[发明专利]一种水平轴风力发电机叶片除冰系统及除冰方法

摘要

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种水平轴风力发电机叶片除冰系统及除冰方法。包括SMA加热驱动器、石墨烯加热膜、电阻丝、加热电极、结冰检测装置、控制器、供电电源；涂覆在叶片外壳内壁上的石墨烯加热膜从叶根至叶尖成螺旋状绕叶片分布，形成为一绕叶片的螺旋状线条；通过结冰检测装置检测冰层厚度，触发SMA加热驱动器发生形变，由于SMA从开始形变到接触石墨烯加热膜之间具有一定时间，通过控制器控制通过SMA的电流强度来控制该时间以提高除冰切入的时间准确性。本发明依靠SMA加热驱动器触发分布于叶片外壳内壁的螺旋状石墨烯加热膜的方式，使系统除冰具有一定时间的判断与缓冲，提高了系统的除冰效果，也减少了不必要的能耗。

主权项

1.一种水平轴风力发电机叶片除冰系统，其特征在于：包括SMA加热驱动器、石墨烯加热膜、电阻丝、加热电极、结冰检测装置、控制器、供电电源；所述SMA加热驱动器包括形状记忆合金丝、二硫化锢薄膜、聚四氟乙烯层、玻纤软管；平铺涂覆在叶片外壳内壁上的石墨烯加热膜具有一定的宽度，并且石墨烯加热膜在叶片的长度方向上从叶根至叶尖成螺旋状绕叶片外壳内壁分布，形成为一绕叶片的螺旋状线条，该线条的起点为叶片叶根位置，终点为叶片叶尖点；所述二硫化锢薄膜与聚四氟乙烯层由内向外依次涂覆于形状记忆合金丝外表面，再由玻纤软管包裹以形成SMA加热驱动器；所述SMA加热驱动器的一端电连接于所述供电电源，另一端位于叶片前缘线上，并且该另一端与所述螺旋状线条和叶片前缘线条所形成的交汇点在前缘线的方向上保持一定距离，所述加热电极则设置位于所述交汇点处；多条所述电阻丝在叶片长度方向上从叶根至叶尖均匀分布，所述电阻丝为直线、正弦或锯齿状或类似形状而分布于叶片外壳内壁中，各条电阻丝之间的间距相等，并且各条电阻丝的正弦或锯齿状的振幅保持不变，而波动周期从叶根至叶尖逐渐减小，以使越靠近叶尖的比面加热功率大于越靠近叶根区域的比面加热功率；所述电阻丝加热与石墨烯加热膜加热分别由两个控制器控制而成为两个独立的加热系统，协同对叶片进行加热除冰。