[发明专利]风力涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种风力涡轮机。

背景技术

风力涡轮机因其在经济性和环境方面的潜力，被广泛应用于风力发电，风力涡轮机的一个典型应用为小型的风力发电机，这种小型的风力发电机可以用于多个场合，如城市、农村等地区，或电力不方便到达的地方，可以安装在屋顶、天井、路边等地方。在一些安装环境中，风力涡轮机与负载常会通过很长距离的传输线进行电力传输，这种情况下在长距离的电力传输过程中电能的损耗较大，不利于节能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力涡轮机，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种风力涡轮机，包括：转子及电力系统；电力系统包括交流发电机及电子控制器；转子，用于驱动交流发电机以产生交流电力；电子控制器，用于将交流发电机产生的交流电力转换为直流电，并升高直流电的电压，在升压后的直流电输送到负载之前降低电压。

进一步，转子包括多个叶片；交流发电机为永久磁铁发电机。

进一步，电子控制器包括涡轮模块和输出模块；涡轮模块靠近交流发电机；输出模块远离交流发电机，接近负载；涡轮模块包括整流器及升压转换器，整流器用于将交流发电机输出的交流电转换为直流电，升压转换器用于对直流电的电压进行升压，并将升压后的直流电传输至输出模块；输出模块包括降压转换器，降压转换器用于降低升压后的直流电的电压，以提供恒定的电压给负载。

进一步，涡轮模块用于调节提供给输出模块的升压后直流电的瞬时功率；输出模块用于调节提供给负载的降压后直流电最大输出电压。

进一步，负载是为直流负载，包括电池。

进一步，电子控制器还用于控制转子的速度和交流发电机的功率。

进一步，电子控制器，还用于跟踪转子的峰值功率系数，当负载能够利用的功率比交流发电机产生的功率大时驱动转子转动。

进一步，电子控制器还用于当负载所需电量比交流发电机的发电量小时，控制叶尖速比，使其低于最大发电功率时的叶尖速比。

本发明与现有技术相比，通过设置电子控制器将交流发电机产生的交流电力转换为直流电，并将该直流电升压后进行传输，并在输送到负载前降压以适应负载的需求，最大限度的减小了电能在远距离传输中的损耗。

附图说明

图1示出了本发明风力涡轮机安装于一个住宅的侧视图；

图2示出了本发明风力涡轮机电力系统的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参图1及图2所示，图1示出了本发明风力涡轮机安装于一个住宅的侧视图；图2示出了本发明风力涡轮机电力系统的结构框图。

如图1所示，风力涡轮机31包括翼型的转子32，转子32通过中心轴33与交流发电机34连接，交流发电机34与安装于混凝土基础36上的基极35连接。风力涡轮机31用于提供电源到直流负载(电池38)。交流发电机34通过传输线39连接到房屋37内的电池38。

如图1、图2所示，在本实施例中，一种风力涡轮机31，包括：转子32及电力系统；电力系统包括交流发电机34及电子控制器；转子32，用于通过风力驱动交流发电机34以产生交流电力；电子控制器，用于将交流发电机产生的交流电力转换为直流电，并升高该直流电的电压，在升压后的直流电输送到负载之前降低该电压。

本实施例通过设置电子控制器将交流发电机34产生的交流电力转换为直流电，并将该直流电升压后进行传输，并在输送到负载前降压以适应负载的需求，以最大限度的减小电能在远距离传输中的损耗，从而提供最大的发电量。

在本实施例中，该转子32包括多个叶片；该交流发电机34为永久磁铁发电机，久磁铁发电机是一种空芯设计，空芯设计可以减少磁铁造成的损失和齿槽转矩。

在本实施例中，电子控制器包括涡轮模块41和输出模块42；涡轮模块41靠近交流发电机34；输出模块42远离交流发电机，接近负载(电池38)；涡轮模块41包括整流器411及升压转换器412，整流器411用于将交流发电机34输出的交流电转换为直流电，输出直流电流44，直流电流44经升压转换器412升压后可减少输电损耗。升压转换器412用于对直流电的电压进行升压，并将升压后的直流电传输至输出模块42；输出模块42包括降压转换器421，降压转换器421用于降低升压后的直流电的电压，以提供恒定的电压给负载。

在本实施例中，涡轮模块41用于调节提供给输出模块42的升压后直流电的瞬时功率；输出模块42用于调节提供给负载的降压后直流电最大输出电压。