一种小型风力发电系统的制作方法

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种小型风力发电系统。

背景技术：

风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规资源，越来越受到世界各国的重视。风力发电系统是利用风力带动风叶旋转，将风的动能转变为机械能来带动发电机旋转发电，发电机发出三相交流电经过控制器转换成了具有一定电压的直流电输入蓄电池中。

目前市场存在的风力发电系统中，其控制器都是与风力发电机机体分开的，控制器放在位于风力发电机外部的放置于地面的设备柜中，因此其存在诸多缺陷，如下：

(1)在通讯方面，由于控制器含有无线通讯模块，而路面上的障碍物如汽车、房子、树木等较多，会影响通讯效率，专利申请号为201320103293.7公开了一种中小型风力发电机的控制器，其通过以pwm为核心的卸荷管理模块来减少卸荷冲击，从而提高控制器的稳定性和使用寿命，保护控制系统不受损坏，但是其并没有解决控制器的无线通讯易受障碍物干扰而影响通讯效率的问题；

(2)在用户的安装方面，安装时要先将发电机连接到控制器，再由控制器连接蓄电池，安装步骤较为繁琐；

(3)在费用方面，由于要将发电机的三芯电缆引到外部的设备柜里的控制器上，需要较长的三芯电缆，费用较高。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种小型风力发电系统，该系统不仅提高了控制器的无线通讯效率，而且用户安装简便、成本较低。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种小型风力发电系统，其特征在于：

包括有风叶、电机、用于将三相交流电转换为直流电的控制器、设有中空部的后机舱、蓄电池；

所述风叶与所述电机的一端轴向连接，所述后机舱与所述电机的另一端轴向连接；所述控制器与所述电机电连接，所述控制器置于所述后机舱的所述中空部内，所述蓄电池位于所述后机舱外部并与所述控制器电连接。

进一步的，所述风力发电系统还包括有轮毂盘，所述风叶通过所述轮毂盘与所述电机的一端轴向连接。

进一步的，所述风力发电系统还包括有多个螺栓；所述轮毂盘的一表面的边缘处周向设有多个凹槽，每一所述凹槽内均设有多个第一圆孔，所述风叶的转动中心区域设有多个第二圆孔，各所述第一圆孔与各所述第二圆孔均通过所述螺栓固定连接。

进一步的，所述风力发电系统还包括有设有流线端的整流罩；所述整流罩的所述流线端的相对端周向设有多个缺口，所述整流罩与所述轮毂盘轴向连接，各所述缺口的位置和所述轮毂盘的各所述凹槽的位置分别相对应，所述风叶的各叶片分别位于各所述缺口和各所述凹槽构成的空间内。

进一步的，所述风力发电系统还包括有螺母；所述轮毂盘中部设有通孔，所述电机的电机轴的自由端部设有螺纹，所述电机的电机轴穿过所述通孔并使用所述螺母拧紧固定。

进一步的，所述风力发电系统还包括有法兰、第一电缆；所述法兰设置于所述后机舱上并与所述中空部连通，所述控制器与所述第一电缆电连接，所述第一电缆穿过所述法兰与所述蓄电池电连接。

进一步的，所述第一电缆为两芯电缆。

进一步的，所述风力发电系统还包括有尾舵，其与所述后机舱的所述电机所处一端的相对端轴向连接。

进一步的，所述风力发电系统还包括有第二电缆；所述电机与所述控制器通过所述第二电缆电连接。

进一步的，所述第二电缆为三芯电缆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的一种小型风力发电系统，包括有依次连接的风叶、电机、控制器和后机舱。具体而言，一方面，本发明通过将控制器与电机连接后直接固定于后机舱内，从而不仅让控制器置于离地面较高的位置，使得控制器(其内部含有无线通讯装置)周围的障碍物(如汽车、房子、树木等)大大减少，干扰得以极大地降低，有效地提高了控制器内无线通讯模块的通讯效率，而且，电机和控制器之间需要的连接电缆很短，非常有利于降低安装成本；另一方面，对于本发明，用户安装的时候，只需将控制器引出的电缆直接接到设备柜内的蓄电池上即可，安装极为简便。

(2)本发明提供的一种小型风力发电系统，结构简单，便于操作。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明所述的小型风力发电系统的一种整体结构示意图；

图2为本发明所述风叶、所述轮毂盘、所述电机、所述螺母的连接示意图；

图3为本发明所述控制器、所述后机舱、所述法兰、所述尾舵的连接示意图；

图4为本发明所述风叶和所述轮毂盘的连接示意图；

图5为本发明所述整流罩和所述轮毂盘的结构示意图；

图6为本发明所述整流罩的结构示意图；

图7为本发明所述轮毂盘的结构示意图；

图8为本发明所述电机的结构示意图；

图9为本发明所述控制器的结构示意图。

标记说明：

1、控制器；2、整流罩；21、缺口；22、流线端；3、风叶；31、第二圆孔；4、轮毂盘；41、凹槽；411、第一圆孔；42、通孔；5、电机；51、电机轴；511、螺纹；6、螺母；7、后机舱；71、中空部；8、法兰；9、尾舵；10、第一电缆；11、第二电缆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种小型风力发电系统，如图1-图9所示，包括有风叶3、电机5、用于将三相交流电转换为直流电的控制器1、设有中空部71的后机舱7、蓄电池(各图均未体现)；

风叶3与电机5的一端轴向连接，后机舱7与电机5的另一端轴向连接；控制器1与电机5电连接，控制器1置于后机舱7的中空部71内，蓄电池位于后机舱7外部并与控制器1电连接。

作为一种实施例，该风力发电系统还包括有轮毂盘4，风叶3通过轮毂盘4与电机5的一端轴向连接，从而实现风叶3带动电机5发电。

在上述实施例中，该风力发电系统还包括有多个螺栓(各图均未示出)，轮毂盘4的一表面的边缘处周向设有多个凹槽41，每一凹槽41内均设有多个第一圆孔411，风叶3的转动中心区域设有多个第二圆孔31，各第一圆孔411与各第二圆孔31均通过相应的螺栓固定连接，使设备安装得更加牢固。

在上述实施例中，该风力发电系统还包括有设有流线端22的整流罩2，其作用是减少空气阻力，并且可以导流，有利于推动风叶3转动；整流罩2的流线端22的相对端周向设有多个缺口21，整流罩2与轮毂盘4轴向连接(在本发明中，具体连接方式不限定，比如可以选择焊接连接、以及卡配连接等)，各缺口21的位置和轮毂盘4的各凹槽41的位置分别相对应，风叶3的各叶片分别位于各缺口21和各凹槽41构成的空间内。

在上述实施例中，该风力发电系统还包括有螺母6；轮毂盘4中部设有通孔42，电机5的电机轴51的自由端部设有螺纹511，电机的电机轴51穿过通孔42并使用螺母6拧紧固定，使设备安装得更加牢固。

在上述实施例中，该风力发电系统还包括有法兰8、第一电缆10；法兰8设置于后机舱7上并与后机舱7的中空部71连通，控制器1与第一电缆10电连接，第一电缆10穿过法兰8与蓄电池电连接，从而使得法兰8成为将该系统整体与蓄电池电连接、以及该系统整体立杆的关键部件，并且法兰8还可以对第一电缆10起到良好的保护作用。需要说明的是：在本实施例中，如图1所示，法兰8具体设于后机舱7的侧壁，但本发明并不限于此，比如其可以劣化地设于后机舱7的尾部。

由于控制器1输出的是直流电，与蓄电池连接时只需要两根导线，因此，在上述实施例中，第一电缆10具体选择为两芯电缆，但本发明并不限于此。

在上述实施例中，该风力发电系统还包括有尾舵9，其与后机舱7的电机5所处一端的相对端轴向连接，从而可以根据风向来调整整个风力发电系统的朝向。

在上述实施例中，该风力发电系统还包括有第二电缆11；电机5与控制器1通过第二电缆11电连接，以实现将电机5产生的交流电输入到控制器1中。

由于电机5产生的是三相交流电，与控制器1连接需要三根导线，因此，在上述实施例中，第二电缆11选择为三芯电缆。

基于上述的结构设计，本发明的具体组装过程如下：

s1、先将风叶3的第二圆孔31对准轮毂盘4的凹槽41中的第二圆孔411并使用螺栓6进行固定连接，然后将整流罩2的缺口21对准轮毂盘4的凹槽41后，将整流罩2与轮毂盘4固定连接；

s2、接着将电机5的电机轴51插入轮毂盘4的通孔42中并使用螺母6拧紧固定；从电机5上引出三芯电缆12并连接在控制器1上，从控制器1上引出两芯电缆11并穿过法兰8以引出到后机舱7外；将控制器1固定在后机舱7内，将尾舵9与后机舱7的尾部连接；

s3、用户在安装的时候只需将引出后机舱7外的两芯电缆11与地面上设备柜中的蓄电池连接即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。