一种无桨风力发电设备及其控制方法.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CN106523288A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201611110026.7(22)申请日2016.12.06(71)申请人中国葛洲坝集团电力有限责任公司地址443002湖北省宜昌市沿江大道23号申请人南京绿新能源研究院有限公司(72)发明人刘海洋贾艳刚罗韬方坤(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人戴朝荣金子娟(51)Int.Cl.F03D9/25(2016.01)F03D5/00(2006.01)F03D15/00(2016.01)F03D7/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种无桨风力发电设备及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种无桨风力发电设备及其控制方法，所述设备包括集风面罩、支杆、转向开关、水力发电机和水槽。所述集风面罩安装在竖直的支杆顶部，可以支杆为转轴旋转，支杆竖直状态时，集风面罩迎风设置；所述支杆的中部通过铰链安装在一支座上，可以所述支座为支点在横向方向上俯仰转动；所述水槽呈“凹”型，包括左右两个水箱和从底部连接两个水箱的导流管，所述导流管内设有活塞，活塞两侧分别设有水力发电机的涡轮，所述活塞与支杆底部连接，支杆转动时可带动活塞在导流管内移动。本发明提出的无桨风力发电设备占地面积小，结构简易，安装操作方便，制造成本低，易于实现，且风能利用率高，非常适合广泛推广和应用。CN106523288ACN106523288A权利要求书1/2页1.一种无桨风力发电设备，其特征在于，包括集风面罩（1）、支杆（2）、转向开关（3）、水力发电机和水槽（6）：所述集风面罩（1）安装在竖直的支杆（2）顶部，可以支杆（2）为转轴旋转，支杆（2）竖直状态时，集风面罩（1）纵向摆放，迎风设置；所述支杆（2）的中部通过铰链安装在一支座上，支杆（2）可以所述支座为支点在横向方向上俯仰转动；所述水槽（6)呈“凹”型，包括左右两个水箱和从底部连接两个水箱的导流管，所述导流管内设有可在导流管内左右移动的活塞（4），在活塞（4）两侧分别设有一水力发电机的涡轮（5），所述活塞（4）与支杆（2）底部连接，支杆（2）转动时可带动活塞（4）在导流管内移动；所述转向开关（3）包括机械开关（8）和直接或间接测量支杆（2）转动角度的传感器（7），所述传感器（7）与机械开关（8）连接，所述机械开关（8）设有可约束集风面罩（1）保持或恢复迎风状态的阻挡件和驱动所述阻挡件动作的驱动机构。2.根据权利要求1所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述传感器（7）为电子压力传感器，安装在所述支座上，用于测量支杆（2）后仰时对其施加的挤压力。3.根据权利要求1所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述支座设置在支杆（2）中间偏下的位置。4.根据权利要求1所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述阻挡件的一端通过转轴安装在支杆（2）上，当阻挡件释放对集风面罩（1）的约束时，与支杆（2）保持平行；阻挡件控制集风面罩（1）转到迎风状态或阻挡集风面罩（1）转到顺风状态时，阻挡件转动，使其另一端移到到集风面罩（1）的非中轴位置。5.根据权利要求1所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述转向开关（3）设有在集风面罩（1）相对支杆（2）转动后，驱动集风面罩（1）恢复初始迎风状态的复位弹簧（9）。6.根据权利要求1所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述导流管内设有左右两个活塞（4），两活塞（4）之间通过横向的连杆连接，连杆中部设有一竖直固定在连杆上的U型杆（9），所述导流管的上部设有导向槽开口，U型杆（9）上部从所述导向槽开口中穿过，支杆（2）底部设有沿水平纵向设置的轴销（11），所述轴销（11）卡在所述U型件的槽口中，在支杆（2）的带动下推动U型杆（9）在导向槽开口中横向移动。7.根据权利要求6所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述导向槽开口的口沿通过隔膜（10）与两活塞（4）的上端密封连接，两活塞（4）的下端同样通过隔膜（10）密封连接，所述隔膜（10）由柔性材料或弹性材料制成，留有容活塞（4）移动的拉伸余量。8.根据权利要求6所述的一种无桨风力发电设备，其特征在于，所述导向槽开口内设有由柔性材料或弹性材料制成的密封口袋，所述密封口袋的开口与导向槽开口的口沿密封连接，防止水体渗出，两活塞（4）及连杆设置在所述密封口袋内，且密封口袋留有容活塞移动的拉伸余量。9.一种用于如权利要求1-8中任一项所述无桨风力发电设备的控制方法，其特征在于，包括：利用风力和迎风的集风面罩（1）促使支杆（2）后仰，通过支杆（2）后仰带动活塞（4）向一侧水箱方向移动推动水流，使水力发电机涡轮叶片转动，此过程中，两侧水箱压差变大；对所述