[发明专利]一种带有显示功能的可逆风力发电机及其控制方法

权利要求书

1.一种带有显示功能的可逆风力发电机系统，包括有风力发电机组件，还包括有LED显示臂、图像取模工具、无线通信模块、转速及位置检测模块、工作模式转换电路、蓄电池以及电源模块。

2.如权利要求1所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机系统，其特征在于，将LED均匀安装在风机的扇叶上并呈线性分布，LED的数量为8的整数倍，且每个LED都能独立显示不同光强的红绿蓝三种颜色，风机的三片扇叶的LED共同组成LED显示臂。

3.如权利要求2所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机系统，其特征在于，所述图像取模工具用于对需要显示的内容进行处理，将图像转换为极坐标使其分割为很多个条状图像条信号，并对这些信号进行存储。

4.如权利要求3所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机系统，其特征在于，所述无线通信模块用于将图像取模工具处理过的图像发送到控制器上，从而改变显示内容。

5.如权利要求4所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机系统，其特征在于，所述转速及位置检测模块为：在风力发电机转轴的一侧设置有一磁片，而在转轴的另一侧设置有霍尔元件，一旦磁片旋转到与霍尔元件对齐时，霍尔元件的输出端就会产生一个电信号，此即扇叶的位置信息；通过计算单位时间内产生的电信号数量，即可测得扇叶的转速。

6.如权利要求5所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机系统，其特征在于，所述可逆风力发电机的可逆性体现在可以根据扇叶转速的大小，切换电机的工作模式，使其能够根据需要在发电机与电动机模式之间来回切换。

7.如权利要求6所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤:图像取模工具对需要显示的内容进行采样，得到每帧图像信号数据，然后转换为极坐标，井将每帧图像分割成辐射状的很多个条状图像条信号，计算每个图像条角宽度，根据设定的转速计算每个图像条持续显示时间，并将图像条信号数据存储；无线通信模块将取模后的图像数据通过无线的方式发送到控制模块中。

8.如权利要求7所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤:根据视觉暂留时间计算旋转显示所需的最低转速Nmin=600/x，x为风力发电机扇叶叶片的数量，按照其转速大小，将风力机的电机设置了两种工作模式：(1)当风机转速NNmin时，设为工作模式一，此时电机工作在发电机模式，风机正常发电将电能传输至电网以及蓄电池中，同时进行LED旋转显示；(2)当风机转速NNmin时，设为工作模式二，此时电机工作在电动机模式，由蓄电池给电机供电驱动扇叶旋转。

9.如权利要求8所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤:工作模式转换电路通过改变电机定子极对数的方式，使同步转速获得改变，进而改变电机的工作模式。

10.如权利要求9所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤:当电机工作在电动机状态时，由蓄电池给电机供电，并采用转速反馈，通过调整定子供电电流频率来改变电机转速，使转速稳定在Nmin，控制器按照此转速，进行旋转LED显示。

11.如权利要求10所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤:当电机工作在发电机状态时，发电机正常发电，受风速影响，风机的转速会不断变化，此时采用转速反馈加位置反馈的方法使其稳定的显示，首先，由转速反馈实时获得扇叶的转速，调整显示时间以适应转速的变化；同时，由位置传感器判断扇叶是否转到初始位置，每当扇叶转至初始位置时，将显示的内容进行刷新，防止转速变化导致显示错乱。

12.如权利要求11所述的一种带有显示功能的可逆风力发电机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤:光强检测模块检测到环境光强度信息后，通过调节PWM占空比的方式，调节LED显示的亮暗时间，不同的PWM占空比，使得各个LED像素点在扫描周期内，点亮时间越长，显示屏的亮度越高，从而达到根据环境亮度，自动调整显示亮度的目的。