[发明专利]一种复合形状记忆环氧树脂除冰风电桨叶

说明书

本发明公开了一种复合形状记忆环氧树脂除冰风电桨叶，包括：桨叶主体、桨尖、发热部和供电电路，桨叶主体连接桨尖，桨叶主体前缘安装发热部，供电电路连接发热部；其中，桨尖材质为复合形状记忆环氧树脂，桨尖包括壳体，壳体内设置多层加热层，多层加热层之间为隔热层，温度传感器布置在加热层和壳体之间，加热层还连接供电电路。本发明结合形状记忆环氧树脂材料，并对桨叶的具体结构做出针对性改进，符合除冰的需要。

技术领域

本发明涉及风力发电桨叶领域，具体的，涉及一种复合形状记忆环氧树脂除冰风电桨叶。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电机是利用风能的重要设施，它将风能转换为机械能，最终输出交流电。在北方或高寒地区，由于温度较低，风力发电机常常会结冰，这往往会影响风力发电机的正常工作。

针对风电桨叶结冰现象，目前应用的方法主要包括热力除冰与机械除冰。热力除冰利用热能间接或直接加热叶片壳体，使冰融化；机械除冰通过敲击等方式直接除冰法或利用震动、超声等方式间接除冰。

形状记忆环氧树脂是一类重要的智能材料,其特征为，材料变形后，在一定外加刺激下能够回复到原来形状。可以利用形状记忆环氧树脂这一特性，将其应用在风电桨叶除冰问题上。以形状记忆环氧树脂为材料制成的风电桨叶，当发生结冰现象时，对其施加一定刺激，使桨叶产生一定程度的变形，从而使冰块掉落，达到除冰目的。

发明内容

针对现有的风力发电桨叶除冰方式不足，本发明旨在提供一种复合形状记忆环氧树脂除冰风电桨叶，其结合形状记忆环氧树脂材料，并对桨叶的具体结构做出针对性改进，符合除冰的需要。

本发明的目的，是提供一种复合形状记忆环氧树脂除冰风电桨叶。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

本发明公开了一种复合形状记忆环氧树脂除冰风电桨叶，包括桨叶主体、桨尖、发热部和供电电路，桨叶主体连接桨尖，桨叶主体前缘安装发热部，供电电路连接发热部；其中，桨尖包括壳体，壳体材质为复合形状记忆环氧树脂，壳体内设置两层加热层，两层加热层之间为隔热层，温度传感器布置在加热层和壳体之间，加热层还连接供电电路。

进一步，所述壳体为形状记忆环氧树脂材料或形状记忆环氧树脂复合材料。

进一步，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体能够接合，第一壳体和第二壳体均使用模具加热固化成型。

进一步，使用模具固化得到的所述第二壳体是弯曲件，在使用模具固化的过程中，弯曲发生在展向长度的25％-75％间距内，弯曲角度为30°-70°。

进一步，所述第二壳体与第一壳体采用粘合的方法连接，在与所述第一壳体粘合之前，需要将所述第二壳体加热至60-120℃，并在此温度下变形，以消除弯曲角度，完成粘合。。

进一步，所述加热层和所述隔热层均是柔性的。

进一步，所述温度传感器有两组，分别为第一温度传感器和第二温度传感器，所述加热层有两片，分别为靠近第一壳体的第一加热层和靠近第二壳体的第二加热层，第一温度传感器分布在第一壳体和第一加热层之间；第二温度传感器分布在第二壳体和第二加热层之间。

进一步，所述供电电路包括桨尖供电子电路，桨尖供电子电路包括第一子电路、第二子电路和连接于第一子电路和第二子电路的控制器，第一子电路和第二子电路均包括控制开关，第一子电路连接第一加热层并为第一加热层供电，第二子电路连接第二加热层并为第二加热层供电。

进一步，所述的第一子电路和第二子电路中，所述控制开关与多个所述温度传感器均连接控制器。

进一步，所述桨尖的长度为风电桨叶展向长度的1/10。