液压蓄能式风力发电机组制造技术

本发明专利技术公开了一种液压蓄能式风力发电机组，至少包括动力源组、发电组以及蓄能组，所述动力源组包括风轮、与风轮传动配合的齿圈、与齿圈啮合的多个行星轮以及动力输入端与行星轮传动配合的恒压变量液压泵，所述恒压变量液压泵与行星轮之间设置有离合器，所述发电组包括若干个液压马达以及与液压马达额定功率匹配并被驱动的发电机；所述蓄能组用于在离合器闭合但无发电需求时蓄能，在离合器断开时放能驱动发电组发电；本发明专利技术通过离合器的结合或中断可选择运行的恒压变量液压泵数量，根据风力的大小适应性的匹配运行恒压变量液压泵的数量，发电机功率与风轮功率适应性强，有效保证液压功率与发电机功率相匹配，提高风能利用率及发电品质。

Hydraulic energy storage wind turbine

【技术实现步骤摘要】
液压蓄能式风力发电机组
本专利技术属于风力发电
，特别涉及一种液压蓄能式风力发电机组。
技术介绍
随着近几年来世界传统能源的不断减少，新型能源不断被发掘从而替代越来越少的化石燃料。作为一种环保型的可再生能源，风力发电也因此得到了长足发展，为世界能源的逐渐枯竭和环境危机做出了应有的贡献。液压蓄能式风力发电机组设备作为风力发电的一种类型得到了前所未有的关注，已经在世界各地开始试验并投入使用，将会逐步替代传统的增速齿轮箱—双馈发电机系统以及直驱—变流器发电系统成为一种新型风力发电技术。目前，大多数液压蓄能式风力发电机组在实际运行过程中由于风速变化范围大而引起发电机功率与风轮功率适应性不强，无法保证液压功率与发电机功率的相匹配，进而降低了风能利用率及发电品质。针对上述问题提出液压蓄能式风力发电机组，可适应不同大小的风速，将不同功率的风能转化为机械能，机械能转化为液压能，液压能转化为电能，从而适应不同功率的风能进行发电工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种液压蓄能式风力发电机组，可适应不同大小的风速，将不同功率的风能转化为机械能，机械能转化为液压能，液压能转化为电能，不同功率的风能进行发电工作。本专利技术的液压蓄能式风力发电机组，包括动力源组、发电组以及蓄能组，所述动力源组包括风轮、与风轮传动配合的齿圈、与齿圈啮合的多个行星轮以及动力输入端与行星轮传动配合的恒压变量液压泵，所述恒压变量液压泵与行星轮之间设置有用于控制动力通断的离合器，所述发电组包括若干个液压马达以及与液压马达额定功率匹配并被驱动的发电机，所述各恒压变量液压泵的出液口通过进液主管与各液压马达进液口连接，所述各液压马达的出液口通过回液主管与各恒压变量液压泵的进液口连接；所述蓄能组用于在离合器闭合但无发电需求时蓄能，在离合器断开时放能驱动发电组发电。进一步，还包括补油组，所述补油组包括油箱、用于从油箱中为回液主管补油的补油泵以及连接于油箱与补油泵之间油管上用于过滤油液的过滤器。进一步，所述蓄能组包括若干个蓄能器以及若干个储气罐，所述蓄能器开有通液口以及通气口，所述蓄能器的通气口连接于储气罐进气口，所述蓄能器通液口连接于进液主管，蓄能器通液口、通气口以及储气罐进气口处的管路设置有阀门，储能时，恒压变量液压泵驱动油液循环使得进液主管内部分油液进入蓄能器内并压缩蓄能器内空气使该空气进入至储气罐内，放能时，储气罐内气体进入蓄能器内并压缩蓄能器内油液使该油液进入进液主管内循环用于辅助发电。进一步，所述进液主管与各液压马达进液口之间设置有电动截止阀，所述离合器与电动截止阀一一匹配或一对多匹配实现同步中断或连通以使得恒压变量液压泵的总输出功率和液压马达的总输入功率相匹配。进一步，还包括控制组，所述控制组包括连接于进液主管与回液主管之间的冲洗阀，所述冲洗阀的出液口连接于油箱，所述冲洗阀在进液主管通入高压油后进行换向，换向后使得回液主管部分高温低压油液经冲洗阀排至油箱中。进一步，所述控制组还包括溢流阀，所述溢流阀进液口连接于冲洗阀出液口、出液口连接于油箱，溢流阀进液口还连接于补油泵出液口，所述补油泵出液口与溢流阀进液口之间的管路上设置有只供油液从补油泵向溢流阀单向流动的一号单向阀，所述补油泵出液口与回液主管之间的管路上设置有只供油液从补油泵向回液主管单向流动的二号单向阀。进一步，所述控制组还包括顺序连接的三号单向阀、四号单向阀、五号单向阀、六号单向阀以及安全阀，三号单向阀进液口与四号单向阀出液口之间的管路与进液主管连通，五号单向阀出液口和六号单向阀进液口之间的管路与回液主管连通，所述三号单向阀出液口和六号单向阀出液口之间的管路以及四号单向阀进液口和五号单向阀进液口之间的管路分别与安全阀的进液口以及出液口连接。进一步，所述储气罐上设置有用于检测储气罐内液位高度的液位计。进一步，所述进液主管上设置有一号压力传感器，所述回液主管上设置有二号压力传感器，一号压力传感器与进液主管连接处、蓄能器通液口与进液主管连接处、冲洗阀与进液主管连接处、三号单向阀与四号单向阀之间的管路与进液主管连接处以及液压马达进液口与进液主管连接处在进液主管上沿油液流向方向依次布置，所述二号压力传感器与回液主管连接处、补油泵出液口与回液主管连接处、冲洗阀与回液主管连接处、五号单向阀和六号单向阀之间的管路与回液主管连接处以及液压马达出液口与回液主管连接处在回液主管上沿逆着油液流向方向依次布置。进一步，所述恒压变量液压泵出液口处设置有防止油液逆流的七号单向阀。本专利技术的有益效果：本专利技术通过离合器的结合或中断可选择需要运行的恒压变量液压泵数量，根据风力的大小适应性地匹配运行恒压变量液压泵的数量，发电机功率与风轮功率适应性强，有效保证液压功率与发电机功率相匹配，提高风能利用率及发电品质。该风轮可适应风力大小的范围较广，启动机组发电的风力阈值较低，便于在微风状态下发电，该机组在不需要发电以及需要停车时将所有的离合器分离，可保证制动的安全性；齿圈与行星轮的配合方式既可使得风轮同步驱动各个恒压变量液压泵，也通过较大的传动比满足变量泵高转速的要求；离合器的设置使得在停机时无需通过制动器制动风轮旋转轴，通过离合器动作利于发动机组的平稳停机，且安全性高；本专利技术采用恒压变量液压泵能够更好地捕获追踪不同功率风能变化的需要并保证发电机发电及蓄能器充液时压力的稳定性，风能利用率与系统转换效率高；本专利技术能够充分利用蓄能组中液压能与气压能相互转化的优势，不仅提高了蓄能组发电时的稳定性，同时扩大了液压能的使用范围，还可实现发电连续性；本专利技术通过控制组保证了管路中油液压力的稳定，并且创造了自循环闭式回路，在正常维修刹车或紧急临时刹车时，用于缓冲管路中异常升高的液压冲击，提高制动效果的稳定性和安全性；同时控制组还可形成循环液压油的冷却过滤，提高机组的散热能力，提高机组使用寿命。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术结构示意图；图2为动力源组结构示意图；图3为发电组结构示意图；图4为蓄能组结构示意图；图5为补油组结构示意图；图6为控制组结构示意图；具体实施方式本实施例提供了一种液压蓄能式风力发电机组，包括动力源组10、发电组20以及蓄能组30，所述动力源组包括风轮11、与风轮传动配合的齿圈12、与齿圈啮合的多个行星轮13以及动力输入端与行星轮传动配合的恒压变量液压泵14，所述恒压变量液压泵与行星轮之间设置有用于控制动力通断的离合器15，所述发电组包括若干个液压马达以及与液压马达21匹配并被驱动的发电机22，所述各恒压变量液压泵的出液口通过进液主管61与各液压马达进液口连接，所述各液压马达的出液口通过回液主管62与各恒压变量液压泵的进液口连接；所述蓄能组用于在离合器闭合但无发电需求时蓄能，在离合器断开时放能驱动发电组发电。结合图1所示，恒压变量液压泵的动力输入端为泵体转轴的输入端，恒压变量液压泵能够更好地捕获追本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压蓄能式风力发电机组，其特征在于：包括动力源组、发电组以及蓄能组，所述动力源组包括风轮、与风轮传动配合的齿圈、与齿圈啮合的多个行星轮以及动力输入端与行星轮传动配合的恒压变量液压泵，所述恒压变量液压泵与行星轮之间设置有用于控制动力通断的离合器，所述发电组包括若干个液压马达以及与液压马达额定功率匹配并被驱动的发电机，所述各恒压变量液压泵的出液口通过进液主管与各液压马达进液口连接，所述各液压马达的出液口通过回液主管与各恒压变量液压泵的进液口连接；所述蓄能组用于在离合器闭合但无发电需求时蓄能，在离合器断开时放能驱动发电组发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压蓄能式风力发电机组，其特征在于：包括动力源组、发电组以及蓄能组，所述动力源组包括风轮、与风轮传动配合的齿圈、与齿圈啮合的多个行星轮以及动力输入端与行星轮传动配合的恒压变量液压泵，所述恒压变量液压泵与行星轮之间设置有用于控制动力通断的离合器，所述发电组包括若干个液压马达以及与液压马达额定功率匹配并被驱动的发电机，所述各恒压变量液压泵的出液口通过进液主管与各液压马达进液口连接，所述各液压马达的出液口通过回液主管与各恒压变量液压泵的进液口连接；所述蓄能组用于在离合器闭合但无发电需求时蓄能，在离合器断开时放能驱动发电组发电。


2.根据权利要求1所述的液压蓄能式风力发电机组，其特征在于：还包括补油组，所述补油组包括油箱、用于从油箱中为回液主管补油的补油泵以及连接于油箱与补油泵之间油管上用于过滤油液的过滤器。


3.根据权利要求2所述的液压蓄能式风力发电机组，其特征在于：所述蓄能组包括若干个蓄能器以及若干个储气罐，所述蓄能器开有通液口以及通气口，所述蓄能器的通气口连接于储气罐进气口，所述蓄能器通液口连接于进液主管，蓄能器通液口、通气口以及储气罐进气口处的管路设置有阀门，储能时，恒压变量液压泵驱动油液循环使得进液主管内部分油液进入蓄能器内并压缩蓄能器内空气使该空气进入至储气罐内，放能时，储气罐内气体进入蓄能器内并压缩蓄能器内油液使该油液进入进液主管内循环用于辅助发电。


4.根据权利要求3所述的液压蓄能式风力发电机组，其特征在于：所述进液主管与各液压马达进液口之间设置有电动截止阀，所述离合器与电动截止阀一一匹配或一对多匹配实现同步中断或连通以使得恒压变量液压泵的总输出功率和液压马达的总输入功率相匹配。


5.根据权利要求3所述的液压蓄能式风力发电机组，其特征在于：还包括控制组，所述控制组包括连接于进液主管与回液主管之间的冲洗阀，所述冲洗阀的出液口连接于油箱，所述冲洗阀在进液主管通入高压油后进行换向，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴红强，杨国来，伍国果，李文祺，李明学，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62