[发明专利]一种可变叶片桨距角垂直轴风力机发电装置

说明书

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种可变叶片桨距角垂直轴风力机发电装置。该装置包括：底座；垂直轴，所述垂直轴沿竖直方向设置于所述底座上；发电机，所述发电机包括定子和转子，所述转子旋转连接于所述垂直轴上，所述定子设于所述转子的外周，并转子可相对于所述定子转动；储能器，所述储能器连接于所述发电机，用于储存所述发电机产生的电能；叶片，所述叶片沿竖直方向围绕所述垂直轴的周向分布；变浆机构，连接于所述叶片和所述转子，所述变桨机构可改变所述叶片的桨距角；通过控制变桨机构，不同风速条件下，根据优化计算结果，以实现叶片桨距角的变化。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种可变叶片桨距角垂直轴风力机发电装置。

背景技术

风能的清洁性、可再生性及其大规模应用技术的日益成熟，使风力发电日益成为了新能源领域中除核电外，最具开发前景的清洁发电方式。

风能发电基本原理大多利用风轮在风力的作用下旋转，将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终驱动发电机将动能转化为电能。实验表明变桨垂直轴风力机具有良好的自启动性能，且发电功率均高于定桨垂直轴风力机。

风能发电分为水平轴和垂直轴两种，随着科技的发展，人们认识到水平轴带来的一些不利因素，而垂直轴风力发电机以其结构简单、受风多向、环保、易于安装和维修等优点，越来越受到人们的关注。

垂直轴风力机旋转过程中，叶片攻角随方位角不断变化，不能维持在最佳攻角处，是其风能利用率低的主要原因。通过改变桨距角以达到调节攻角的目的是改善风力机风能利用率的主要途径。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出可变叶片桨距角垂直轴风力机发电装置，该装置使用简单，该装置发电时，叶片可根据风速实时调整叶片桨距角，提高了发电效率。

为了达到上述目的，本发明的实施例提出了一种可变叶片桨距角垂直轴风力机发电装置，包括：

底座；

垂直轴，所述垂直轴沿竖直方向设置于所述底座上；

发电机，所述发电机包括定子和转子，所述转子旋转连接于所述垂直轴上，所述定子设于所述转子的外周，并转子可相对于所述定子转动；

储能器，所述储能器连接于所述发电机，用于储存所述发电机产生的电能；

叶片，所述叶片沿竖直方向围绕所述垂直轴的周向分布；

变浆机构，连接于所述叶片和所述转子，所述变桨机构可改变所述叶片的桨距角；

其特征在于，所述变桨机构包括：

导向板，所述导向板固定连接于所述垂直轴的顶端，所述导向板上开设有导向槽；

第一连接杆，所述第一连接杆一端固定连接于所述转子，另一端铰接与所述叶片；

第二连接杆，所述第二连接杆一端活动连接于所述导向槽，另一端固定连接于所述叶片；

其中，所述导向槽的倾斜角为γ，所述第一连接杆的长度为b，所述第一连接杆和所述第二连接杆位于所述叶片上的连接点的距离为c，所述第二连接杆的长度为d，所述导向槽的长度为a，并且满足：

优选地，所述叶片采用对称翼垂直轴风轮叶片翼型NACA0015。

优选地，在所述λ＝2下，取所述a＝45mm。

优选地，于，所述叶片为5个，所述导向槽为5个。

优选地，所述第二连接杆上位于连接所述导向槽的一端固定连接有导向柱，所述导向柱插设连接于所述导向槽内。