风力发电机、垂直轴风轮及其变桨方法.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CN108518304A(43)申请公布日2018.09.11(21)申请号201810615890.5(22)申请日2018.06.14(71)申请人王锦地址528000广东省佛山市汾江北路125号三楼(72)发明人王锦王宁王伟民李峥嵘(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人周宇(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)F03D7/06(2006.01)F03D9/25(2016.01)权利要求书2页说明书10页附图10页(54)发明名称风力发电机、垂直轴风轮及其变桨方法(57)摘要本发明提供风力发电机、垂直轴风轮及其变桨方法。垂直轴风轮的变桨方法包括，风桨由逆风半周转动至顺风半周时，向增大迎风面积的方向转动一角度；风桨由顺风半周转动至逆风半周时，转动复位。垂直轴风轮在工作时采用变桨方法进行工作，风力发电机包括垂直轴风轮。风力发电机、垂直轴风轮及其变桨方法变桨控制简单，具有较高的风能利用率、转化率。CN108518304ACN108518304A权利要求书1/2页1.垂直轴风轮的变桨方法，其特征在于，风桨由逆风半周转动至顺风半周时，向增大迎风面积的方向转动一角度；风桨由顺风半周转动至逆风半周时，转动复位。2.根据权利要求1所述的变桨方法，其特征在于，风桨的转轴为水平轴；风速在预设的额定风速以下时，风桨由逆风半周转动至顺风半周时，转动至竖直，风桨由顺风半周转动至逆风半周时，风桨转动至水平；风速大于预设的额定风速且小于预设的切出风速时，风桨在顺风半周转动至非竖直和/或在逆风半周转动至非水平，且顺风半周的风桨的迎风面积大于逆风半周的风桨的迎风面积；风速大于预设的切出风速时，每一风桨转动至水平。3.垂直轴风轮，其特征在于，包括风轮支架和风桨，所述风轮支架圆周设有多个所述风桨，每一所述风桨转动地连接在所述风轮支架上，其特征在于，所述垂直轴风轮还包括：驱动装置，驱动所述风桨转动；传感装置，包括测风单元和风轮方位角检测单元，所述测风单元用于检测风向，所述风轮方位角检测单元用于检测每一风桨的位置及所述风轮的转向；以及，控制器，分别与所述传感装置和所述驱动装置电性连接，所述控制器根据风向和风轮的转向来判断所述风轮的顺风半周和逆风半周；风桨由逆风半周转动至顺风半周时，所述驱动装置驱动所述风桨向增大迎风面积方向转动一角度，风桨由顺风半周转动至逆风半周时，所述驱动装置驱动所述风桨转动复位。4.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于，所述风桨的转轴为水平轴，所述测风单元还用于测量风速；所述测风单元测得的风速小于预设的额定风速时，风桨由逆风半周转动至顺风半周时，所述驱动装置驱动所述风桨转动至竖直，风桨由顺风半周转动至逆风半周时，所述驱动装置驱动所述风桨转动至水平；所述测风单元测得的风速大于预设的额定风速且小于预设的切出风速时，所述驱动装置驱动所述风桨在顺风半周转动至非竖直和/或在逆风半周转动至非水平，顺风半周的风桨的迎风面积大于逆风半周的风桨的迎风面积；所述测风单元测得的风速大于预设的切出风速时，所述驱动装置驱动每一所述风桨转动至水平。5.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于，每一风桨包括多个沿所述风轮的转轴分布的多个子桨，所述子桨的转轴为水平轴，一个所述风桨的子桨同步转动。6.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于，所述风轮支架包括轮毂、连接撑杆和在所述轮毂径向呈放射状分布的多个风桨支架，一个所述风桨支架上转动地安装一个所述风桨；所述风桨支架包括与所述轮毂垂直连接的水平臂和连接在水平臂上的竖直臂，所述风桨转动地连接在所述竖直臂上；相邻的所述风桨支架之间通过至少一根所述连接撑杆连接。7.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于，所述风轮还包括支撑地轮，多个所述支撑地轮设于所述风轮支架的底部，在所述风轮转动时，所述支撑地轮在地面滚动。2CN108518304A权利要求书2/2页8.风力发电机，其特征在于，包括发电装置和如权利要求3-7中任一项所述的垂直轴风轮，所述垂直轴风轮的转动力传递至所述发电装置的输入端。9.根据权利要求8所述的风力发电机，其特征在于，所述风力发电机还包括笼式框架，所述风轮设于所述笼式框架中；所述笼式框架中形成中空的风轮轴框，所述风轮通过风轮支架转动地连接在所述风轮轴框上；所述风轮轴框中可设置电梯或爬梯通道。10.根据权利要求9所述的风力发电机，其特征在于，所述笼式框架在竖直方向上设有多个风轮格，每一所述风轮格中设有一个所述风轮，相邻的风轮格中的所述风轮的转动方向相反。3CN108518304A说明书1/10页风力发电机、垂直轴风轮及其变桨方法技术领域[0001]本发明涉及风力发电领域，具体而言