一种风力发电系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种风力发电系统，该风力发电系统包括：设置在地铁通道内的风扇，与所述发电机通过第一离合器连接的发电机，与所述发电机通过第二离合器连接的飞轮储能系统；还包括：检测风速的第一速度传感器；检测所述飞轮储能系统的飞轮转动速度的第二速度传感器；控制装置，根据风速及飞轮的转速控制风扇及飞轮储能系统跟发电机的连接与断开。本发明的有益效果是：通过风扇及飞轮储能系统可以使得设置在地铁内的风机持续发电，避免了发电的间断性，提高了供电的平稳性。
【专利说明】一种风力发电系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及到风力发电的技术领域，尤其涉及到一种风力发电系统。
【背景技术】
[0003]随着不可再生资源的不断消耗，可再生资源的发展受到越来越多的重视，风力发电就是其中利用较多的一种，尤其是在大城市中，地铁在运行时产生较大的风能，但是由于地铁间隔到达，导致产生的风能不能连续，造成无法利用该能源。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种风力发电系统。
[0005]本发明是通过以上技术方案实现:
本发明提供了一种风力发电系统，该风力发电系统包括:设置在地铁通道内的风扇，与所述发电机通过第一离合器连接的发电机，与所述发电机通过第二离合器连接的飞轮储能系统，所述飞轮储能系统包括:设置在地铁通道顶部的竖直转轴，转动设置在所述转轴上的飞轮，且所述飞轮背离所述地铁通道顶部的一面设置有多个弧形扇，所述弧形扇的迎风面朝向地铁通道的入口 ；还包括:
检测风速的第一速度传感器；
检测所述飞轮储能系统的飞轮转动速度的第二速度传感器；
控制装置，在所述第一速度传感器检测的风速大于设定值，且所述第二速度传感器检测的飞轮转速小于设定值时，控制所述第一离合器将所述发电机与所述风扇连接;第二离合器将所述发电机与所述飞轮储能系统连接，并在所述第二速度传感器检测的飞轮的转速大于所述设定速度时，控制所述第二离合器将所述发电机与所述飞轮储能系统分离;在所述第一速度传感器检测的风速小于设定值时，第二速度传感器检测的所述飞轮储能系统的飞轮的转速大于设定值时，控制所述第一离合器将所述风扇与所述发电机断开，飞轮与所述发电机连接。
[0006]优选的，所述飞轮通过棘轮与所述转轴连接，且所述飞轮上设置有将所述棘轮锁死的锁紧装置，所述控制装置与所述锁紧装置信号连接，并在所述第二离合器将所述发电机与所述飞轮储能系统连接时，控制所述锁紧装置将所述棘轮锁紧。
[0007]优选的，所述多个弧形扇均匀设置在所述飞轮上。
[0008]优选的，所述风扇的转轴与所述发电机的转轴通过第一齿轮组连接，所述第一离合器设置在所述风扇的转轴上，所述发动机的转轴通过第二齿轮组与所述飞轮的转轴连接，且所述第二离合器设置在所述飞轮的转轴上。
[0009]本发明的有益效果是:通过风扇及飞轮储能系统可以使得设置在地铁内的风机持续发电，避免了发电的间断性，提高了供电的平稳性。
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例提供的风力发电系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的飞轮的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0012]请参阅图1及图2，图1是本发明提供的风力发电系统的结构示意图，图2是本发明实施例提供的飞轮的结构示意图。
[0013]本发明实施例提供了一种风力发电系统，该风力发电系统包括:设置在地铁通道内的风扇I，与所述发电机3通过第一离合器2连接的发电机3，与所述发电机3通过第二离合器12连接的飞轮储能系统，所述飞轮储能系统包括:设置在地铁通道顶部的竖直转轴，转动设置在所述转轴上的飞轮4，且所述飞轮4背离所述地铁通道顶部的一面设置有多个弧形扇13，所述弧形扇13的迎风面朝向地铁通道的入口；还包括:
检测风速的第一速度传感器8;
检测所述飞轮4储能系统的飞轮4转动速度的第二速度传感器5;
控制装置9，在所述第一速度传感器8检测的风速大于设定值，且所述第二速度传感器5检测的飞轮4转速小于设定值时，控制所述第一离合器2将所述发电机3与所述风扇I连接；第二离合器12将所述发电机3与所述飞轮储能系统连接，并在所述第二速度传感器5检测的飞轮4的转速大于所述设定速度时，控制所述第二离合器12将所述发电机3与所述飞轮储能系统分离;在所述第一速度传感器8检测的风速小于设定值时，第二速度传感器5检测的所述飞轮4储能系统的飞轮4的转速大于设定值时，控制所述第一离合器2将所述风扇I与所述发电机3断开，飞轮4与所述发电机3连接。
[0014]在上述实施例中，通过采用风扇11及飞轮储能系统根据不同的条件间断的与发电机3连接，从而能够通过风扇I及飞轮储能系统使得发电机3连续的发电，提高了风能发电的稳定性，从而可以利用地铁内的风能进行发电。
[0015]为了方便对本发明提供的风力发电系统的理解，下面结合附图1对其进行详细的描述。
[0016]首先在地铁进站时，产生的风能由小到大，风速逐渐增加。此时，由于飞轮4上设置有弧形扇13，且弧形扇13的迎风面朝向地铁进站的方向，因此，在地铁进站时产生的风同时带动风扇I及飞轮4转动，控制装置9在第一速度传感器8检测的风速小于设定值时，且第二速度传感器5检测的飞轮4转速小于设定值时，控制第一离合器2将发电机3与风扇I连接，第二离合器12将发电机3与飞轮储能系统断开。此时，由于风力较小，导致风能无法带动发电机3及飞轮储能系统同时转动，因此，将飞轮储能系统与发电机3断开，风扇I只带动发电机3发电，从而能利用较小的风能，且飞轮4通过自身带的弧形扇13开始转动进行储能。随着地铁离站台越来越近，风力也越来越大，当风速大于设定值时，控制装置9控制第二离合器12将发电机3与飞轮储能系统连接，此时风能可以带动发电机3及飞轮储能系统同时转动，此时，风能一部分用于发电机3发电，另一部分储存在飞轮储能系统中，且由于飞轮4与转轴之间通过棘轮6连接，该棘轮6即为飞跃式离合器，因此，飞轮4可以在风扇I及弧形扇13的带动下进行储能，提高了储能的效率。当飞轮储能系统中的飞轮4的转动达到设定值时，此时，控制装置9控制飞轮储能系统与发电机3断开，此时，风能完全用于发电机3发电。随着地铁停止在站台时，此时风能逐渐减小，当风速降低到设定值时，控制装置9控制飞轮储能系统与发电机3连接，并且，飞轮4上设置有将所述棘轮6锁死的锁紧装置7，控制装置9与锁紧装置7信号连接，并在所述第二离合器12将所述发电机3与所述飞轮储能系统连接时，控制所述锁紧装置7将所述棘轮6锁紧。从而使得飞轮4能够给发电机3提供动能。由于此时，飞轮4的转速较大，大于风力使的风扇I转动的速度，因此，控制装置9控制风扇I与发电机3断开连接，以最大限度的利用飞轮4存储的能量，避免能量的浪费。此时，完成一个发电过程。飞轮4将在下一趟地铁进站之前带动发电机3发电。当下一趟地铁进站时，风力发电系统重复上述工作过程，从而使得发电机3在两趟地铁之间间隔时，也可以能够发电，提高了风力发电的稳定性。
[0017]在具体设置时，如图2所示，多个弧形扇13均匀设置在所述飞轮4上，从而能够给飞轮提供很好的动能，
此外，在具体设置时，如图1所示，所述风扇I的转轴与所述发电机3的转轴通过第一齿轮组10连接，所述第一离合器2设置在所述风扇I的转轴上，所述发动机3的转轴通过第二齿轮组11与所述飞轮4的转轴连接，且所述第二离合器12设置在所述飞轮4的转轴上。从而使得整个装置的高度较低，能够设置在地铁站隧道的顶部。同时，保证飞轮与风扇能够同时在风力的作用下转动。
[0018]通过上述描述可以看出，本实施例提供的风力发电系统通过风扇I及飞轮储能系统可以使得设置在地铁内的风机持续发电，避免了发电的间断性，提高了供电的平稳性。此夕卜，本实施例提供控制装置9可以为现有技术中常见的PLC、单片机及工控电脑。
[0019]应当理解的是，在上述实施例中，为了保证风机发电的连续性，飞轮储能系统可以包含多个飞轮，每个飞轮的设置方式均与上述具体实施例中飞轮的结构相同，在需要飞轮发电时，可以采用一个飞轮先与发电机连接，当该飞轮的能量消耗完时，将第二个飞轮与发电机连接，依次类推，直至第二趟列车进站。在具体设置时，多个飞轮可以并排设置，且每个飞轮通过齿轮组(可以为发电机转轴上连接一个齿轮，每个飞轮的转轴连接的齿轮环绕发电机转轴上的齿轮的结构)与发电机的转轴连接，第二速度传感器能够分别检测几个飞轮的速度，控制装置根据第二速度传感器检测的数据，分别控制飞轮对应的第二离合器的打开与关闭，从而实现发电机的连续发电。
[0020]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风力发电系统，其特征在于，包括:设置在地铁通道内的风扇，与所述发电机通过第一离合器连接的发电机，与所述发电机通过第二离合器连接的飞轮储能系统，所述飞轮储能系统包括:设置在地铁通道顶部的竖直转轴，转动设置在所述转轴上的飞轮，且所述飞轮背离所述地铁通道顶部的一面设置有多个弧形扇，所述弧形扇的迎风面朝向地铁通道的入口；还包括: 检测风速的第一速度传感器； 检测所述飞轮储能系统的飞轮转动速度的第二速度传感器； 控制装置，在所述第一速度传感器检测的风速大于设定值，且所述第二速度传感器检测的飞轮转速小于设定值时，控制所述第一离合器将所述发电机与所述风扇连接;第二离合器将所述发电机与所述飞轮储能系统连接，并在所述第二速度传感器检测的飞轮的转速大于所述设定速度时，控制所述第二离合器将所述发电机与所述飞轮储能系统分离;在所述第一速度传感器检测的风速小于设定值时，第二速度传感器检测的所述飞轮储能系统的飞轮的转速大于设定值时，控制所述第一离合器将所述风扇与所述发电机断开，飞轮与所述发电机连接。2.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述飞轮通过棘轮与所述转轴连接，且所述飞轮上设置有将所述棘轮锁死的锁紧装置，所述控制装置与所述锁紧装置信号连接，并在所述第二离合器将所述发电机与所述飞轮储能系统连接时，控制所述锁紧装置将所述棘轮锁紧。3.根据权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，所述多个弧形扇均匀设置在所述飞轮上。4.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，所述风扇的转轴与所述发电机的转轴通过第一齿轮组连接，所述第一离合器设置在所述风扇的转轴上，所述发动机的转轴通过第二齿轮组与所述飞轮的转轴连接，且所述第二离合器设置在所述飞轮的转轴上。
【文档编号】F03D9/46GK106050568SQ201610395962
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】刘苹, 李振, 侯庆雷, 程快, 张立帅
【申请人】国网山东省电力公司枣庄供电公司, 国家电网公司