本实用新型涉及一种风力发电机叶片防冰除冰装置。
背景技术：
目前，世界范围的不可再生能源趋于枯竭，绿色能源的开发利用越来越被各个国家所重视。近年来，我国风电产业得到了长足的发展，装机量连年攀升。
然而我国丰富的风资源基本处于高寒地区和湿度大的地区，环境恶劣，风力发电机在低温条件下，若遇到潮湿空气、雨水、冰霜、雪及过冷液滴其部件会发生冰冻现象，尤其是叶片，叶片结冰会改变叶片翼形，进而降低发电效率，增加运行载荷与噪声，危及机组及现场维护人员安全。因此，针对风电机组叶片开发一套风力发电机叶片防冰除冰装置尤其重要。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种风力发电机叶片防冰除冰装置以解决现有技术中风力发电机的叶片易结冰而改变翼形的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的风力发电机叶片防冰除冰装置采用以下技术方案：
风力发电机叶片防冰除冰装置，包括用于覆盖叶片的、通电发热的加热部，还包括控制单元、测量单元及为加热部供电的加热电路，加热电路包括用于切换加热电路通断电状态的控制开关，测量单元包括用于检测叶片温湿度及叶片附近环境温湿度的传感器，测量单元与控制开关均与所述控制单元相连接，控制单元接收测量单元检测信号并根据接收到的信号值控制控制开关的开合状态。
所述加热部包括由通电发热材料制成的导电层，导电层的两侧均粘接固定有防腐蚀绝缘层，两侧的防腐蚀绝缘层密封包裹导电层，至少一侧的防腐蚀绝缘层可传导热量，加热电路中的导线穿过防腐蚀绝缘层与所述导电层导电连接。
所述加热部的厚度小于1.5mm，导电层的厚度小于1mm。
所述加热部的形状与待除冰叶片的形状吻合且由多个用于安装在待除冰叶片不同部位的加热单元拼组形成，每个加热单元的形状与相应部位的叶片形状吻合适配。
所述导电层由横截面形状均一的条状导体制成。
加热电路的电源为外接电源或风力发电机所发电能，加热电路还包括用于改变电源电压的变压器。
测量单元还包括用于采集发电机功率数据和/或叶片变桨角度数据和/或风力发电机转速数据和/或风速的辅助数据采集部。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型中温湿度传感器检测到环境温湿度或叶片表面温湿度中任意一个处于控制单元的设定阈值范围时，控制单元均会使控制开关闭合，用于为加热部供电的加热电路会导通而为加热部供电，加热部通电升温而除去叶片表面的冰或是升高叶片附近温度以防叶片结冰。采集环境温湿度更是能从根本上杜绝叶片结冰情况的发生，而不需要等到结冰后再进行补救，更有利于风力发电机的运行。
附图说明
图1为本实用新型的风力发电机叶片防冰除冰装置的一个实施例的构成结构图。
具体实施方式
本实用新型的风力发电机叶片防冰除冰装置具体结构如图1所示，包括用于覆盖叶片的、通电发热的加热部，还包括控制单元204、测量单元208及为加热部供电的加热电路。加热电路包括用于切换加热电路通断电状态的控制开关，测量单元208用于采集风力发电机相关数据，测量单元208与控制开关均与所述控制单元204相连接，控制单元接收测量单元208所采集信号并根据接收到的信号值切换控制开关的开合状态。
测量单元采集的数据包括带方向的风速数据209、风力发电机功率数据210、叶片变浆角度数据211、风力发电机转速数据212及温湿度数据213。温湿度数据213包括叶片温湿度及叶片附近环境温湿度，具体由温湿度传感器进行检测。
采集叶片温湿度可在叶片结冰之后对叶片进行除冰。而采集叶片附近环境温湿度则可以预先对可能结冰的环境进行判断，可根据判断结构提前加热叶片，从根本上杜绝叶片结冰情况的发生，而不需要等到结冰后再进行补救，更有利于风力发电机的运行。所以温湿度数据213为需要采集的重点数据。
而风速数据209、风力发电机功率数据210、叶片变浆角度数据211及风力发电机转速数据212可作为辅助数据，用于采集这些数据的仪器被称为辅助数据采集部，控制单元可根据这部分辅助数据更为精确地控制加热电路的通断电状态。
加热部的形状与待除冰叶片的形状吻合且由多个用于安装在待除冰叶片不同部位的加热单元拼组形成，可以给每个加热单元进行编号而形成第一加热单元201、第二加热单元202、直至第n加热单元203（n等于加热单元的总数量，第二加热单元到第n加热单元之间的其他加热单元此处省略，只要本领域技术人员能够理解即可），每个加热单元的形状与相应部位的叶片形状吻合适配。加热部由多个加热单元拼组形成，有利于将加热部安装在叶片上。
每个加热单元均包括由通电发热材料制成的导电层，导电层的两侧均通过粘接层粘接固定有防腐蚀绝缘层。两侧的防腐蚀绝缘层密封包裹导电层，至少一侧的防腐蚀绝缘层可传导热量，加热电路中的导线穿过防腐蚀绝缘层与所述导电层导电连接。可传导热量的防腐蚀绝缘层直接贴靠风力发电机的叶片。这种结构使得安装在本实用新型的叶片不仅能够快速的融化结冰和预防结冰，更具有较好的安全保护、防护、防腐蚀功能。本实施例所称通电发热材料是指在通电状态下温度会逐渐升高的材料，具体可选用铜、银等良导体。
在本实施例中，每个加热单元的厚度均小于1.5mm，导电层的厚度小于1mm。为使叶片不同位置处温度上升速度均匀，导电层由横截面形状均一的条状导体制成。导电层可以做成折线形、三角形、网状等任意与叶片相应部位形状适配的结构。
加热电路的电源207为外接电源或风力发电机所发电能，因叶片防冰除冰加热装置所需要的电压等级通常为100V-690V，在电源电压与之不匹配的情况下，加热电路还包括用于改变电源电压的变压器。供电电源通过变压器206变压后接入滑环205，再由滑环205送至加热电路。滑环205的结构与发电机中电刷结构类似，在此不再详述。加入滑环205是为适应叶片需要转动这一使用场景。