[发明专利]一种具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统及其工作方法

权利要求书

1.一种具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，包括叶片(1-1)、轮毂(1-2)、传动系统、发电机(1-5)、机舱(1-6)、环境传感器(2-1)、控制系统(2-2)、电加热系统、折叠操动机构、支撑基础(4)、电能输送系统(5)和储能系统(6)；

机舱(1-6)与支撑基础(4)连接，支撑基础(4)固定在地基上；传动系统、发电机(1-5)、控制系统(2-2)和储能系统(6)设在机舱(1-6)内，叶片(1-1)与轮毂(1-2)连接，轮毂(1-2)通过传动系统与发电机(1-5)连接；叶片(1-1)包括若干通过折叠操动机构依次连接的叶片段，若干叶片段能够通过折叠操动机构折叠和展开；电加热系统包括电加热丝(3-3)、插座(3-4-1)和插头(3-4-2)；电加热丝(3-3)布设在每个叶片段内，插座(3-4-1)设在叶根最底端的叶片段表面，插头(3-4-2)设在叶片(1-1)折叠后与插座(3-4-1)相对的叶片段的表面，电加热丝(3-3)与插头(3-4-2)连接，插座(3-4-1)与储能系统(6)连接；环境传感器(2-1)设在外部环境中，环境传感器(2-1)与控制系统(2-2)连接；发电机(1-5)与电能输送系统(5)连接，储能系统(6)分别与折叠操动机构、电加热系统、控制系统和电能输送系统(5)连接，电能输送系统(5)连接至电网。

2.根据权利要求1所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，传动系统包括转轴(1-3)和齿轮箱(1-4)，轮毂(1-2)与转轴(1-3)连接，转轴(1-3)与齿轮箱(1-4)连接，齿轮箱(1-4)与发电机(1-5)连接。

3.根据权利要求2所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，环境传感器(2-1)设在机舱(1-6)前侧。

4.根据权利要求1所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，环境传感器(2-1)包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器、湿度传感器和风速传感器分别与控制系统(2-2)连接。

5.根据权利要求1所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，折叠操动机构包括若干电机(3-1)和折叠转轴(3-2)，相邻叶片段通过折叠转轴(3-2)连接，电机(3-1)安装在折叠转轴(3-2)内部，所有电机(3-1)均连接至储能系统(6)。

6.根据权利要求1所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，电能输送系统(5)包括逆变器(5-1)和变压器(5-2)，发电机(1-5)与逆变器(5-1)连接，逆变器(5-1)与变压器(5-2)连接，变压器(5-2)通过电缆(5-3)连接至电网。

7.根据权利要求6所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，储能系统(6)包括储能电池(6-1)和继电器(6-2)，储能电池(6-1)的一端与电机(3-1)连接，另一端与继电器(6-2)连接，继电器(6-2)安装在发电机(1-5)和逆变器(5-1)之间。

8.根据权利要求1所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统，其特征在于，插座(3-4-1)内部设有电控锁扣(3-4-3)，电控锁扣(3-4-3)用于锁止插头(3-4-2)。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的具有折叠及加热叶片的自我防护风电系统的工作方法，其特征在于，包括：

环境传感器(2-1)对外部环境参数进行监测并将信号发送至控制系统(2-2)，当外部环境参数正常时，叶片(1-1)在伸长状态下旋转发电，发电机(1-5)发出的电能经电能输送系统(5)输送至电网；当发出的电能不能被电网接收消纳时，储能系统(6)对电能进行存储；

当外部环境参数不利于风机正常工作时，控制系统(2-2)发出指令，储能系统(6)给折叠操动机构供电，带动叶片(1-1)的所有叶片段依次折叠；储能系统(6)给电加热系统供电，对叶片(1-1)进行加热，防止结冰；

当外部环境参数恢复正常时，控制系统(2-2)发出指令，储能系统(6)给折叠操动机构供电，带动叶片(1-1)的所有叶片段依次展开，风机重新开始发电。