[发明专利]可伸缩叶片及风力发电机组

说明书

本发明提供一种可伸缩叶片及风力发电机组，该可伸缩叶片包括：固定壳体，包括背风面固定壳体和迎风面固定壳体；伸缩壳体，位于固定壳体的前缘方向和/或后缘方向；驱动单元，使伸缩壳体沿弦向方向伸缩；其中，伸缩壳体包括：背风面伸缩壳体，与背风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于背风面固定壳体移动；迎风面伸缩壳体，与迎风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于迎风面固定壳体移动。根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以快速改变对风面积，从而可快速调节发电功率。

技术领域

本发明属于风力发电领域，更具体地讲，涉及一种可伸缩叶片及风力发电机组。

背景技术

目前，风力发电机组(例如，海上风力发电机组)的单机容量逐渐增大，对应的叶片尺寸也逐渐变大，目前的叶片长度已增加到八十米左右，叶片的最大弦长已增加到五米左右。

对于整个叶片而言，叶片的迎风面的面积逐渐增大，因此风与叶片表面的接触面积增大，由此可以获得更多的动能，提高了风力发电机组的发电率。

然而，如果风速在短时间内快速增大(例如，在台风天气)以致超过风力发电机组的额定风速，需要对叶片进行快速变浆，减少叶片与风的接触面积，即，对风面积。

具体可通过变桨系统对叶片进行变桨，但是目前的变浆系统(例如，液压变桨系统)故障率高，若台风来临前液压变浆系统出现故障，风力发电机组很容易遭到台风的破坏；液压变浆系统将叶片变桨到与风平行的状态的过程较慢，效率低；叶片到位后，风力发电机组一般处于停滞状态，不能再继续转动来发电；即使液压变浆系统将叶片变桨到与风平行的状态，由于叶片前缘的面积仍然较大，接触面积(或对风面积)的减少效果依然不佳。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够快速减小叶片的对风面积的可伸缩叶片。

根据本发明的一方面，一种可伸缩叶片包括：固定壳体，包括背风面固定壳体和迎风面固定壳体；伸缩壳体，位于固定壳体的前缘方向和/或后缘方向；驱动单元，使伸缩壳体沿弦向方向伸缩；其中，伸缩壳体包括：背风面伸缩壳体，与背风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于背风面固定壳体移动；迎风面伸缩壳体，与迎风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于迎风面固定壳体移动。

优选地，背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿着相邻的壳体段的表面移动，而与相邻的壳体段叠置。

优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿靠近或远离背风面固定壳体的方向平移，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿靠近或远离迎风面固定壳体的方向平移。

优选地，背风面固定壳体可以包括第一延伸壳体，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最靠近背风面固定壳体的壳体段能够沿第一延伸壳体的内表面滑动并与第一延伸壳体叠置，迎风面固定壳体可以包括第二延伸壳体，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最靠近迎风面固定壳体的壳体段能够沿第二延伸壳体的内表面滑动并与第二延伸壳体叠置。

优选地，背风面固定壳体可以包括第一延伸壳体，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够平移到第一延伸壳体的下方与第一延伸壳体叠置，迎风面固定壳体可以包括第二延伸壳体，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够平移到第二延伸壳体的下方与第二延伸壳体叠置。

优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离背风面固定壳体的壳体段与迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离迎风面固定壳体的壳体段之间可以一体成形、可拆卸地连接或抵接。

优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段可以包括最远离背风面固定壳体的第一背风段和与第一背风段相邻的第二背风段，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段可以包括最远离迎风面固定壳体的第一迎风段和与第一迎风段相邻的第二迎风段。