垂直轴风力发电装置及其变桨距控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107559138A(43)申请公布日2018.01.09(21)申请号201710877079.X(22)申请日2017.09.25(71)申请人秦春明地址266111山东省青岛市市南区仰口路2号(72)发明人秦春明秦晓汉(51)Int.Cl.F03D3/00(2006.01)F03D7/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称垂直轴风力发电装置及其变桨距控制方法(57)摘要本发明公开了一种垂直轴风力发电装置及其变桨距控制方法，垂直轴风力发电装置，包括基座、主轴、发电机和多个垂直轴叶片，所述主轴上设置有多个支撑架，所述垂直轴叶片可转动的设置在所述支撑架上；所述垂直轴风力发电装置还包括变桨距控制机构，所述变桨距控制机构包括：导向轨道，用于跟随风向可相对于所述基座和所述主轴转动；调节杆，一端部可滑动的设置在所述导向轨道上，另一端部可转动的设置在对应的所述垂直轴叶片上，用于经过所述导向轨道的导向推拉所述垂直轴叶片相对于所述支撑架转动以改变桨距角。实现降低制造成本并提高使用可靠性，有效的提高发电效率。CN107559138ACN107559138A权利要求书1/1页1.一种垂直轴风力发电装置，包括基座、主轴、发电机和多个垂直轴叶片，其特征在于，所述主轴上设置有多个支撑架，所述垂直轴叶片可转动的设置在所述支撑架上；所述垂直轴风力发电装置还包括变桨距控制机构，所述变桨距控制机构包括：导向轨道，用于跟随风向可相对于所述基座和所述主轴转动；调节杆，一端部可滑动的设置在所述导向轨道上，另一端部可转动的设置在对应的所述垂直轴叶片上，用于经过所述导向轨道的导向推拉所述垂直轴叶片相对于所述支撑架转动以改变桨距角。2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导向轨道位于所述垂直轴叶片的上方，所述主轴为中空轴，所述导向轨道设置有转轴，所述转轴插在所述主轴中并可转动的安装在所述基座上。3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导向轨道位于所述垂直轴叶片的下方，所述导向轨道设置有转轴，所述转轴可转动的安装在所述基座上，所述转轴为中空轴，所述主轴插在所述转轴中。4.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，绕所述主轴的轴线，所述主轴上均匀分布有多个所述支撑架。5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述调节杆的一端部设置有滑轮，所述调节杆的另一端部设置有垂直轴，所述滑轮滑动设置在所述导向轨道上，所述垂直轴可转动的设置在所述垂直轴叶片上。6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导向轨道设置有导风板。7.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述变桨距控制机构还包括：风向仪，用于检测风向；驱动电机，用于驱动所述导向轨道跟随风向相对于所述基座和所述主轴转动；定位器，用于在所述导向轨道转动到位后进行定位；控制器，用于根据所述风向仪检测的风向，控制所述驱动电机和所述定位器动作。8.根据权利要求7所述的垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述变桨距控制机构还包括：角度传感器，用于检测所述风向仪与所述导向轨道之间的偏转角度。9.一种如权利要求1-8任一所述的垂直轴风力发电装置的变桨距控制方法，其特征在于，包括：在风向不变的情况下，垂直轴叶片受风力驱动带动主轴转动，同时，垂直轴叶片相对于导向轨道转动，调节杆将沿着导向轨道的导向路径推拉垂直轴叶片相对于支撑架转动以改变桨距角。10.根据权利要求9所述的变桨距控制方法，其特征在于，在风向改变时，导向轨道将跟随风向变化的角度对应的转动相应角度。2CN107559138A说明书1/5页垂直轴风力发电装置及其变桨距控制方法技术领域[0001]本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种垂直轴风力发电装置及其变桨距控制方法。背景技术[0002]目前，风力发电作为清洁能源被广泛的使用，风力发电分为水平轴力风力发电机和垂直轴风力发电机，其中，中国专利号201210167105.7公开了一种变桨距垂直轴风力机，其中，为了实现在叶片转动过程中进行变桨距处理，采用伺服电机通过蜗轮蜗杆减速器来调整叶片桨距角，从而提高风能利用率。但是，上述技术在实际使用过程中存在如下问题：伺服电机的运行需要消耗电能，伺服电机一方面需要根据叶片位置不同转动调节叶片的角度，同时，伺服电机还需要克服叶片的风阻来保持叶片的角度位置，这样一来，伺服电机在发电过程中始终保持通电状态，实际上使用时，风力机发电产生的电能将大部分用于伺服电机供电，也就是说，上述专利仅是考虑到通过伺服电机调整叶片角度以获得最佳桨距角，而并未考虑伺服电机在运行过程中所消耗的大量电能，导致发电效率较低；同时，大量伺