一种自供电叶片无线传感器装置的制作方法

本技术涉及风电机组传感器领域，尤其涉及一种自供电叶片无线传感器装置。

背景技术：

1、风电机组发电机组技术发展迅速，单台机组容量，风机叶片长度，造价也逐步增长。叶片长期暴露在空气中运转，风沙侵蚀容易造成叶片开裂等损坏。叶片监测已纳入监测范围。现有的叶片在线监测装置可在叶片运转过程中进行持续监测。叶片监测数据采集器装置随轮毂旋转，叶片传感器通过硬件接线连接到叶片数据采集器，叶片采集器通过无线将数据传输至机舱交换机，实现数据的传感器，采集器和传输。

2、但现有的叶片监测技术没有充分考虑叶片的工况：叶片在运行过程中有最大风能捕获过程，及叶片变桨，叶片传感器通过硬件接线连接到叶片数据采集器，该变桨过程容易导致硬件接线磨损或者拉断。虽然在安装工艺上加装了拉簧来缓解变桨过程造成的线缆拉伸，但是频繁的变桨过程给线缆造成了不可修复的损伤和破坏，严重影响了叶片数据的采集。

3、现有方案中存在基于无线的方案，即叶片传感器与叶片数据采集器之间采用wifi通讯方式，采用锂电子供电，但现场工作人员反馈更换电池工作难度大，不适用于无人值守的风电场。

技术实现思路

1、本实用新型目的是针对背景技术中存在的无线传输方案中电池更换难度大的问题，提出一种自供电叶片无线传感器装置。

2、本实用新型的技术方案：一种自供电叶片无线传感器装置，包括永磁体、铁棒线圈、整流模块、充电型锂电池、cpu和mems传感器；

3、永磁体包括一对相互配合的s极和n极，永磁体设置在叶片内，永磁体与叶根法兰盘平行；铁棒线圈沿竖直方向滑动设置在叶片内，铁棒线圈位于一对相互配合的s极和n极之间，铁棒线圈与整流模块电性连接，整流模块设置在叶片内，整流模块与充电型锂电池电性连接，充电型锂电池设置在叶片内，充电型锂电池与cpu以及mems传感器均电性连接，cpu设置在叶片内，cpu内设置无线通讯模块，无线通讯模块与叶片数据采集器无线通讯连接；mems传感器设置在叶片内，mems传感器与cpu信号传输连接。

4、优选的，mems传感器选用adi的adxl355数字输出型双轴加速度传感器芯片。

5、优选的，无线通讯模块每两次激活之间的时间间隔为十分钟。

6、优选的，无线通讯模块与叶片数据采集器之间通过zigbee通讯。

7、优选的，叶片内设置保护支架，永磁体、铁棒线圈、整流模块、充电型锂电池、cpu和mems传感器均设置在保护支架上。

8、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：将势能转换成电能，为mems传感器供电，mems传感器的数据通过zigbee通讯无线传输至叶片数据采集器上，mems传感器到采集站之间没有连接线缆，无线缆磨损的后顾之忧。随着风电机组的旋转，该装置能自供电，确保数据正常采集和传输，不需要更换锂电池，适用于无人值守的风电场。

技术特征：

1.一种自供电叶片无线传感器装置，其特征在于，包括永磁体(1)、铁棒线圈(2)、整流模块(3)、充电型锂电池(4)、cpu(5)和mems传感器(6)；

2.根据权利要求1所述的自供电叶片无线传感器装置，其特征在于，mems传感器(6)选用adi的adxl355数字输出型双轴加速度传感器芯片。

3.根据权利要求1所述的自供电叶片无线传感器装置，其特征在于，无线通讯模块(7)每两次激活之间的时间间隔为十分钟。

4.根据权利要求1所述的自供电叶片无线传感器装置，其特征在于，无线通讯模块(7)与叶片数据采集器之间通过zigbee通讯。

5.根据权利要求1所述的自供电叶片无线传感器装置，其特征在于，叶片内设置保护支架，永磁体(1)、铁棒线圈(2)、整流模块(3)、充电型锂电池(4)、cpu(5)和mems传感器(6)均设置在保护支架上。

技术总结
本技术涉及风电机组传感器领域，具体为一种自供电叶片无线传感器装置，其包括永磁体、铁棒线圈、整流模块、充电型锂电池、CPU和MEMS传感器；永磁体设置在叶片内；铁棒线圈沿竖直方向滑动设置在叶片内，铁棒线圈与整流模块电性连接，整流模块设置在叶片内，整流模块与充电型锂电池电性连接，充电型锂电池设置在叶片内，充电型锂电池与CPU以及MEMS传感器均电性连接，CPU设置在叶片内，CPU内设置无线通讯模块；MEMS传感器设置在叶片内，MEMS传感器与CPU信号传输连接。本技术中，MEMS传感器到采集站之间没有连接线缆，无线缆磨损的后顾之忧。且能自供电，确保数据正常采集和传输。

技术研发人员：吴仕明,朱登飞,张云峰,任锦胜
受保护的技术使用者：北京英华达电力电子工程科技有限公司
技术研发日：20220722
技术公布日：2024/1/12