CN107035627A - 一种多功能的风机叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能的风机叶片，所述多功能的风机叶片包括叶片本体，所述叶片本体的上表面和下表面上布置有柔性太阳能电池板，所述柔性太阳能电池板与所述叶片本体为一体结构，所述叶片本体内部为中空结构，靠近所述叶片本体的叶根处内部安装有控制器以及蓄电池，所述叶片本体前缘翼侧边缘处安装有LED灯带；所述控制器分别与所述蓄电池、所述LED灯带电连接，所述太阳能电池板与所述蓄电池电连接。本发明的多功能风机叶片不仅具有全天候的驱鸟的功能，降低了鸟类被风机叶片伤害或致死的风险，还可以充分利用叶片表面电热阻丝和叶片内部空气加热装置的综合作用，去除冬季风机叶片上的结冰，保持叶片载荷稳定，且能避免叶片覆冰脱落，降低运营事故风险。

Description

一种多功能的风机叶片
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，具体涉及一种具有驱鸟和除冰功能的风机叶片。
背景技术
随着社会经济的发展，人们对动物保护的意识增强，世界上越来越多的国家通过立法的形式，对稀有的动物(比如珍稀鸟类)进行保护，尤其是在一些发达国家，若发现风电场内珍稀鸟类死亡后，环保部门将对死亡原因展开详细调查，并对相关责任单位进行严厉的经济处罚。在风力发电设备领域，由于在风机发电的过程中，叶轮会以一定速度旋转，在自然环境中，由于各种原因，经常会发生鸟类撞击风机叶片或者将鸟类卷进叶片的事件，对鸟造成致命的伤害或直接死亡，尤其是在夜间，由于鸟类的视力范围所限制，鸟类更容易撞到旋转的叶片上，造成对鸟类的伤害甚至死亡。
此外，在寒冷季节的风电机组，由于外界低温容易导致叶片结冰，叶片结冰后不仅会严重影响叶片寿命，而且会由于每支叶片上的冰载不同使得机组的不平衡载荷增大，继续运行会影响机组出力稳定，还会给设备和人员安全带来巨大的威胁。可以说，风电机组叶片覆冰成了阻碍风电发展的一个严重因素，它大大降低了机组的利用率，也是机组和现场作业人员的潜在杀手，解决风机叶片覆冰技术具有重大现实意义。
目前，在风力发电设备中，没有相关有效的驱鸟装置及驱鸟方法，由于受到白天夜晚视觉差异的影响，尤其是在夜晚，鸟类不能有效地躲开正在旋转的风机叶轮，从而导致受伤或死亡；此外，目前风力发电设备中针对叶片覆冰的防范工作还不能彻底有效的解决叶片覆冰问题。由此可见，亟待研发一种新的具有驱鸟和除冰功能的风机叶片。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能的风机叶片，用以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种多功能的风机叶片，所述多功能的风机叶片包括叶片本体，所述叶片本体的上表面和下表面上布置有柔性太阳能电池板，所述柔性太阳能电池板与所述叶片本体为一体结构，所述叶片本体内部为中空结构，所述叶片本体内部靠近叶根处安装有控制器以及蓄电池，所述叶片本体前缘翼侧边缘处安装有LED灯带；
所述控制器分别与所述蓄电池、所述LED灯带电连接，所述太阳能电池板与所述蓄电池电连接。
本发明的一个实施例中，所述多功能风机叶片还包括超声波发生器，所述超声波发生器安装在所述叶片本体内部的叶根处；
所述超声波发生器与所述控制器连接。
本发明的一个实施例中，所述叶片本体的上表面和下表面上靠近前缘翼侧和/或后缘翼侧安装有电热阻丝，所述电热阻丝通过所述控制器与所述蓄电池连接。
本发明的一个实施例中，所述叶片本体的内侧靠近叶根处安装有空气加热装置，所述热空气加热装置与所述控制器连接。
本发明的一个实施例中，所述多功能风机叶片还包括雷达装置，所述雷达装置与所述控制器连接。
本发明的一个实施例中，所述叶片本体的后缘翼侧涂覆有一层荧光粉带。
本发明的一个实施例中，所述叶片本体的叶根处安装有温度传感器。
本发明多功能风机叶片具有如下优点：
本发明的多功能风机叶片不仅具有全天候的驱鸟的功能，降低了鸟类被风机叶片伤害或致死的风险，还可以在寒冷的冬季充分利用叶片表面电热阻丝和叶片内部空气加热装置的综合作用，去除冬季风机叶片上的结冰，保持叶片载荷稳定，且能避免叶片覆冰脱落，降低运营事故风险。
附图说明
图1为本发明的多功能的风机叶片的结构示意图。
图2为本发明的多功能的风机叶片的组成框图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和图2所示，本发明的一种多功能的风机叶片，所述多功能的风机叶片包括叶片本体1，所述叶片本体1的上表面和下表面上布置有柔性太阳能电池板3，所述柔性太阳能电池板与所述叶片为一体结构，所述叶片本体1内部为中空结构，所述叶片本体1的内部靠近叶根处安装有控制器以及蓄电池，所述叶片本体1的前缘翼侧处安装有一条LED灯带2；所述控制器分别与所述蓄电池、所述LED灯带2电连接，所述柔性太阳能电池板3与所述蓄电池电连接。柔性太阳能电池板发电后将电能储存在蓄电池中，蓄电池的电量供LED灯带使用，当夜晚时，控制器控制LED灯带亮起，使得叶片的边缘处的LED灯带发出的光对夜晚的鸟类起到警示的作用，避免误伤鸟类。
其中，所述多功能风机叶片还包括超声波发生器，所述超声波发生器安装在所述叶片本体1内部的叶根处。超声波发生器与控制器连接，控制器控制超声波发生器工作，用于驱赶鸟类，避免鸟类靠近风机叶片，被风机叶片伤害。超声波发生器不受到时间的影响，可以在白天使用也可以在晚上使用，大大降低了鸟类被风机叶片误伤的概率。
所述柔性太阳能电池板3是由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的太阳能电池板，将柔性太阳能电池板3分别与叶片本体1的上表面与下表面相融合，柔性太阳能电池板铺设于叶片本体上表面和下表面的大部分区域，柔性太阳能电池板3与蓄电池连接，将多余的电量储存在所述蓄电池中，在所述柔性太阳能电池板3与所述蓄电池之间安装有充电电流控制器，保护蓄电池的安全，延长蓄电池的使用寿命。
所述叶片本体1的上表面和下表面上靠近前缘翼侧和/或者后缘翼侧布置有电热阻丝5，所述电热阻丝5通过所述控制器与所述蓄电池连接。所述叶片本体1的内侧靠近叶根处安装有空气加热装置，所述空气加热装置与所述控制器连接。当叶片本体1表面的温度较低时，且叶片的表面结冰时，可以同时通过控制器控制热阻丝加热风机叶片的表面以及叶片本体1的内部的空气加热装置，对叶片进行加热，迅速将叶片表面的冰融化掉。
所述多功能风机叶片还包括雷达装置，所述雷达装置安装在所述叶片本体1内部靠近叶根处，所述雷达装置与所述控制器连接。雷达装置通过检测到鸟类飞行路径，当检测到鸟类靠近风机的叶片时，自动将检测信号传输到控制器中，控制器控制超声波发生器发出声音，及时驱赶朝向风力发电机叶片的鸟类，避免鸟类靠近风机叶片伤害到鸟类。
较佳的，所述叶片本体1的后缘翼侧处涂覆有一层荧光粉带4，荧光粉4涂覆到风机叶片的后缘翼侧形成荧光粉带，在夜晚，当蓄电池电量足够时，供给LED灯带2发光，若蓄电池没电、LED灯带2不发光时，叶片上的荧光粉带依靠白天吸收的光和热可继续发光，可以通过LED灯带2和荧光粉发出的亮光，警示鸟类靠近风机叶片，从而避免了鸟类靠近风机叶片，使得鸟类受伤或者击伤鸟类。
其中，所述叶片本体1内部靠近叶根外侧处安装有温度传感器，可以通过温度传感器感测叶片本体1表面的温度，当加热装置对叶片表面进行加热使得风机叶片表面的温度升高到一定程度时，温度传感器将温度值反馈到控制器，控制器控制发热电热阻丝停止加热。
较佳的，蓄电池和LED灯带之间还安装有逆变转换器，通过该逆变转换器将直流电转化为交流电，对LED灯带供电。其中，所述LED灯带具有一个基板，LED光源位于所述基板上，所述基板上侧设有线路板，所述线路板的上方和下方均具有一个覆盖层，下方的覆盖层外侧设置有一个透明外壳。所述外壳上设有若干对应于LED光源的通孔，以利于灯光的散射。所述LED光源中，其由若干LED灯珠组组成，每组至少包括两个LED灯珠，每组中的两个LED灯珠，先并联后，再与相邻的LED灯珠组串联，采用这种组装方式，大大延长了灯带的长度，同时降低了所需电源的电压，相比而言，其使用更加安全，使用寿命也更长。
本发明的多功能叶片通过太阳能电池板将太阳能转化为电能储存在蓄电池中，通过蓄电池供给电热阻丝、超声波发生器以及LED灯带，使其具有在白天、夜晚驱赶鸟群的作用，同时具有避免风机叶片在寒冷的冬季结冰，以及去除叶片表面覆冰的功能，并能够充分利用太阳能，使得其可以持续不断地工作。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种多功能的风机叶片，其特征在于，所述多功能的风机叶片包括叶片本体，所述叶片本体的上表面和下表面上布置有柔性太阳能电池板，所述柔性太阳能电池板与所述叶片本体为一体结构，所述叶片本体内部为中空结构，所述叶片本体内部靠近叶根处安装有控制器以及蓄电池，所述叶片本体前缘翼侧边缘处安装有LED灯带；
所述控制器分别与所述蓄电池、所述LED灯带电连接，所述太阳能电池板与所述蓄电池电连接。
2.根据权利要求1所述的多功能风机叶片，其特征在于，
所述多功能风机叶片还包括超声波发生器，所述超声波发生器安装在所述叶片本体内部的叶根处；
所述超声波发生器与所述控制器连接。
3.根据权利要求1所述的多功能风机叶片，其特征在于，
所述叶片本体的上表面和下表面上靠近前缘翼侧和/或后缘翼侧安装有电热阻丝，所述电热阻丝通过所述控制器与所述蓄电池连接。
4.根据权利要求1所述的多功能风机叶片，其特征在于，
所述叶片本体的内侧靠近叶根处安装有空气加热装置，所述热空气加热装置与所述控制器连接。
5.根据权利要求1所述的多功能风机叶片，其特征在于，
所述多功能风机叶片还包括雷达装置，所述雷达装置与所述控制器连接。
6.根据权利要求1所述的多功能风机叶片，其特征在于，
所述叶片本体的后缘翼侧涂覆有一层荧光粉带。
7.根据权利要求1所述的多功能风机叶片，其特征在于，
所述叶片本体的叶根处安装有温度传感器。
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