[发明专利]高低风速兼容型风电机组

说明书

技术领域

本发明涉及风能发电领域，尤其涉及一种能够同时在低风速和高风速启动发电的高低风速兼容型风电机组。

背景技术

自然界的很多能源都是有限的，大部分也是不可再生的资源。随着人类不断的开发自然资源，全球人口数量不断增加，对能源的消耗越来越大。近年来，全球气候变暖，冰川融化，环境日益恶化。全世界对节能减排，降低碳排放，可持续发展的战略要求越来越紧迫，开发新能源，保护生态刻不容缓。特别是在许多发展中国家，由于科学技术比较落后，经济的发展主要依靠消耗丰富的自然资源，从而造成了生态环境的严重破坏。

发展新能源是解决目前环境问题的当务之急，新能源是指传统能源之外的各种能源形式。目前技术比较成熟，已经开始大规模利用的新能源是风能、太阳能、沼气、燃料电池这四种。新能源发电目前在能源紧缺之下会成为日后发电的主流。

其中，风能的利用越来越受到重视，特别是在西北地区，风能资源丰富，但是其他资源也相对匮乏，大力开发风能，不失为解决问题的优选手段。但是目前常用的风能利用手段为风能发电，但是风能发电的风电机组只能在风速在一定范围内才能正常启动发电。我们知道，自然界的风速风向都是不固定，风速受气候，地域特征的影响非常大，现有的水平轴风力发电机只能适用5～12米/秒的风速发电，在上述范围之外的风速资源就只能白白的浪费掉了。目前，风能发电机组普遍存在以下问题：

1、现有的风能发电机，在低风速的情况下，很难启动发电，浪费了大量的低风速能源，也限制了其应用范围。

2、现有的风能发电机在自然风速超过一定的限度之后，造成对风叶的巨大负荷，风叶受材料结构的强度的限制，在风速过高时，风叶受损，这样不仅造成了高风速资源的浪费，同时风能发电设备的寿命降低，维护成本较高。

目前解决这类问题的方式有两种，一种是采用电子短路刹车；另一种是采用摩擦片刹车装置。但是所述两种方式都有缺陷，前一种电子短路刹车由于瞬间产生很高的冲击电流，容易损坏发电设备；后一种摩擦片刹车方式，由于摩擦片长期使用而磨损，在不知情的情况下，遇到大风，风叶很容易被折断摧毁。如果采用经常更换摩擦片，人力维护成本较高，经济效益低下。

3、目前常见的风能发电设备，在自然高风速时，常采用刹车，或者直接停止发电，这样也浪费了巨大的能源。

目前，为了解决上述技术问题，人们做了很多尝试。解决风能发电机不能同时兼容高低风速的技术问题常采用能够分别在高风速和低风速下工作的设备组合发电，例如中国专利，申请号为：201210593121.2，公开一种高低风速兼容的风力发电机组，该高低风速兼容的风力发电机组由高速风力发电机组、低风速多叶式风轮和传动轴齿组成。其中，一台高低风速兼容的风力发电机组上同时安装有高速风轮和低风速多叶式风轮，使机组同时具有高风速发电和低风速发电二种功能。在高速风力机主轴的适当位置安装低风速多叶式风轮，低风速时低风速多叶式风轮旋转力为高速风力发电机组增速，使高速风力发电机保持正常运转。但是这种风能发电机组只是在一定的范围内提高了风能发电机的适应范围，在高速自然风情况下，风能发电机还是容易损坏，在低风速时，很难启动发电。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种高低风速兼容型风电机组，这种高低风速兼容型风电机组通过对风叶的结构进行改进，实现对低风速和高风速的风能能源的高效利用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高低风速兼容型风电机组，其包括：

一风叶组件，所述风叶组件包括一旋转轴，及至少一个与旋转轴联接的风叶；所述风叶包括，一曲面板，所述的曲面板中部形成一凹陷结构，所述的曲面板一侧设有一阻力部，所述阻力部的曲面上设有多个喷流孔；一盖板，所述的盖板固定连接于所述的曲面板的边缘，并且所述的盖板与所述曲面板形成一入风口；以及一用于安装风叶的连接件；

一增速器，所述增速器的旋转轴与所述的风叶组件连接；

一风能发电机，所述的风能发电机受所述的增速器驱动发电；

一用于固定所述增速器和风能发电机的安装架。

其中，所述的风叶组件包括的风叶数目为2至6。

其中，所述的安装架包括：一安装台，所述的安装台上设有可供所述的增速器和风能发电机固定的安装位；一连接部，所述的连接部固定于所述安装台的底板上；一定位桩，所述的定位桩可旋转的与所述的连接部连接。

其中，所述安装架具有一仰角调节机构，所述的仰角调节范围为15度88度。