控制箱可以包括遠程控制芯片和自動控制芯片。遠程控制芯片和自動控制芯能夠將葉片表面的傳感器的參數(shù)、塔架底部的傳感器的參數(shù)傳送到遠程控制端，這樣遠程控制端可以同時監(jiān)控多個風電機組的狀態(tài)，可以根據(jù)需要遠程啟動使得主供電線與第一供電線組和/或第二供電線組導通以對S S面和/或P S面進行電熱融冰。同時自動控制芯片可以根據(jù)預設的參數(shù)閾值和工作模式自動啟動對S S面和/或PS面進行電熱融冰，且自動控制芯片可以在啟動電熱融冰時發(fā)送信號通知遠程控制端。其中，該控制箱可以實現(xiàn):顯示葉片P S面S S面的外表面溫度、顯示葉片的內腔內供電線的溫度、顯示當前塔架外的環(huán)境溫度和環(huán)境濕度。進一步的，手動開關可以在數(shù)據(jù)傳輸故障且控制箱未能自動啟動時，通過手動開關啟動融冰，防止設備在惡劣天氣下受損。
[0031]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，其特征在于，設置于風力發(fā)電機組塔架底部，包括主板，主板上設有遠程控制芯片，所述遠程控制芯片通過無線網(wǎng)絡連接遠程控制端，且所述遠程控制芯片還通過控制箱有線傳輸芯片連接設置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端；其中所述遠程控制芯片還連接電熱融冰開關電路，所述電熱融冰開關電路分別連接為葉片進行電熱融冰供電的供電線及主供電線；所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡連接分別設置于葉片的S S面和P S面上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片； 所述控制箱上還設有手動開關，所述手動開關連接所述電熱融冰開關電路； 所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片也通過所述控制箱有線傳輸芯片連接設置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關電路，并連接所述控制箱無線傳輸芯片；且所述自動控制芯片連接遠程控制端。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，其特征在于，所述電熱融冰開關電路為單輸入雙輸出開關，其輸入端連接主供電線，兩個輸出端分別連接為葉片S S面的電熱融冰層供電的第一供電線組、為葉片P S面的電熱融冰層供電的第二供電線組。
3.根據(jù)權利要求2所述的風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，其特征在于，所述主供電線通過設置于所述風力發(fā)電機組的塔架頂?shù)幕h(huán)連接設置于塔架上的風力發(fā)電機的轉子葉片啟動電力電纜。
4.根據(jù)權利要求2所述的風力發(fā)電機轉子葉片電熱融冰控制箱，其特征在于，所述電熱融冰開關通過無線網(wǎng)絡連接所述控制箱的遠程控制芯片、自動控制芯片、手動開關。
【文檔編號】F03D11/00GK203770038SQ201420040766
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權日:2014年1月22日
【發(fā)明者】李安民, 李獻波, 黃軍成, 劉中威 申請人:劉中威, 方雅全