模块化垂直轴风力发电机及其模块化设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102135070A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102135070A(43)申请公布日2011.07.27(21)申请号201110049376.8(22)申请日2011.03.01(71)申请人国能风力发电有限公司地址101206北京市平谷区峪口镇峪蔡路8号(72)发明人蒋大龙许金泉(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人陈英(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D3/02(2006.01)F03D3/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称模块化垂直轴风力发电机及其模块化设计方法(57)摘要本发明公开一种模块化垂直轴风力发电机，包括一塔柱，其上上下依次设置有至少两个垂直轴风力发电机模块，风力发电机模块包括一风轮模块和与之连接的发电机，风轮模块包括支撑轮及若干叶片，叶片垂直设置，通过支撑轮与塔柱连接，其中至少一个支撑轮与塔柱间连接发电机，其定子固在塔柱上，转子与支撑轮连接。本发明还提供上述风力发电机的设计方法。本发明挣脱了传统的一台风机一个风轮的习惯思维束缚，能方便地制作大功率及特大功率垂直轴风力发电机。充分利用高度方向上分布的风力资源。只需少量基本模块的生产技术设备，就可生产一系列的不同规格的大功率或特大功率风力发电机，极大降低设计制造成本，因此，具有很好的应用前景和市场前景。CN102357ACCNN110213507002135075A权利要求书1/1页1.一种模块化垂直轴风力发电机，包括一塔柱，其特征在于：在该塔柱上，上下依次设置有至少两个垂直轴风力发电机模块，每个所述风力发电机模块包括一个风轮模块和与之连接的发电机，所述风轮模块包括至少一个支撑轮及若干叶片，所述叶片垂直设置，通过所述支撑轮与所述塔柱连接，其中至少一个所述支撑轮与塔柱之间连接所述发电机，所述发电机的定子固定在所述塔柱上，所述发电机的转子与所述支撑轮连接。2.根据权利要求1所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：在一个所述风轮模块中，所述支撑轮是两个或两个以上，在每个所述支撑轮与塔柱之间都设置发电机，或者，只在其中一部分所述支撑轮与所述塔柱之间设所述发电机，而其它所述支撑轮与所述塔柱之间通过轴承连接在一起。3.根据权利要求1或2所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：连接所述发电机的所述支撑轮包括若干支撑杆，该支撑杆的个数与所述叶片个数相同，各个所述支撑杆在周向均布地固定在一发电机外置转子上，所述叶片与所述支撑杆的外端固定连接。4.根据权利要求2所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：每个所述支撑轮中的所述支撑杆的数量相等；每个支撑轮中的各所述支撑杆在一个水平面上设置，各支撑轮中的所述支撑杆在上下层分别对正设置，每个所述叶片与每一个所述支撑轮中的一根所述支撑杆的外端固定连接，每个所述支撑轮中的所述支撑杆的内端在周向均布地固定在一风轮轮毂或一所述发电机外置转子上，至少一个所述支撑轮中的所述支撑杆固定在一所述发电机外置转子上，连接风力发电机。5.根据权利要求1所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：各个所述风轮模块是相同规格的风轮，或者是规格不相同的风轮。6.根据权利要求1或2或4或5所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：各个所述风轮模块的直径不同；或者，各个所述风轮模块的直径相同；或者，各个所述风轮模块的直径不同，其排列规律为：在上的风轮模块直径最大；或者，在上的所述风轮模块的直径最小；或者，在上的所述风轮模块的直径在所有所述模块中小于最大直径的模块，但大于最小直径的模块，即不是最大的，也不是最小的。7.根据权利要求6所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：各个所述风轮模块的直径不同时，最上面的所述风轮模块之下的各个所述风轮模块的排列顺序为，直径由小到大顺序排列，或者由大到小顺序排列，或者直径大小参差排列。8.根据权利要求1所述的模块化垂直轴风力发电机，其特征在于：在所述塔柱上，叠加2个或3个所述垂直轴风力发电机模块。9.一种模块化垂直轴风力发电机的设计方法，其特征在于：首先制出规格相同或不同即发电功率相同和/或不同的两个或两个以上的所述垂直轴风力发电机模块，然后，将两个或两个以上的垂直轴风力发电机模块，上下依次排列地设置在一个塔柱上。10.根据权利要求9所述的模块化垂直轴风力发电机设计方法，其特征在于：通过选取模块个数、选取不同或相同规格的模块，取得两个或两个以上的所述模块，再将所选取的若干模块上下排列，构成所需功率的模块化垂直轴风力发电机。2CCNN110213507002135075A说明书1/4页模块化垂直轴风力发电机及其模块化设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种垂直轴风力发电机，特别是提