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(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CN105351147A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510917704.X(22)申请日2015.12.14(71)申请人南通大学地址226000江苏省南通市崇川区啬园路9号(72)发明人吴国庆何大伟张旭东宋晨光(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人钱靓(51)Int.Cl.F03D7/04(2006.01)F03D9/17(2016.01)F03D9/25(2016.01)F03D9/28(2016.01)F03D17/00(2016.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称风力发电机制动能量回收利用系统(57)摘要本发明公开了一种风力发电机制动能量回收利用系统,在原变桨距风力发电机系统上增加一个飞轮储能模块,通过单片机控制模块依据速度传感器检测数据实时控制风力发电机的飞轮储能模块工作状态;当风速高于风力发电机设定的上限风速时,飞轮储能模块通过电磁离合器把风机制动的机械能转化为飞轮旋转的机械能;当风速低于风力发电机设定的下限风速时,通过电磁离合器把飞轮的机械能转化为风机的机械能。本发明使风力发电机的制动能量能够合理有效的利用,大大提高了风力发电机的风能利用效率。CN105351147ACN105351147A权利要求书1/2页1.一种风力发电机制动能量回收利用系统,其特征在于:所述的风力发电机制动能量回收利用系统包括实时监控风力发电机输出参数和空气储能模块的输出参数的控制模块、空气储能模块、变桨距模块,所述的控制模块根据所述风力发电机输出参数的大小和所述空气储能模块输出参数的大小对空气储能模块、变桨距模块执行控制动作;所述空气储能模块包括空气净化过滤器,空气压缩机,单向阀,空气压缩储存器,压力传感器,速度传感器,电磁离合器,所述电磁离合器一端连接于风力发电机组传动系统齿轮箱的高速轴上,另一端连接于所述空气压缩机动力输入轴上,所述空气净化过滤器出口端连接于所述空气压缩机低压空气入口端,所述空气压缩机高压空气出口端连接所述单向阀入口端,所述单向阀出口端连接所述空气压缩储存器入口端,空气压缩储存器出口端连接所述电磁控制阀入口端,所述电磁控制阀出口端连接所述减压阀入口端,所述减压阀出口端连接所述空气增速涡轮入口端,所述空气增速涡轮轴连接发电机输入轴,所述压力传感器安装在所述空气压缩储存器上。2.根据权利要求1所述的风力发电机制动能量回收利用系统,其特征在于:所述风力发电机输出参数为所述风力发电机组传动系统轴转速。3.根据权利要求2所述的风力发电机组传动系统轴转速,其特征在于:所述风力发电机组传动系统轴转速为风力发电机的组传动系统高速轴转速。4.根据权利要求1所述的风力发电机制动能量回收利用系统,其特征在于:所述风力发电机输出参数包括所述风力发电机组传动系统轴的转速,风力发电机工作电流,风力发电机工作电压。5.根据权利要求1所述的风力发电机制动能量回收利用系统,其特征在于:所述空气储能模块输出参数为空气储存器压力。6.根据权利要求1所述的风力发电机的制动能量回收利用系统,其特征在于:所述控制模块是单片机,所述压力传感器、所述速度传感器分别接入单片机的输入端,所述电磁离合器和所述电磁控制阀分别接入单片机的输出端;速度传感器实时监控风力发电机组传动系统齿轮箱的高速轴的转速,压力传感器实时监测空气压缩储存器的压力;单片机控制模块依据速度传感器、压力传感器的检测数据实时控制风力发电机的空气储能模块、变桨距模块的工作状态。7.根据权利要求1所述的风力发电机的制动能量回收利用系统,其特征在于:所述风力发电机控制模块包括单片机、PLC、现场可编程门整列器,所述压力传感器所述速度传感器分别接入PLC的输入端,所述电磁离合器和所述电磁控制阀分别接入PLC的输出端。8.如权利要求6所述的风力发电机的制动能量回收利用系统,其特征在于:所述单片机的实时控制包括制动储能动作和释能增速动作。9.根据权利要求8所述的风力发电机的制动能量回收利用系统,其特征在于:所述制动储能动作是单片机逻辑判断控制,其逻辑判断步骤为:(1)、设置所述电磁离合器的初始状态,使所述电磁离合器断电;(2)、判断所述速度传感器速度是否大于高速轴设定的上限转速V2;(3)、如果所述速度传感器速度小于高速轴设定的上限转速V2,则返回第一步骤;(4)、如果所述速度传感器速度大于高速轴设定的上限转速V2,则判断所述压力传感器压力是否小于空气压缩储存器设定的上限压力P2;2CN105351147A权利要求书2/2页(5)、如果所述压力传感器压力大于空气压缩储存器设定的上限压力P2,则对电磁离合器进行断电动作,使风机高速轴与空气压缩机动力输入轴断开,停止压缩空