垂直轴风轮控制装置及垂直轴风力机风轮.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CN106382189A(43)申请公布日2017.02.08(21)申请号201611079786.6(22)申请日2016.11.30(71)申请人西华大学地址610000四川省成都市金牛区土桥金周路999号(72)发明人史广泰刘小兵张惟斌华红罗琨王志文(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代理人冯倩(51)Int.Cl.F03D7/06(2006.01)F03D3/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称垂直轴风轮控制装置及垂直轴风力机风轮(57)摘要本发明提供了一种垂直轴风轮控制装置及垂直轴风力机风轮，属于风力机领域，所述垂直轴风力机风轮包括风轮叶片。其中，所述垂直轴风轮控制装置包括控制模块以及用于连接所述风轮叶片的执行机构，所述控制模块与所述执行机构耦合；所述控制模块，用于获取风速信号以及风向信号；所述控制模块，还用于根据获取的所述风速信号以及风向信号控制所述执行机构来调节所述风轮叶片的迎角，使得所述风轮叶片的迎角满足最佳风能转换条件，从而使得风轮叶片的迎角始终处于最佳迎角位置，提高了垂直轴风力机的风能利用率，实现了风能的高效利用。CN106382189ACN106382189A权利要求书1/1页1.一种垂直轴风轮控制装置，应用于垂直轴风力机风轮，所述垂直轴风力机风轮包括风轮叶片，其特征在于，所述垂直轴风轮控制装置包括控制模块以及用于连接所述风轮叶片的执行机构，所述控制模块与所述执行机构耦合；所述控制模块，用于获取风速信号以及风向信号；所述控制模块，还用于根据获取的所述风速信号以及风向信号控制所述执行机构来调节所述风轮叶片的迎角，使得所述风轮叶片的迎角满足最佳风能转换条件。2.根据权利要求1所述的垂直轴风轮控制装置，其特征在于，所述控制模块包括第一控制模块、第二控制模块、功率控制模块以及桨距控制模块，所述功率控制模块分别与所述第一控制模块、所述第二控制模块耦合，所述第一控制模块、所述第二控制模块均与所述桨距控制模块耦合，所述桨距控制模块与所述执行机构耦合，所述功率控制模块用于根据获取的风力机的功率值来切换所述第一控制模块与所述第二控制模块，使得所述第一控制模块在所述风力机的发电机并网前，通过所述桨距控制模块控制所述执行机构来调节所述风轮叶片的迎角，以及使得所述第二控制模块在所述风力机的发电机并网后，通过所述桨距控制模块控制所述执行机构来调节所述风轮叶片的迎角。3.根据权利要求2所述的垂直轴风轮控制装置，其特征在于，所述控制模块为多个，所述执行机构与所述控制模块的数量相同，每个所述控制模块对应连接一个所述执行机构。4.根据权利要求1所述的垂直轴风轮控制装置，其特征在于，所述最佳风能转换条件为所述风轮叶片的迎角在同一位置为一恒定值。5.根据权利要求1所述的垂直轴风轮控制装置，其特征在于，所述执行机构为液压执行机构。6.一种垂直轴风力机风轮，其特征在于，所述垂直轴风力机风轮包括旋转轴、设置在旋转轴上的风轮组、发电机以及权利要求1-5任一所述的垂直轴风轮控制装置，所述垂直轴风轮控制装置设置在所述旋转轴上，所述发电机与所述旋转轴的一端连接，所述发电机连接蓄电池。7.根据权利要求6所述的垂直轴风力机风轮，其特征在于，所述风轮组包括升力型风轮、阻力型风轮，所述旋转轴包括上部、中部、下部，所述上部与所述中部通过法兰连接，所述中部与所述下部通过法兰连接，所述阻力型风轮安装在所述旋转轴的上部与下部，所述升力型风轮通过连杆与所述旋转轴的中部连接。8.根据权利要求7所述的垂直轴风力机风轮，其特征在于，所述执行机构的一端连接所述垂直轴风轮控制装置，所述执行机构的另一端连接所述升力型风轮的风轮叶片。9.根据权利要求7所述的垂直轴风力机风轮，其特征在于，所述升力型风轮的风轮叶片顶部设有风向标，所述风轮叶片前缘设有传感器，所述风向标与所述传感器耦合，所述传感器与所述垂直轴风轮控制装置耦合，所述风向标用于获取风向信号，所述传感器用于获取风速信号。10.根据权利要求9所述的垂直轴风力机风轮，其特征在于，所述升力型风轮的风轮叶片前缘均匀设置有10个所述传感器。2CN106382189A说明书1/7页垂直轴风轮控制装置及垂直轴风力机风轮技术领域[0001]本发明涉及风力机领域，具体而言，涉及一种垂直轴风轮控制装置及垂直轴风力机风轮。背景技术[0002]随着科学技术的发展，风力机也逐渐运用到许多领域，风力机是利用风产生动力的一种机器。现代风力机多指发电用风力机，亦有用于提水灌溉的。[0003]风能资源是清洁的可再生能源，安全、清洁、资源丰富，取之不竭，是一种永久性的大量存在的本地资源，可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发