一种微风发电系统技术方案

本发明专利技术涉及风力发电领域，具体提供一种微风发电系统，包括叶轮、变速箱、发电机和电池组；所述叶轮包括叶片和转轴；还包括磁性组件和控制系统，所述磁性组件包括外壳、永磁铁和激磁线圈；所述转轴穿过外壳并与外壳转动连接，所述激磁线圈和外壳之间设有固定杆；所述永磁铁与所述转轴之间设有连接杆；所述控制系统包括控制器、电压传感器、电流传感器及光电转速传感器，所述电压传感器其及电流传感器固定在电网上，所诉光电转速传感器固定在所述转轴上；所述控制器内预设有高峰功率值及最低风速值；所述控制器与发电机及电池电连接。本发明专利技术能够在用电高峰期时为电网稳定的供电。

A breeze power generation system

The invention relates to the field of wind power generation, in particular to a breeze power generation system, including impellers, gearboxes, generators and batteries; the impellers include blades and rotating shafts; the impellers also include magnetic components and control systems, the magnetic components include a housing, a permanent magnet and an exciting coil; the rotating shaft passes through the housing and is rotated and connected with the housing, and the exciting coil is arranged between the housing and the housing. The control system includes a controller, a voltage sensor, a current sensor and a photoelectric speed sensor. The voltage sensor and the current sensor are fixed on the electric network, and the photoelectric speed sensor is fixed on the rotating shaft. The controller is provided with a peak power value and a minimum wind speed value. The controller is electrically connected with generators and batteries. The invention can provide stable power supply for power grid during peak period of power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种微风发电系统
本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种微风发电系统。
技术介绍
电网中供电系统的供电量，需要结合电网中用户的用电量而定。为此，供电系统中通常会设置补充发电机，在用户的用电量较小时不进行电量输送，当用户的用电量处于高峰，正常供电量不能满足需求时，补充发电机并入电网给电网供电以满足用户在用电高峰期时的用电需求。风能作为绿色能源，由于不会产生污染且能源成本几乎为零，正被广泛运用于发电领域中，供电系统中的补充发电机，正是风能在发电领域的主要用途之一。但主流的风能发电机，需要风速达到2级甚至3级才能开始运转，若在用户用电高峰期时出现风特别小甚至无风的情况，该风力发电机便不能为电网进行电量补充，会造成该时段内用户用电不稳定的情况。为解决上述问题，中国专利CN101113719B提出了一种超低速微风发电机装置，将叶片支柱设置在发电机的壳体上，并将发电机内的矽钢片的槽形设为斜槽形。该专利通过减轻了外转动壳的重量，减轻了风机的旋转扭矩，在微风状态下仍能达到额定的发电量。该专利对风力的要求较低，微风时便能并入电网进行电量补充，但风力若突然降到特别小甚至无风时，该专利还是会突然中断对电网的供电，导致电网的供电不稳定，进而影响到用户的生活。
技术实现思路
本专利技术针对风力变得特别小甚至无风时，现有风力发电系统会突然中断，电网的供电不稳定，影响用户生活的问题，提供了一种微风发电系统。本专利技术提供的基础方案为：一种微风发电系统，包括叶轮、变速箱、发电机和电池，所述叶轮包括叶片和转轴，叶轮固定在转轴上；转轴与变速箱连接，转轴驱动变速箱工作；变速箱与发电机连接，变速箱驱动发电机发电；发电机与电池连接，电池能够存储发电机发出的点；发电机与电网连接，发电机能够为电网供电；还包括磁性组件和控制系统，所述磁性组件包括外壳、永磁铁和激磁线圈；所述转轴穿过外壳并与外壳转动连接，所述激磁线圈和外壳之间设有固定杆，所述固定杆的两端分别与激磁线圈及外壳内壁固定；所述永磁铁与所述转轴之间设有连接杆，所述连接杆的两端分别与转轴及永磁铁固定；所述永磁铁位于所述激磁线圈下方；所述激磁线圈与所述电池电连接；所述控制系统包括控制器、电压传感器及光电转速传感器，所述电压传感器固定在电网与发电机的接口处，所诉光电转速传感器固定在所述转轴上；所述控制器内预设有稳定电压值及最低风速值；所述控制器与发电机及电池电连接；当电压传感器的反馈值与所述稳定电压值出现较大偏差时，所述发电机给电池充电；当电压传感器的反馈值与所述稳定电压值时，所述控制器控制所述发电机给电网送电；当电压传感器与电流传感器的反馈值的乘积大于或等于所述高峰功率值，且光电转速传感器的反馈值小于最低风速值时，所述控制器控制所述电池给所述激磁线圈通电。基础方案工作原理及有益效果：当电网中的用户处于用电低谷，即电压传感器与电流传感器的反馈值的乘积小于到所述高峰功率值时，发电机给电机充电；当电网中的用户处于用电高峰，即电压传感器与电流传感器的反馈值的乘积小于到所述高峰功率值时，控制器控制发电机给电网送电。若在用电高峰时风力突然变得很小，无法驱动叶轮正常转动，即转轴的转速低于预设的最低转速时，发电机无法正常工作，此时，控制器控制电池给激磁线圈通电，激磁线圈通电后产生磁场，激磁线圈与永磁铁之间存在磁力作用，同极相斥异极相吸，由于激磁线圈与壳体内壁固定，永磁铁与转轴固定，转轴与壳体转动连接，在磁力的作用下，永磁铁会带动转轴转动，进而带动发电机工作，给电网正常供电。采用本系统，在用电高峰时段，即使无风时，发电机也能持续给电网进行电力输送，使电网在用电高峰时能够稳定的给用户供电。通过电池使发电机给电网供电，和直接用电池给电网供电相比，发电机的供电更为稳定。用电池给电网供电，需要进行逆变，有热量产生，存在安全隐患；用发电机给电网供电，发电机不会产生太多的热量，即使发热也会被风带走，可减少安全隐患。进一步，所述激磁线圈与所述永磁铁的数量相等。采用这种结构，可以充分利用激磁线圈产生的电磁场，使转轴充分转动。进一步，所述发电机为脉冲发电机，所述脉冲发电机与所述电池之间设置有导电层，所述导电层为单层石墨烯膜。采用这样的结构，脉冲发电机和切割磁感线圈相比，可以短时间内发出更多的电荷量。能够在用电高峰时段给电网输入足够的发电量。和钛、镁、铜等导体相比，单层石墨烯膜通过巨大量电荷的能力更加出色，且电子迁移的速度极快，电子能量也不会被损耗，更够较好的将脉冲发电机发出的电进行存储。进一步，所述叶片的竖截面为C型，横截面为梯形，内凹部分的厚度小于外凸部分的厚度。这种叶片具有较好的叶尖速比，转动时需要的风力小，对风能的利用率高。进一步，所述电池为电池组，所述电池组内的电池相互并联。用并联的电池组，能够将发电机发的电能进行分批存储，且各电池之间互不干扰。在电池组为激磁线圈供电时，即使某块电池出现了故障，其他的电池也能继续工作，让系统持续正常工作，和用单块电池相比，用这样的结构，系统的稳定性更强。进一步，还包括伸缩机构和散热机构，所述伸缩机构固定在所述变速箱下方，所述伸缩机构与所述控制器电连接；所述散热机构固定在所述伸缩机构下方,所述散热机构可向外喷水；所述发电机上固设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电连接；所述发电机的壳体为密封壳体；所述控制器内预设有散热温度值，当所述温度传感器反馈的温度高于散热温度值，所述控制器控制所述伸缩机构下降，使所述发电机进入所述散热机构内，并使所述散热机构向所述发电机的壳体喷水。由于微风发电机设置在室外，发电机除了自身工作发热外，还有太阳的照射使其生热，两种热量的叠加会使发电机在较高的温度下工作；若发电机长时间在高温下工作，会影响其使用寿命。采用这样的结构，当发电机的温度较高需要散热时，控制器控制其进入散热机构内，并控制散热机构对发电机的壳体喷水，对其进行散热。进一步，所述散热机构包括散热箱、散热管及散热盖，所述散热箱内有水，所述散热盖与所述散热箱的内壁滑动连接，所述散热管的下端固定在散热箱底，散热管的顶端朝向发电机；所述散热盖随所述发电机一起升降。采用这样的结构，发电机进入散热机构的过程中，散热盖随发电机下滑，散热箱内气压增大，散热箱内的水进入散热管下端，并从散热管的上端喷出到发电机的壳体上，对外电机的壳体进行清洗及降温。附图说明图1为本专利技术一种微风发电系统实施例一的结构示意图；图2为图1中磁性组件的内部俯视图；图3为本专利技术一种微风发电系统实施例二中机架部分的局部结构示意图；图4为本专利技术一种微风发电系统实施例三中散热箱的局部结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：叶轮1、叶片11、转轴12、磁性组件2、激磁线圈21、永磁铁22、外壳23、固定杆24、连接杆25、变速箱3、脉冲发电机4、电池组5、控制器6、安装槽7、机架8、底座81、滑块811、连杆812、滑杆813、伸缩杆82、散热机构83、散热箱831、散热盖832、散热管833、安装柱84。具体实施过程如下：实施例一如图1、图2所示，一种微风发电系统，包括叶轮1、变速箱3、脉冲发电机4和电池组5。叶轮1包括叶片11和转轴12，叶片11的竖截面为C型，横截面为梯形，内凹部分的厚度小于外凸部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微风发电系统，一种微风发电系统，包括叶轮、变速箱、发电机和电池，所述叶轮包括叶片和转轴，叶轮固定在转轴上；转轴与变速箱连接，转轴驱动变速箱工作；变速箱与发电机连接，变速箱驱动发电机发电；发电机与电池连接，电池能够存储发电机发出的点；发电机与电网连接，发电机能够为电网供电；其特征在于：还包括磁性组件和控制系统，所述磁性组件包括外壳、永磁铁和激磁线圈；所述转轴穿过外壳并与外壳转动连接，所述激磁线圈和外壳之间设有固定杆，所述固定杆的两端分别与激磁线圈及外壳内壁固定；所述永磁铁与所述转轴之间设有连接杆，所述连接杆的两端分别与转轴及永磁铁固定；所述永磁铁位于所述激磁线圈下方；所述激磁线圈与所述电池电连接；所述控制系统包括控制器、电压传感器及光电转速传感器，所述电压传感器固定在电网与发电机的接口处，所诉光电转速传感器固定在所述转轴上；所述控制器内预设有稳定电压值及最低风速值；所述控制器与发电机及电池电连接；当电压传感器的反馈值与所述稳定电压值出现较大偏差时，所述发电机给电池充电；当电压传感器的反馈值与所述稳定电压值时，所述控制器控制所述发电机给电网送电；当电压传感器与电流传感器的反馈值的乘积大于或等于所述高峰功率值，且光电转速传感器的反馈值小于最低风速值时，所述控制器控制所述电池给所述激磁线圈通电。...

【技术特征摘要】
1.一种微风发电系统，一种微风发电系统，包括叶轮、变速箱、发电机和电池，所述叶轮包括叶片和转轴，叶轮固定在转轴上；转轴与变速箱连接，转轴驱动变速箱工作；变速箱与发电机连接，变速箱驱动发电机发电；发电机与电池连接，电池能够存储发电机发出的点；发电机与电网连接，发电机能够为电网供电；其特征在于：还包括磁性组件和控制系统，所述磁性组件包括外壳、永磁铁和激磁线圈；所述转轴穿过外壳并与外壳转动连接，所述激磁线圈和外壳之间设有固定杆，所述固定杆的两端分别与激磁线圈及外壳内壁固定；所述永磁铁与所述转轴之间设有连接杆，所述连接杆的两端分别与转轴及永磁铁固定；所述永磁铁位于所述激磁线圈下方；所述激磁线圈与所述电池电连接；所述控制系统包括控制器、电压传感器及光电转速传感器，所述电压传感器固定在电网与发电机的接口处，所诉光电转速传感器固定在所述转轴上；所述控制器内预设有稳定电压值及最低风速值；所述控制器与发电机及电池电连接；当电压传感器的反馈值与所述稳定电压值出现较大偏差时，所述发电机给电池充电；当电压传感器的反馈值与所述稳定电压值时，所述控制器控制所述发电机给电网送电；当电压传感器与电流传感器的反馈值的乘积大于或等于所述高峰功率值，且光电转速传感器的反馈值小于最低风速值时，所述控制器控制所述电池给所述激磁线圈通电。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何幸华，黎少伟，李政文，何可立，马俊，
申请(专利权)人：广州倬粤动力新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44