[发明专利]自适应风力发电蓄能系统

权利要求书

1.一种自适应风力发电蓄能系统，包括塔架(1)和设置在塔架(1)顶部的风轮(3)，其特征在于：在所述塔架(1)顶部还设置有风机舱(2)，在该风机舱(2)内部设置有螺杆压缩机(4)，所述风轮(3)的风轮轴(31)穿入风机舱(2)的内部并驱动所述螺杆压缩机(4)，所述螺杆压缩机(4)向高压储气装置(5)输送压缩空气，所述高压储气装置(5)输出的压缩空气驱动透平膨胀机(7)，所述透平膨胀机(7)带动转子发电机(6)发电，所述转子发电机(6)的电能输出端与AC-DC转换模块(13)的交流输入端连接，所述AC-DC转换模块(13)的直流输出端与DC-AC转换模块(9)的直流输入端连接，所述DC-AC转换模块(9)的交流输出端变压器(12)连接，所述变压器(12)与电网输电线路连接；

还包括热能回收机构(8)，所述热能回收机构(8)用于收集和储存螺杆压缩机(4)工作时产生的热能；

还包括控制器(10)，所述控制器(10)分别与所述螺杆压缩机(4)、高压储气装置(5)、转子发电机(6)、透平膨胀机(7)、热能回收机构(8)、AC-DC转换模块(13)、DC-AC转换模块(9)和所述变压器(12)连接。

2.根据权利要求1所述的基于空气动力的热能利用系统，其特征在于：所述高压储气装置(5)包括N个并联的高压储气罐(51)，在N个所述高压储气罐(51)的压缩空气输出口处分别设置有一个进气电磁阀，在N个所述高压储气罐(51)的压缩空气输出口处分别设置有一个送气电磁阀。

3.根据权利要求2所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：在所述电网输电线路上连接有电流传感器(11)；所述电流传感器(11)与所述控制器(10)的电流检测端连接，N个所述送气电磁阀分别与所述控制器(10)N个的送气电磁阀控制输出端连接；

所述控制器(10)根据所述电流传感器(11)检测的电流值来控制所述送气电磁阀、透平膨胀机(7)、转子发电机(6)、AC-DC转换模块(13)、DC-AC转换模块(9)和所述变压器(12)工作。

4.根据权利要求2所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：N个所述高压储气罐(51)分别连接有一个空气压力传感器(54)，N个所述空气压力传感器(54)分别与所述控制器(10)的N个压力信号输入端连接；(说明书)

N个所述进气电磁阀分别与所述控制器(10)的N个进气电磁阀控制输出端连接。

5.根据权利要求2所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：在所述高压储气装置(5)和所述透平膨胀机(7)之间设置有空气流量传感器(71)，所述空气流量传感器(71)与所述控制器(10)的空气流量信号输出端连接；

在所述转子发电机(6)的转子上设置有转子转速传感器(61)，所述转子转速传感器(61)与所述控制器(10)的转子转速信号输入端连接。

6.根据权利要求1所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：所述热能回收机构(8)包括蓄热箱(81)，该蓄热箱(81)和所述螺杆压缩机(4)之间设置有热能收集管路(82)，该热能收集管路(82)内具有循环水，在所述热能收集管路(82)中安装有变频水泵(83)；

在所述螺杆压缩机(4)的螺杆上安装有螺杆转速传感器(41)，所述控制器(10)的螺杆转速输入端与所述螺杆转速传感器(41)连接，所述控制器(10)的流速控制输出端与所述变频水泵(83)连接。

7.根据权利要求6所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：所述蓄热箱(81)包括箱体(811)，该箱体(811)内具有采用相变材料制成的内芯(812)，在该内芯(812)上开设有流道(813)，在所述箱体(811)上设有可拆卸的箱门(814)，该箱门(814)大小大于内芯(812)在箱门(814)上的投影面积。

8.根据权利要求7所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：所述蓄热箱(81)可拆卸地安装在拖挂板车(84)上，该拖挂板车(84)能够被拖车(85)拖动。

9.根据权利要求1所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：所述风机舱(2)包括固定在塔架(1)上端的机座(21)和盖合在机座(21)上的外壳体(22)，所述机座(21)和外壳体(22)合围形成容置空间，所述螺杆压缩机(4)、转子发电机(6)和透平膨胀机(7)均位于容置空间内。

10.根据权利要求2所述的自适应风力发电蓄能系统，其特征在于：N个所述高压储气罐(51)或者安装在所述塔架(1)旁

N个所述高压储气罐(51)或者并排设置在塔架(1)旁的安装支架(52)上；

N个所述高压储气罐(51)或者均安装在塔架(1)的内部。