一種智能化風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明公開了一種智能化風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)，更具體的說是一種利用可伸縮折疊結(jié)構(gòu)設(shè)計的特殊風(fēng)力發(fā)電機葉片，可以將傳統(tǒng)中認(rèn)為不適合進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電地區(qū)的風(fēng)能進(jìn)行利用的技術(shù)。
技術(shù)背景:
[0002]古語云:“風(fēng)無常勢，水無常態(tài)”，其中對風(fēng)的形容恰如其分；在我國很多地區(qū)，大部分時間中風(fēng)力只有1-3級。但是在一年中總會有一定時間偶發(fā)大風(fēng)，大風(fēng)往往能夠達(dá)到7-8級，甚至有時候會產(chǎn)生12級以上臺風(fēng)。
[0003]上述風(fēng)力波動較大地區(qū)被視為不宜發(fā)展風(fēng)力發(fā)電地區(qū)。因為如果選用葉片較小風(fēng)力發(fā)電機，一年能滿足發(fā)電要求的風(fēng)非常少。如果選用葉片較大風(fēng)力發(fā)電機，遇到突發(fā)大風(fēng)會造成風(fēng)機損毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明提供了一種智能化風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)。本發(fā)明參考了帆船的風(fēng)帆結(jié)構(gòu)。簡單的講當(dāng)遇到微風(fēng)天氣時葉片完全張開，等同于帆船升帆起航，高效利用風(fēng)力。遇到大風(fēng)天氣葉片折疊收縮，相當(dāng)于遇到風(fēng)暴帆船降帆，如此可以確保帆體(風(fēng)力發(fā)電機葉片)不會被大風(fēng)損毀。
[0005]本發(fā)明由6部分組成，包括:框體1、葉片2、伸縮機構(gòu)3、收納裝置4、風(fēng)速探測裝置
5、葉片控制裝置6組成；
[0006]其中框體I為風(fēng)力發(fā)電機葉片框架，葉片2、伸縮機構(gòu)3、收納裝置4等都固定在框體之上。
[0007]葉片根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機所處環(huán)境和建造成本等問題可分為軟葉片和硬葉片。軟葉片可以采用柔性材料，例如帆布或是高分子薄膜等材料。軟葉片依靠框體I和伸縮機構(gòu)3固定支撐。硬葉片可以采用連續(xù)片狀材料，其結(jié)構(gòu)與卷簾門結(jié)構(gòu)類似。無論軟硬葉片，其本質(zhì)上目的是保證葉片可以根據(jù)需要進(jìn)行伸展和收縮。
[0008]伸縮機構(gòu)3為可控伸縮裝置，伸縮裝置的結(jié)構(gòu)多種多樣，例如螺桿驅(qū)動的軌道結(jié)構(gòu)、拉繩結(jié)構(gòu)、傘狀支撐結(jié)構(gòu)等等。無論采用哪種伸縮方式，其本質(zhì)上的作用就是驅(qū)動葉片進(jìn)行伸展或收縮。
[0009]收納裝置是一種非必須的裝置。在環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，可以采用收納裝置防止葉片在收縮后受損。收納裝置有多種解決方案，例如適合收納軟葉片的滾軸卷簾，可以將軟葉片完全收入滾軸機構(gòu)。或是收納軟硬葉片均可的收納盒，在軌道驅(qū)動下可以將葉片收縮入收納盒中。
[0010]本發(fā)明工作方式如下；
[0011]在風(fēng)力發(fā)電機上裝有風(fēng)速探測裝置5，他的主要作用是實時監(jiān)測風(fēng)力。在框體上裝有伸縮機構(gòu)3，伸縮機構(gòu)3可以驅(qū)動葉片2伸展或收縮。在風(fēng)速較低的時候，伸縮機構(gòu)3驅(qū)動葉片2完全展開，高效利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)遇到強風(fēng)天氣時，風(fēng)速探測裝置5向控制裝置6發(fā)出信號，由控制裝置6控制伸縮機構(gòu)3收縮葉片2降低風(fēng)阻，防止風(fēng)機在強風(fēng)中受損。強風(fēng)天氣結(jié)束后伸縮機構(gòu)3根據(jù)風(fēng)速伸展葉片2保證風(fēng)力發(fā)電機繼續(xù)高效發(fā)電。伸縮機構(gòu)3除了可以在葉片控制裝置6控制下自動伸縮外還可以通過人工手動控制伸縮，用以應(yīng)對特殊情況。
【附圖說明】
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[0012]圖1為較小風(fēng)力時風(fēng)力發(fā)電機葉片情況示意圖。
[0013]圖2為較大風(fēng)力時風(fēng)力發(fā)電機葉片情況示意圖。
[0014]圖3為傘狀結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電機葉片示意圖(開)。
[0015]圖4為傘狀結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電機葉片示意圖(閉)
[0016]當(dāng)今世界隨著環(huán)保理念逐步深入人心，風(fēng)力發(fā)電也將進(jìn)入大發(fā)展時期?？墒莻鹘y(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機窄小的葉片結(jié)構(gòu)往往無法滿足大多數(shù)居民的用電需求。如果本技術(shù)得以推廣，無論是偏遠(yuǎn)山區(qū)還是沿海地區(qū)，無論是城市樓頂還是鄉(xiāng)村民居，無論是荒山野地還是農(nóng)業(yè)大棚，都將能夠大規(guī)模應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。未來，風(fēng)力發(fā)電終將能夠走進(jìn)千家萬戶。
【具體實施方式】
[0017]實例一:以中國北方農(nóng)村地區(qū)為例:中國北方冬季比較寒冷，同時風(fēng)力資源也比較豐富，可以在農(nóng)業(yè)大棚區(qū)大量建造風(fēng)力發(fā)電機。采用本技術(shù)建造的發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)電量大，效率高，足以滿足大棚冬季取暖需求?？缮炜s葉片風(fēng)力發(fā)電機葉片表面積是傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機葉片表面積的幾十倍，因此發(fā)電效率也是傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機的幾十倍。一臺風(fēng)力發(fā)電的造價與1-2年冬季取暖費相當(dāng)，利用風(fēng)力發(fā)電采暖可以替代化石能源采暖，2年即可回本。因為采用大葉片風(fēng)力發(fā)電機，所以風(fēng)力發(fā)電機不需要建造的非常高大即可產(chǎn)生足夠的電能，建造成本隨之降低。
[0018]冬季過后，大棚不需要繼續(xù)取暖時可以收縮風(fēng)力發(fā)電機葉片，使風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)入休眠狀態(tài)，降低設(shè)備磨損，提高設(shè)備使用壽命。
[0019]實例二:以電動船舶為例，利用蓄電池替換船舶壓倉物，在船上安裝可折疊風(fēng)力發(fā)電機。船舶可以根據(jù)需要張開風(fēng)力發(fā)電機葉片進(jìn)行發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電機可以將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電能儲存到蓄電池中，為船舶前進(jìn)提供動力。無論船舶是在行駛中還是停靠，均可依靠風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。在無風(fēng)環(huán)境下，可以收縮風(fēng)力發(fā)電機葉片，保證船舶前進(jìn)時不會出現(xiàn)額外風(fēng)阻。同時因為風(fēng)力發(fā)電機不受風(fēng)向影響，可以持續(xù)最高效率利用風(fēng)力。遇到大風(fēng)環(huán)境，收縮折疊風(fēng)力發(fā)電機葉片，不會影響船舶自身安全。
【主權(quán)項】
1.一種智能化風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)，包括:框體1、葉片2、伸縮機構(gòu)3、收納裝置4、風(fēng)速探測裝置5、葉片控制裝置6。2.如權(quán)利要求1中所述框體I為整個風(fēng)力發(fā)電機框架結(jié)構(gòu)，可以支撐連接葉片2、伸縮機構(gòu)3、收納裝置4、風(fēng)速探測裝置5、葉片控制裝置6等任意設(shè)備。3.如權(quán)利要求1中所述葉片2可以是采用柔性材料制造的，在框架I和伸縮機構(gòu)3支撐下自由展開的軟葉片，也可以是采用連續(xù)片狀結(jié)構(gòu)，由伸縮機構(gòu)3驅(qū)動的硬葉片。4.如權(quán)利要求1中所述伸縮機構(gòu)3可以是包括螺桿驅(qū)動的軌道伸縮折疊機構(gòu)，傘狀伸縮折疊機構(gòu)、折扇狀伸縮折疊機構(gòu)、薄膜拉伸式伸縮折疊機構(gòu)等任意一種伸縮機構(gòu)，其特征為一種可控的，可以進(jìn)行伸展收縮的葉片控制機構(gòu)。5.如權(quán)利要求1中所述收納裝置4可以是卷軸類收納結(jié)構(gòu)，也可以是簡單起保護(hù)作用的外殼，其特征為可將收縮后的葉片進(jìn)行保護(hù)的裝置，收納裝置4屬于非必須結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1中所述風(fēng)速探測裝置5可以安裝在風(fēng)力發(fā)電機上，也可以安裝在風(fēng)力發(fā)電機附近，通過有線或無線方式將信號傳輸至葉片控制裝置6，葉片控制裝置6可以整合到風(fēng)速探測裝置5中也可以單獨存在或整合到其他部件中。7.如權(quán)利要求1中所述伸縮機構(gòu)3可以在葉片控制裝置6控制下根據(jù)風(fēng)力大小自行展開或收縮，也可以通過人工控制的方式進(jìn)行伸縮。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能化風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)，其主要原理是利用伸縮裝置驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機葉片根據(jù)實時環(huán)境進(jìn)行伸展和收縮。當(dāng)遇到大風(fēng)天氣時伸縮裝置驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電葉片收縮，防止風(fēng)力發(fā)電機被大風(fēng)損毀。在平時風(fēng)力較小時驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機葉片完全展開，高效利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機葉片的伸展和收縮由智能控制器自行控制，完全做到無人值守。
【IPC分類】F03D7/04, F03D1/06
【公開號】CN105089923
【申請?zhí)枴緾N201510497988
【發(fā)明人】郭鵬
【申請人】郭鵬
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月14日