CN109681394B - 可伸缩叶片及风力发电机组 - Google Patents

可伸缩叶片及风力发电机组 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可伸缩叶片及风力发电机组，该可伸缩叶片包括：固定壳体，包括背风面固定壳体和迎风面固定壳体；伸缩壳体，位于固定壳体的前缘方向和/或后缘方向；驱动单元，使伸缩壳体沿弦向方向伸缩；其中，伸缩壳体包括：背风面伸缩壳体，与背风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于背风面固定壳体移动；迎风面伸缩壳体，与迎风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于迎风面固定壳体移动。根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以快速改变对风面积，从而可快速调节发电功率。

Description

可伸缩叶片及风力发电机组
技术领域
本发明属于风力发电领域，更具体地讲，涉及一种可伸缩叶片及风力发电机组。
背景技术
目前，风力发电机组(例如，海上风力发电机组)的单机容量逐渐增大，对应的叶片尺寸也逐渐变大，目前的叶片长度已增加到八十米左右，叶片的最大弦长已增加到五米左右。
对于整个叶片而言，叶片的迎风面的面积逐渐增大，因此风与叶片表面的接触面积增大，由此可以获得更多的动能，提高了风力发电机组的发电率。
然而，如果风速在短时间内快速增大(例如，在台风天气)以致超过风力发电机组的额定风速，需要对叶片进行快速变浆，减少叶片与风的接触面积，即，对风面积。
具体可通过变桨系统对叶片进行变桨，但是目前的变浆系统(例如，液压变桨系统)故障率高，若台风来临前液压变浆系统出现故障，风力发电机组很容易遭到台风的破坏；液压变浆系统将叶片变桨到与风平行的状态的过程较慢，效率低；叶片到位后，风力发电机组一般处于停滞状态，不能再继续转动来发电；即使液压变浆系统将叶片变桨到与风平行的状态，由于叶片前缘的面积仍然较大，接触面积(或对风面积)的减少效果依然不佳。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够快速减小叶片的对风面积的可伸缩叶片。
根据本发明的一方面，一种可伸缩叶片包括：固定壳体，包括背风面固定壳体和迎风面固定壳体；伸缩壳体，位于固定壳体的前缘方向和/或后缘方向；驱动单元，使伸缩壳体沿弦向方向伸缩；其中，伸缩壳体包括：背风面伸缩壳体，与背风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于背风面固定壳体移动；迎风面伸缩壳体，与迎风面固定壳体结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段能够在驱动单元的驱动下分别相对于迎风面固定壳体移动。
优选地，背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿着相邻的壳体段的表面移动，而与相邻的壳体段叠置。
优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿靠近或远离背风面固定壳体的方向平移，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿靠近或远离迎风面固定壳体的方向平移。
优选地，背风面固定壳体可以包括第一延伸壳体，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最靠近背风面固定壳体的壳体段能够沿第一延伸壳体的内表面滑动并与第一延伸壳体叠置，迎风面固定壳体可以包括第二延伸壳体，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最靠近迎风面固定壳体的壳体段能够沿第二延伸壳体的内表面滑动并与第二延伸壳体叠置。
优选地，背风面固定壳体可以包括第一延伸壳体，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够平移到第一延伸壳体的下方与第一延伸壳体叠置，迎风面固定壳体可以包括第二延伸壳体，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够平移到第二延伸壳体的下方与第二延伸壳体叠置。
优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离背风面固定壳体的壳体段与迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离迎风面固定壳体的壳体段之间可以一体成形、可拆卸地连接或抵接。
优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段可以包括最远离背风面固定壳体的第一背风段和与第一背风段相邻的第二背风段，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段可以包括最远离迎风面固定壳体的第一迎风段和与第一迎风段相邻的第二迎风段。
优选地，驱动单元可以包括分别用于驱动背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体的背风面伸缩壳体驱动单元和迎风面伸缩壳体驱动单元。
优选地，背风面伸缩壳体驱动单元和迎风面伸缩壳体驱动单元可以分别包括驱动源、分别对应于至少两个壳体段的管路和分别对应于管路以分别驱动至少两个壳体段的驱动部。
优选地，背风面固定壳体和迎风面固定壳体之间还设有彼此面对的第一腹板和第二腹板，第一腹板和第二腹板连接并支撑背风面固定壳体和迎风面固定壳体，背风面伸缩壳体驱动单元和迎风面伸缩壳体驱动单元的驱动源可以设置在第一腹板和第二腹板之间的空间中。
优选地，可伸缩叶片还可以包括控制单元，控制单元可以被配置为基于风速的大小控制驱动单元以使伸缩壳体沿弦向方向伸缩。
优选地，控制单元还可以被进一步配置为：当风速大于或等于预定阈值时，控制驱动单元以使伸缩壳体沿弦向方向收缩；当风速小于预定阈值时，控制驱动单元以使伸缩壳体沿弦向方向伸展。
根据本发明的另一方面，一种风力发电机组包括上述可伸缩叶片。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以降低可伸缩叶片的最大弦长。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以快速改变对风面积，从而可快速调节发电功率。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以防止风力发电机组在台风天气遭到破坏。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以在诸如台风的恶劣天气条件下正常运转。
附图说明
通过结合附图，从下面的实施例的描述中，本发明这些和/或其它方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中：
图1是根据本发明的实施例的可伸缩叶片的示意性立体图；
图2是图1中示出的可伸缩叶片的俯视图；
图3是图1中示出的可伸缩叶片的侧视图。
附图标号说明：
11：伸缩壳体；111：第一背风段；112：第二背风段；110：第一延伸壳体；14：第二腹板；10：背风面固定壳体；13：第一腹板；113：第一迎风段；114：第二迎风段；210：第二延伸壳体；20：迎风面固定壳体；30：驱动单元；31：驱动源；32：管路；33：驱动部。
具体实施方式
本发明的可伸缩叶片可以改变叶片的最大弦长，从而可改变叶片的对风面积。
下面将参照附图来描述本发明的优选实施例，在附图中相同的标号始终指示相同的部件。
图1是根据本发明的实施例的可伸缩叶片的示意性立体图，图2是图1中示出的可伸缩叶片的俯视图，图3是图1中示出的可伸缩叶片的侧视图。
如图1所示，根据本发明的实施例的可伸缩叶片可包括固定壳体、伸缩壳体11。伸缩壳体11可以向固定壳体运动或远离固定壳体，从而调整可伸缩叶片的弦长(例如，最大弦长)。可伸缩叶片还可包括驱动单元30，驱动单元30能够驱动伸缩壳体11向固定壳体运动或远离固定壳体。
图1示出的可伸缩叶片可以是完整叶片的截取部分，也可以是分段叶片，多个分段叶片彼此拼接成完整的叶片。换言之，本发明的可伸缩叶片可以适用于分段叶片。
固定壳体可以包括背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20，固定壳体(例如，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20)可以通过注塑成型形成，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20在叶片伸缩的过程中保持固定不动，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20可以包括可伸缩叶片的主梁，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20可通过上模具和下模具注塑成型，并且背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20均可包括玻璃纤维，背风面固定壳体10可以位于背风面，迎风面固定壳体20可以位于迎风面，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20可以具有彼此相对的弧形表面，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20可以彼此相结合，以形成叶片的总体外形。
伸缩壳体11可以位于固定壳体的前缘方向和/或后缘方向，伸缩壳体11可以包括多个板，例如，多个矩形板，伸缩壳体11可以包括玻璃纤维，例如可以利用玻璃钢制成。
伸缩壳体11可以大体沿弦向方向朝着固定壳体运动以处于收缩状态，或者远离固定壳体以处于伸展状态，使得可伸缩叶片的气动外形、最大弦长、对风面积中的至少一个发生改变，从而调整可伸缩叶片所接收的动能，调整风力发电机组的发电功率。
驱动单元30可以使伸缩壳体11沿弦向方向伸缩，驱动单元30可以通过电动丝杠、液压缸、气缸等线性驱动单元实现，驱动单元的示例不限于此。
如图1所示，伸缩壳体11可以包括背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体，背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体可以分别布置在背风面和迎风面。例如，背风面伸缩壳体可以包括布置在前缘背风面和/或后缘背风面的伸缩部分，迎风面伸缩壳体可以包括布置在前缘背风面和/或后缘背风面的伸缩部分。
可选地，迎风面伸缩壳体可以包括布置在前缘背风面的壳体段以及布置在后缘背风面的壳体段。每个壳体段可以为平板，或者每个壳体段的外表面为曲面并且不同位置的壳体段的外表面的曲率可以不同。
背风面伸缩壳体可以结合到背风面固定壳体10，背风面伸缩壳体可以沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段(例如，下文将要描述的第一背风段111和第二背风段112)能够在驱动单元30的驱动下分别向固定壳体(例如，背风面固定壳体10)移动(例如，平移)以彼此叠置，至少两个壳体段也可以在驱动单元30的驱动下分别远离固定壳体(例如，背风面固定壳体10)移动(例如，平移)，换言之，至少两个壳体段能够相对于背风面固定壳体10移动。这里的彼此叠置可以指在图2所示的俯视及图3所示的侧视中的至少一个视角下彼此叠置，具体的叠置方式不受具体限制，只要能够改变可伸缩叶片的气动外形、最大弦长、对风面积中的至少一个即可。每个壳体段都可以呈板形，例如，矩形板，壳体段的长度方向可以与可伸缩叶片的展向方向平行，壳体段的宽度方向可以与可伸缩叶片的展向方向垂直，并且每个壳体段都可利用玻璃钢制成，每个壳体段的形状及材质不受具体限制。每个壳体段的内表面可以结合到驱动单元30，在伸展状态下(叶片弦长最大的状态)，每个壳体段的外表面暴露于外部，在收缩状态下(叶片弦长最小的状态)，每个壳体段的外表面的至少一部分没有暴露到外部，而是被相邻的壳体段或不相邻的壳体段所遮盖。背风面伸缩壳体的每个壳体段的内表面或侧表面可以连接到丝杠、液压缸和气缸等的致动单元。每个壳体段可以在驱动单元(例如，致动单元)的作用下独立向背风面固定壳体10运动或远离背风面固定壳体10，可选地，相邻的两个壳体段在驱动单元的作用下可以相互影响，下文将对此进行详细描述。另外，虽然图1中没有示出，但布置在叶片前缘背风面的伸缩壳体也可以由致动单元或下文提及的驱动部支撑和/或驱动。
类似地，迎风面伸缩壳体可以结合到迎风面固定壳体20，迎风面伸缩壳体也可以沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，至少两个壳体段(例如，下文将要描述的第一迎风段113和第二迎风段114)能够在驱动单元30的驱动下分别向固定壳体(例如，迎风面固定壳体20)移动(例如，平移)以彼此叠置，至少两个壳体段也可以在驱动单元30的驱动下分别远离固定壳体(例如，迎风面固定壳体20)移动(例如，平移)，换言之，至少两个壳体段可以相对于迎风面固定壳体20移动。这里的彼此叠置可以指在图2所示的俯视及图3所示的侧视中的至少一个视角下彼此叠置，在图2所示的俯视图中，背风面伸缩壳体或迎风面伸缩壳体的相邻的两个壳体段彼此部分叠置，在图3所示的侧视图中，背风面伸缩壳体或迎风面伸缩壳体的相邻的两个壳体段也彼此部分叠置，另外，最靠近固定壳体的壳体段被延伸壳体完全覆盖，具体的叠置方式不受具体限制，只要能够改变可伸缩叶片的气动外形、弦长、对风面积中的至少一个即可。迎风面伸缩壳体的每个壳体段都可以呈板形，例如，矩形板，壳体段的长度方向可以与可伸缩叶片的展向方向平行，壳体段的宽度方向可以与可伸缩叶片的展向方向垂直，并且每个壳体段都可利用玻璃钢制成，每个壳体段的形状及材质不受具体限制。每个壳体段的内表面可以结合到驱动单元30，在伸展状态(弦长最大的状态)下，每个壳体段的外表面暴露于外部，在收缩状态(弦长最小的状态)下，每个壳体段的外表面的至少一部分没有暴露到外部，而被相邻的壳体段或不相邻的壳体段所遮盖。迎风面伸缩壳体的每个壳体段的内表面或侧表面可以连接到丝杠、液压缸和气缸等的致动单元。每个壳体段可以在驱动单元(例如，致动单元)的作用下独立向迎风面固定壳体20运动或远离迎风面固定壳体20，可选地，相邻的两个壳体段在驱动单元的作用下可以相互影响，下文将对此进行详细描述。虽然图1中没有示出，但布置在叶片前缘迎风面的伸缩壳体也可以由致动单元或下文提及的驱动部支撑和/或驱动。
当需要改变可伸缩叶片的气动外形、弦长、对风面积中的至少一个时，可以利用驱动单元30驱动背风面伸缩壳体的至少两个壳体段以及迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段向固定壳体运动或远离固定壳体。例如，在台风等风速较大的情况下，可伸缩叶片可以快速改变对风面积，调整风力发电机组的发电功率，并且即使在台风天气下，也可以正常发电而不用停机。
例如，可伸缩叶片还可包括控制单元，该控制单元可被配置为基于风速控制驱动单元30以使伸缩壳体11沿弦向方向伸缩。控制单元可通过集成电路实现，控制单元可被安装在轮毂、机舱或塔筒底部。风速可利用测风仪等实时获得。
具体地，控制单元可被进一步配置为当风速大于或等于预定阈值时，控制驱动单元30以使伸缩壳体11沿弦向方向收缩，当风速小于预定阈值时，控制驱动单元以使伸缩壳体沿弦向方向伸展。例如，在台风天气下，风速超过上述预定阈值，控制单元可以控制伸缩壳体11收缩，可伸缩叶片的对风面积变小，并且在顺桨状态下，也可利用可伸缩叶片进行发电，而不需要停机。
背风面伸缩壳体的至少两个壳体段和迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段能够沿着相邻的壳体段的表面移动(例如，沿相邻壳体段的内表面或下表面移动)，而与相邻的壳体段叠置。优选地，在至少两个壳体段运动的过程中，每个壳体段可由驱动单元(例如，致动单元或驱动部)支撑，相邻的两个壳体段之间可以不相互影响。在伸展状态下，可伸缩叶片的多个壳体段中的相邻的两个壳体段之间可以没有缝隙，或者具有非常小的缝隙。
背风面固定壳体10可以包括第一延伸壳体110，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最靠近固定壳体(例如，背风面固定壳体10)的壳体段(例如，下文提及的第二背风段112)能够沿第一延伸壳体110的内表面滑动并与第一延伸壳体110叠置。
类似地，迎风面固定壳体20可以包括第二延伸壳体210，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最靠近固定壳体的壳体段(例如，下文提及的第二迎风段114)能够沿第二延伸壳体210的内表面滑动并与第二延伸壳体210叠置。
第一延伸壳体110可以是背风面固定壳体10的一部分，第二延伸壳体210可以是迎风面固定壳体20的一部分，第二背风段112可以滑动至第一延伸壳体110的下方，而不移动至第一延伸壳体110的内部，由此可以保证背风面固定壳体10的总体结构强度。
第二延伸壳体210可以是迎风面固定壳体20的一部分，第二迎风段114可以滑动至第二延伸壳体210的下方，而不移动至第二延伸壳体210的内部，由此可以保证迎风面固定壳体20的总体结构强度。
如图1所示，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段可以包括最远离固定壳体的第一背风段111和与第一背风段111相邻的第二背风段112。第一背风段111和第二背风段112可以由驱动单元支撑。此外，第一背风段111和第二背风段112也可以彼此支撑。
例如，第一背风段111和第二背风段112可以彼此活动连接，并且第二背风段112可以活动连接到第一延伸壳体110。可选地，第一背风段111可以通过导轨和滑槽的结构滑动连接到第二背风段112。第二背风段112也可以通过导轨和滑槽的结构滑动连接到第一延伸壳体110。第一背风段111与第二背风段112之间的活动连接方式以及第二背风段112与第一延伸壳体110之间的活动连接方式不限于此。
迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段包括最远离固定壳体的第一迎风段113和与第一迎风段113相邻的第二迎风段114。第一迎风段113和第二迎风段114可以由驱动单元支撑。此外，第一迎风段113和第二迎风段114也可以彼此支撑。例如，第一迎风段113和第二迎风段114可以彼此活动连接，并且第二迎风段114可以活动连接到第二延伸壳体210。可选地，第一迎风段113可以通过导轨和滑槽的结构滑动连接到第二迎风段114。第二迎风段114也可以通过导轨和滑槽的结构滑动连接到第二延伸壳体210。
第一背风段111与第二背风段112彼此活动连接并且第一迎风段113和第二迎风段114彼此活动连接的情况下，可以减小驱动单元30的支撑作用力。
在伸展状态下，第一背风段111可以不与第二背风段112叠置(侧视图下的叠置或沿弦向方向的叠置)，第二迎风段112可以不与第一延伸壳体110叠置，第一迎风段113可以不与第二迎风段114叠置，第二迎风段114可以不与第二延伸壳体210叠置，或者伸展状态下的叠置面积远小于收缩状态下的叠置面积。
优选地，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段(例如，第一背风段111和第二背风段112)能够平移到第一延伸壳体110的下方与第一延伸壳体110叠置，迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段(例如，第一迎风段113和第二迎风段114)能够平移到第二延伸壳体210的下方与第二延伸壳体210叠置。在收缩状态下，第二背风段112的外表面可以完全被第一延伸壳体110遮盖，第二迎风段114的外表面可以完全被第二延伸壳体210遮盖。
背风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离背风面固定壳体的壳体段与迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离迎风面固定壳体的壳体段之间(例如，第一背风段111和第一迎风段113之间)可以一体成形、可拆卸地连接或抵接。
在收缩状态下，背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离固定壳体的壳体段(例如，第一背风段111和第一迎风段113)可以形成为如图3所示的平坦表面，然而，本发明不限于此。在收缩状态下，背风面伸缩壳体和迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段中最远离固定壳体的壳体段(例如，第一背风段111和第一迎风段113)可以大体上处于人字形支撑状态。
壳体段(例如，第一背风段111、第二背风段112、第一迎风段113和第二迎风段114)、第一延伸壳体110和第二延伸壳体210均可以大体呈板形，例如，矩形板，然而，本发明不限于此。在多个壳体段能够在驱动单元的驱动下相对于固定壳体独立运动(例如，靠近或远离固定壳体)的情况下，每个壳体段的运动速度可以不同，例如，第一背风段111向固定壳体运动的速度可以大于第二背风段112向固定壳体的运动速度，以使第一背风段111与第二背风段112同时运动至背风面固定壳体，然而，本发明不限于此。
如图1所示，驱动单元30可以包括用于驱动背风面伸缩壳体(例如，第一背风段111和第二背风段112)的背风面伸缩壳体驱动单元，虽然图1中没有示出，但是驱动单元30可以包括用于驱动迎风面伸缩壳体(第一迎风段113和第二迎风段114)的迎风面伸缩壳体驱动单元。
背风面伸缩壳体驱动单元和迎风面伸缩壳体驱动单元可以分别包括驱动源31、分别对应于至少两个壳体段的管路32和分别对应于所述管路32以分别驱动至少两个壳体段的驱动部33。这里的驱动部33可以是上文提及的致动单元。
驱动源31可以是提供液压油的液压源，驱动部33可以是液压缸。另外，驱动源31可以是提供气体的泵站，驱动部33可以是气缸。然而，本发明不限于此。
如图1所示，背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20之间还设有彼此面对的第一腹板13和第二腹板14，第一腹板13和第二腹板14连接并支撑背风面固定壳体10和迎风面固定壳体20，背风面伸缩壳体驱动单元和迎风面伸缩壳体驱动单元的驱动源31设置在第一腹板13和第二腹板14之间的空间中。第一腹板13和第二腹板14可以是腹板，并且可以利用与主梁的材质相同的材质制成。
无论是在伸展状态还是收缩状态下，壳体段和延伸壳体(例如，第一背风段111、第二背风段112、第一迎风段113、第二迎风段114、第一延伸壳体110和第二延伸壳体210)均可以在上述空间的外部。即，伸缩壳体在伸缩过程中可以始终位于第二腹板14的外侧，而不伸缩至固定壳体的内部。
沿可伸缩叶片的展向方向(长度方向)上看，在伸展状态下，背风面伸缩壳体的至少两个壳体段、迎风面伸缩壳体的至少两个壳体段和固定壳体的延伸壳体(例如，第一延伸壳体110和第二延伸壳体210)和第二腹板14可以大体形成为三角形，例如，第一背风段111、第二背风段112、第一延伸壳体110、第二腹板14、第二延伸壳体210、第二迎风段114和第一迎风段113可以大体形成为三角形。下面以驱动单元包括气动元件的示例进行描述，但是驱动单元的示例不限于此。
以驱动源31为泵站并且驱动部33为气缸为例，泵站可以安装在第一腹板13和第二腹板14之间的空间，驱动源31可以为多个，多个驱动源31并排布置在第一腹板13和第二腹板14之间，气缸的一端可以安装在第二腹板14的侧壁上，气缸的另一端可以连接到伸缩壳体11。
具体地，作为驱动部或致动单元的气缸也可以为多个，气缸的数量可以与壳体段的数量相同，也可以多于壳体段的数量，气缸的另一端可以固定连接到壳体段的内表面或者壳体段的侧表面，气缸可以支撑壳体段，气缸的布置方向可以与壳体段在伸展状态下的延伸方向(例如，弦向方向)平行，气缸沿其长度方向的直线伸缩可以带动壳体段平移。
另外，气缸的另一端可以活动连接到(例如，铰接到)壳体段的内表面(与暴露于外部的外表面相对)，相邻的两个壳体段之间可以滑动连接，最靠近背风面固定壳体或迎风面固定壳体的壳体段可以与第一延伸壳体110或第二延伸壳体210的内表面滑动连接。因此，相邻的两个壳体段之间可以彼此支撑，此时，气缸的布置方向或长度方向可以不与壳体段在伸展状态下的延伸方向(例如，弦向方向)平行。例如，气缸的另一端可以铰接至壳体段的内表面，气缸的布置方向或长度方向可以与第二腹板14垂直。
壳体段可以利用不同类型的驱动单元进行驱动，在壳体段利用相同类型的驱动单元驱动的情况下，驱动单元中的致动单元或驱动部的尺寸可以不同，例如，从可伸缩叶片的展向方向上看，驱动第一背风段111的气缸的尺寸可以大于驱动第二背风段112的气缸的尺寸。每个气缸的长度方向可彼此平行。在利用多个致动单元(例如，气缸)驱动同一壳体段的情况下，从上述展向方向上看，多个致动单元可以彼此重合。另外，管路32可以穿过第二腹板14和/或第一腹板13与布置在上述空间之外的驱动部33连接。
安装有上述可伸缩叶片的风力发电机组可以在诸如台风等恶劣天气下正常运行，具有较高的安全性。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以降低可伸缩叶片的弦长(例如，最大弦长)。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以快速改变对风面积，从而可快速调节发电功率。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以防止风力发电机组在台风天气遭到破坏。
根据本发明的实施例的可伸缩叶片可以在诸如台风的恶劣天气条件下正常运转。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内容易想到的改变或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种可伸缩叶片，其特征在于，包括：
固定壳体，包括背风面固定壳体(10)和迎风面固定壳体(20)；
伸缩壳体(11)，位于所述固定壳体的前缘方向和/或后缘方向；
驱动单元(30)，使所述伸缩壳体(11)沿弦向方向伸缩；
其中，所述伸缩壳体(11)包括：
背风面伸缩壳体，与所述背风面固定壳体(10)结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，所述至少两个壳体段能够在所述驱动单元(30)的驱动下分别相对于所述背风面固定壳体(10)移动；
迎风面伸缩壳体，与所述迎风面固定壳体(20)结合并且沿其伸缩方向分为至少两个壳体段，所述至少两个壳体段能够在所述驱动单元(30)的驱动下分别相对于所述迎风面固定壳体(20)移动。
2.根据权利要求1所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面伸缩壳体和所述迎风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段能够沿着相邻的所述壳体段的表面移动，而与相邻的所述壳体段叠置。
3.根据权利要求1所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段能够沿靠近或远离所述背风面固定壳体(10)的方向平移，所述迎风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段能够沿靠近或远离所述迎风面固定壳体(20)的方向平移。
4.根据权利要求2所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面固定壳体(10)包括第一延伸壳体(110)，所述背风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段中最靠近所述背风面固定壳体(10)的所述壳体段能够沿所述第一延伸壳体(110)的内表面滑动并与所述第一延伸壳体(110)叠置，所述迎风面固定壳体(20)包括第二延伸壳体(210)，所述迎风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段中最靠近所述迎风面固定壳体(20)的所述壳体段能够沿所述第二延伸壳体(210)的内表面滑动并与所述第二延伸壳体(210)叠置。
5.根据权利要求3所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面固定壳体(10)包括第一延伸壳体(110)，所述背风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段能够平移到所述第一延伸壳体(110)的下方与所述第一延伸壳体(110)叠置，所述迎风面固定壳体(20)包括第二延伸壳体(210)，所述迎风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段能够平移到所述第二延伸壳体(210)的下方与所述第二延伸壳体(210)叠置。
6.根据权利要求1所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段中最远离所述背风面固定壳体(10)的所述壳体段与所述迎风面伸缩壳体的所述至少两个壳体段中最远离所述迎风面固定壳体(20)的所述壳体段之间一体成形、可拆卸地连接或胶接。
7.根据权利要求1所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述驱动单元(30)包括分别用于驱动所述背风面伸缩壳体和所述迎风面伸缩壳体的背风面伸缩壳体驱动单元和迎风面伸缩壳体驱动单元。
8.根据权利要求7所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面伸缩壳体驱动单元和所述迎风面伸缩壳体驱动单元分别包括驱动源(31)、分别对应于所述至少两个壳体段的管路(32)和分别对应于所述管路(32)以分别驱动所述至少两个壳体段的驱动部(33)。
9.根据权利要求7所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述背风面固定壳体(10)和所述迎风面固定壳体(20)之间还设有彼此面对的第一腹板(13)和第二腹板(14)，所述第一腹板(13)和所述第二腹板(14)连接并支撑所述背风面固定壳体(10)和所述迎风面固定壳体(20)，所述背风面伸缩壳体驱动单元和所述迎风面伸缩壳体驱动单元的驱动源(31)设置在所述第一腹板(13)和所述第二腹板(14)之间的空间中。
10.根据权利要求1所述的可伸缩叶片，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元被配置为基于风速的大小控制所述驱动单元(30)以使所述伸缩壳体(11)沿弦向方向伸缩。
11.根据权利要求10所述的可伸缩叶片，其特征在于，所述控制单元被进一步配置为：
当所述风速大于或等于预定阈值时，控制所述驱动单元(30)以使所述伸缩壳体(11)沿所述弦向方向收缩；
当所述风速小于预定阈值时，控制所述驱动单元(30)以使所述伸缩壳体(11)沿所述弦向方向伸展。
12.一种风力发电机组，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的可伸缩叶片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112483308B (zh) * 2020-12-04 2022-07-12 西安交通大学 一种带有可移动叶片扇面的风机叶片

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297077A (zh) * 2011-09-23 2011-12-28 清华大学 一种模块化的可充抽气的大型风力发电机叶片结构
CN102322408A (zh) * 2011-09-23 2012-01-18 清华大学 一种充抽气型风力发电机的叶片结构
CN104033339A (zh) * 2014-05-27 2014-09-10 上海通用风机股份有限公司 一种风力发电机叶片
DE102013206437A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-16 Senvion Se Rotorblatt einer Windenergieanlage und Windenergieanlage

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040232016A1 (en) * 2002-10-10 2004-11-25 Dietrich Gregory B. Collapsible golf bag carrying case

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297077A (zh) * 2011-09-23 2011-12-28 清华大学 一种模块化的可充抽气的大型风力发电机叶片结构
CN102322408A (zh) * 2011-09-23 2012-01-18 清华大学 一种充抽气型风力发电机的叶片结构
DE102013206437A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-16 Senvion Se Rotorblatt einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
CN104033339A (zh) * 2014-05-27 2014-09-10 上海通用风机股份有限公司 一种风力发电机叶片

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