[发明专利]用于风力发电机组的叶片除冰设备和方法

权利要求书

1.一种用于风力发电机组的叶片除冰设备，其特征在于，包括：

除冰单元，对叶片进行除冰操作；

温度检测单元，对叶片的温度进行检测；

嵌入式控制单元，根据从外部装置接收的结冰信号来判断是否控制所述除冰单元进行除冰操作，以及根据由所述温度检测单元检测到的温度值来判断是否控制所述除冰单元停止除冰操作，

其中，所述除冰单元包括预埋在风力发电机组中所包括的N个叶片中的每一个叶片中的2M块加热膜，其中，M是大于或等于1的整数，N是大于或等于3的整数，所述2M块加热膜中的M块加热膜中的每一块加热膜按照从叶片的前缘开始沿着从前缘向后缘的方向被预埋在叶片的一个侧面中，加热膜从叶片的前缘开始向后缘方向延伸预定长度而不到达叶片的后缘位置，并且所述M块加热膜沿着从叶尖到叶根的方向按照第一预定间隔被依次预埋在叶片的所述一个侧面中，所述2M块加热膜中的其余M块加热膜按照与所述M块加热膜对称的方式被预埋在叶片的另一个侧面中，所述加热膜的宽度L1小于或等于叶片前缘至后缘外轮廓线长度L2的2/3；

其中，在温度检测单元包括的与正在通电加热的全部加热膜相应的多个温度传感器对与所述全部加热膜相应的叶片区域的温度值进行检测后，嵌入式控制单元确定所述多个温度传感器检测到的多个温度值中是否存在大于或等于预定温度值的温度值，并且当嵌入式控制单元确定在所述多个温度值中存在大于或等于预定温度值的温度值时，嵌入式控制单元控制与检测到大于或等于所述预定温度值的温度值的温度传感器相应的加热膜停止通电加热。

2.如权利要求1所述的叶片除冰设备，其特征在于，所述温度检测单元包括用于对叶片的温度进行检测的4M×N个温度传感器，其中，所述4M×N个温度传感器中的每2个温度传感器沿从叶尖到叶根的方向按照第二预定间隔被布置在每块加热膜与叶片之间。

3.如权利要求2所述的叶片除冰设备，其特征在于，所述嵌入式控制单元是ARM嵌入式控制单元，其中，所述ARM嵌入式控制单元包括：

双口随机存取存储器，存储数据；

现场可编程门阵列组件，对从ARM处理器接收的数据和指令进行计算和处理；

输出锁存器，对从所述双口随机存取存储器接收的输出数据进行锁存，并将所述输出数据输出至所述除冰单元；

输入锁存器，对从所述除冰单元接收到的反馈数据进行锁存，并将所述反馈数据传输至所述双口随机存取存储器；

模数转换器，对从所述温度检测单元接收到的温度值进行模数转换，并将转换后的温度值传输至所述双口随机存取存储器；

所述ARM处理器，对所述双口随机存取存储器、所述现场可编程门阵列组件、所述输出锁存器、所述输入锁存器和所述模数转换器进行控制，并通过过程现场总线与所述外部装置进行实时交互。

4.如权利要求2所述的叶片除冰设备，其特征在于，所述嵌入式控制单元是DSP嵌入式控制单元，其中，所述DSP嵌入式控制单元包括：

隔离变送器，对从所述温度检测单元接收到的温度值进行隔离转换，并将转换后的温度值传输至DSP处理器；

驱动器，对所述除冰单元进行驱动控制；

光电隔离器，将从所述除冰单元接收的反馈信号进行处理，并将处理后的反馈信号传输至所述DSP处理器；

通讯单元，用于实现所述DSP处理器与所述外部装置的通讯；

复杂可编程逻辑器件，控制用于指示所述叶片除冰设备的状态的信息的输出；

所述DSP处理器，对所述隔离变送器、所述驱动器、所述光电隔离器、所述通讯单元和所述复杂可编程逻辑器件进行控制，并通过所述通讯单元与所述外部装置进行实时交互。

5.如权利要求3或4所述的叶片除冰设备，其特征在于，当嵌入式控制单元根据从外部装置接收到的结冰信号确定需要进行除冰操作时，嵌入式控制单元控制所述N个叶片上的2M×N块加热膜进行通电加热。