[发明专利]风力发电机制动能量回收利用系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机制动能量回收利用系统，在原变桨距风力发电机系统上增加一个飞轮储能模块，通过单片机控制模块依据速度传感器检测数据实时控制风力发电机的飞轮储能模块工作状态；当风速高于风力发电机设定的上限风速时，空气储能模块通过电磁离合器把风机制动的机械能转化为空气的内能。当空气压缩储存器的压力达到一定值时，释放高压空气，带动涡轮机使小型发电机发电。本发明使风力发电机的制动能量能够合理有效的利用，大大提高了风力发电机的风能利用效率。本发明使风力发电机的制动能量能够合理有效的利用，大大提高了风力发电机的风能利用效率。

技术领域

本发明涉及风力发电机制动技术领域，具体涉及大型风力发电机能量回收制动系统。

背景技术

风能作为可再生清洁能源，其蕴含量巨大；是替代化石燃料最主要的能源之一。风力发电机技术越来越受到各个国家的大力发展。

自然界的风速变化波动很大，风力发电机负载发电对风速有一定的要求，风力发电机的旋转轴的输出功率是关于风速的三次方的函数，风力发电机负载发电对风速有一定的要求，现有的风力发电机系统，当风速超过其额定风速时，通过变桨距系统使风机在额定转速旋转。从而使风力发电机的效率大大降低。从而造成风力发电机能量的大量浪费。

现有的风力发电机制动系统提出一种实时监控风力发电机电力输出参数的判断模块，判断模块根据电力输出参数的大小触发制动模块对风力发电机进行制动动作以及释放制动动作。该现有技术缺陷的是：进行制动动作时，使大量的风力发电机转动势能转化为制动机构的内能。从而造成风力发电机能量的大量浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种能够对风力发电机制动能量回收利用的系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种风力发电机制动能量回收利用系统，包括实时监控风力发电机输出参数和空气储能模块的输出参数的控制模块、空气储能模块、变桨距模块，控制模块根据所述风力发电机输出参数的大小和所述空气储能模块输出参数的大小对空气储能模块、变桨距模块执行控制动作；空气储能模块包括空气净化过滤器，空气压缩机，单向阀，空气压缩储存器，压力传感器，速度传感器，电磁离合器，电磁离合器一端连接于风力发电机组传动系统齿轮箱的高速轴上，另一端连接于空气压缩机动力输入轴上，空气净化过滤器出口端连接于空气压缩机低压空气入口端，空气压缩机高压空气出口端连接单向阀入口端，单向阀出口端连接空气压缩储存器入口端，空气压缩储存器出口端连接所述电磁控制阀入口端，电磁控制阀出口端连接减压阀入口端，减压阀出口端连接空气增速涡轮入口端，空气增速涡轮轴连接发电机输入轴，压力传感器安装在所述空气压缩储存器上。

本发明的进一步改进在于：风力发电机输出参数为风力发电机组传动系统轴转速。

本发明的进一步改进在于：风力发电机组传动系统轴转速为风力发电机的组传动系统高速轴转速。

本发明的进一步改进在于：风力发电机输出参数包括风力发电机组传动系统轴的转速，风力发电机工作电流，风力发电机工作电压。

本发明的进一步改进在于：空气储能模块输出参数为空气储存器压力。

本发明的进一步改进在于：控制模块是单片机，压力传感器、速度传感器分别接入单片机的输入端，电磁离合器和所述电磁控制阀分别接入单片机的输出端。速度传感器实时监控风力发电机组传动系统齿轮箱的高速轴的转速，压力传感器实时监测空气压缩储存器的压力；单片机控制模块依据速度传感器、压力传感器的检测数据实时控制风力发电机的空气储能模块、变桨距模块的工作状态。

本发明的进一步改进在于：风力发电机控制模块包括单片机、PLC、现场可编程门整列器，压力传感器所述速度传感器分别接入PLC的输入端，电磁离合器和电磁控制阀分别接入PLC的输出端。

本发明的进一步改进在于：单片机的实时控制包括制动储能动作和释能增速动作。