[发明专利]具有蓄存重力势能功能的风机发电系统及其控制方法

权利要求书

1.具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，风能塔安装在地面，所述风能塔顶部安装有风机舱，所述风机舱内固定有风能轴，所述风能轴连接风机舱外的风叶，其特征在于：所述风能轴的连接风电能转换离合机的输入端，所述风电能转换离合机的两个输出端分别连接单向传动轴F和单向传动轴C；

所述单向传动轴F经变速机B连接单向传动轴E一端，所述单向传动轴E另一端连接绞盘离合机B的输入端，所述绞盘离合机B的输出端连接钢缆绞盘B一端，所述钢缆绞盘B另一端连接离合加速机B的输入端，所述离合加速机B的输出端经单向传动轴D驱动发电机组；

所述单向传动轴C经变速机A连接单向传动轴B一端，所述单向传动轴B另一端连接绞盘离合机A的输入端，所述绞盘离合机A的输出端连接钢缆绞盘A一端，所述钢缆绞盘A另一端连接离合加速机A的输入端，所述离合加速机A的输出端经单向传动轴A驱动发电机组；

重载钢缆的两端分别缠绕在钢缆绞盘A和钢缆绞盘B上，重力体通过滑轮组悬吊在所述重载钢缆上。

2.根据权利要求1所述的具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，其特征在于：所述风机舱内设有用于固定器件的风机舱，所述风机舱上固定有重力收放调速机、发电机组、重力蓄能电机、风电能转换离合机、离合加速机、钢缆绞盘、绞盘离合机，所述重力蓄能电机的输出轴与风电能输入转换离合机的另一个输入端连接。

3.根据权利要求2所述的具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，其特征在于：所述重力体的滑轮组上固定有调速钢缆，所述机组平台上固定有重力收放调速机，所述重力收放调速机的输出轴上固定有调速绞盘，所述调速钢缆缠绕在所述调速绞盘上。

4.根据权利要求3所述的具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，其特征在于：所述钢缆绞盘A、钢缆绞盘B、调速绞盘上均设有转速传感器，所述转速传感器输出信号至系统的控制单元，所述控制单元输出驱动信号至重力收放调速机、重力蓄能电机、风电能转换离合机离合加速机A、离合加速机B、变速机

A、变速机B。

5.根据权利要求1-4中任一所述的具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，其特征在于：所述风机舱底部设有沿风机舱向下延伸供重力体下沉的竖井。

6.根据权利要求1-4中任一所述的具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，其特征在于：所述风机舱一侧设有山坡，沿所述山坡上设有坡轨系统，所述风机舱内设有连接坡跪系统的导向轨道，所述重力体上设有与导线轨道和坡道系统配合的滑轮。

7.基于权利要求1-6中任一所述风机发电系统的控制方法，其特征在于：

工况1、风能轴向风电能转换离合机输入动能，风电能转换离合机连接单向传动轴F，通过变速机B驱动单向传动轴E转动，钢缆绞盘B与绞盘离合机B连接，钢缆绞盘B与离合加速机B断开，钢缆绞盘B为收卷状态使重载钢缆提升重力体，风电能转换离合机与单向传动轴C断开，钢缆绞盘A与离合加速机A连接，通过重力体下拉重载钢缆使钢缆绞盘A放卷旋转驱动单向传动轴A旋转，单向传动轴A驱动发电机组发电；

工况2、风能轴向风电能转换离合机输入动能，风电能转换离合机连接单向传动轴C，通过变速机A驱动单向传动轴B转动，钢缆绞盘A与绞盘离合机A连接，钢缆绞盘A与离合加速机A断开，钢缆绞盘A为收卷状态使重载钢缆提升重力体，风电能转换离合机与单向传动轴F断开，钢缆绞盘B与离合加速机B连接，通过重力体下拉重载钢缆使钢缆绞盘B放卷旋转驱动单向传动轴B旋转，单向传动轴B驱动发电机组发电。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：控制单元通过转速传感器获取当前缠绕在钢缆绞盘A和钢缆绞盘B上重载钢缆的长度，获得重力体所处高度参数以及与机组平台的间距，控制单元驱动重力收放调速机使调速钢缆的放卷长度使用略大大于重力体与机组平台的间距。