[发明专利]一种环境自适应叶片及其控制方法

权利要求书

1.一种环境自适应叶片，其特征在于，包括：叶片固定端(41)、叶片活动端(42)、主轴固定端(2001)和主轴活动端(2002)；

主轴固定端(2001)一端与轮毂(1)连接，另一端与主轴活动端(2002)滑动连接；主轴固定端(2001)内部中空；主轴固定端(2001)的直径大于主轴活动端(2002)的直径；主轴活动端(2002)的一端收容于主轴固定端(2001)内，另一端固定连接有叶片活动端(42)；

主轴固定端(2001)的外周固定有叶片固定端(41)；

叶片固定端(41)中设有容置腔，能够容纳部分叶片活动端(42)；

主轴固定端(2001)上设有若干辅助支撑(3)和辅助支撑驱动机构(5)；辅助支撑驱动机构(5)用于驱动辅助支撑(3)沿主轴固定端(2001)径向伸缩，用于支撑叶片固定端(41)；

主轴活动端(2002)上还设有若干弹性支撑(6)；弹性支撑(6)的外周呈弧形，内部由弹簧支撑；自由状态下弹出支撑叶片活动端(42)；当主轴活动端(2002)回收进入主轴固定端(2001)中，弹性支撑(6)的弧形外周受主轴固定端(2001)挤压克服弹簧弹力收入主轴活动端(2002)中；

叶片固定端(41)和叶片活动端(42)中还设有用于进行破冰的振动结构。

2.根据权利要求1所述的一种环境自适应叶片，其特征在于，还包括用于驱动主轴活动端轴向运动的伸缩驱动机构。

3.根据权利要求2所述的一种环境自适应叶片，其特征在于，伸缩驱动机构为液压驱动机构、气动驱动机构或者电动驱动机构。

4.根据权利要求1所述的一种环境自适应叶片，其特征在于，叶片固定端(41)的边缘设置有翼板(410)；翼板(410)通过转轴安装在叶片固定端(41)的边缘，通过控制翼板(410)的转动，能够改变叶片固定端(41)的截面形状。

5.根据权利要求1至4中任一项的一种环境自适应叶片的控制方法，其特征在于，包括：

S1、叶型中央控制系统实时接收环境感知系统测试的环境参数；

S2、叶型中央控制系统根据采集的环境参数判断叶片工况；

S3、叶型中央控制系统根据叶片工况，控制叶片工作。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述环境参数具体包括风速、覆冰厚度；

所述叶型中央控制系统根据采集的环境参数判断叶片工况的步骤具体包括：风速超过设定第一阈值为极限风速工况；覆冰厚度超过设定覆冰阈值为严重覆冰工况；其余为非极限工况；

所述叶型中央控制系统根据叶片工况，控制叶片工作的步骤，具体包括：对于极限风速工况，叶型中央控制系统启动自动避险模式，控制支撑叶片活动端回收降低叶片的长度，同时控制翼板转动减小叶片受风面积，继续发电；当风速超过第二阈值时，叶片顺桨停止发电；对于严重覆冰工况，叶型中央控制系统控制主轴活动端伸缩进行破冰；同时，控制振动马达工作，加速破冰；对于非极限工况，叶型中央控制系统启动最大化风能捕捉功能，叶片长度最长，叶型面积最大，表面最平滑，增加叶片受风面积。