CN110159486A - 基于磁能悬浮应用的风力发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的基于磁能悬浮应用的风力发电系统，包括辅助动力机构及与之组合连接的风力发电机构，所述辅助动能机构为磁能辅助单元，所述风力发电机构包括风力接收单元，所述磁能辅助单元包括设置于所述风力接收单元内的运动磁体，所述运动磁体由多个设置于真空环境的磁性圆球组成。通过磁能悬浮的原理，通过内外部磁能转化为辅助动能，带动风力发电的风力接收单元打破静态平衡，实现辅助风力旋转或提高风力采集速度，有效实现风力的持续性输送，保障发电功效，结构本身设计简单，转化效率高，可广泛应用于野外风力发电装置，无需改变现有风力发电系统，直接添加内部磁性材料结合户外本身磁场可完成系统搭建。

Description

基于磁能悬浮应用的风力发电系统
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种基于磁能悬浮应用的风力发电系统。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。
利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
风力发电设备，尤其是户外的大型风力发电设备，不仅价格昂贵，且安装维护成本也不低，尤其是高原或高海拔地区，综合成本更高，然而，在高原或高海拔地区的风力输送是不可持续性的，其设备运转往往因为风力的不稳定或者风力供给的不连续性，使得设备闲置，造成很大的资源浪费，尤其是，风力输出不持续的时候，风车本身在运转停止后，重新启动本身就会造成很大的能源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于磁能悬浮应用的风力发电系统，有效解决上述技术问题。
为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
基于磁能悬浮应用的风力发电系统，包括辅助动力机构及与之组合连接的风力发电机构，所述辅助动能机构为磁能辅助单元，所述风力发电机构包括风力接收单元，所述磁能辅助单元包括设置于所述风力接收单元内的运动磁体，所述运动磁体由多个设置于真空环境的磁性圆球组成；
具体如下：
所述风力接收单元为三组均匀排布的旋转叶片，磁性圆球设置于真空环境中，磁性圆球本身相互磁化产生撞击，同时分别与外部磁场相互作用，在风力接收单元内部运动，当风力接收单元接收外部风力的动力转化小于旋转动能时候，旋转叶片处于平衡不动状态或慢速旋转状态，所述磁能辅助单元的磁性圆球产生向外部扩张的辅助动力，辅助所述旋转叶片打破重力平衡，继续旋转或加快旋转速度，实现辅助风力转化。
特别的，所述辅助动力机构还包括与所述磁能辅助单元配套组合设置的导电机构，所述导电机构由电磁转换模块组成，所述电磁转换模块通过电能反输送将消磁的磁能输送单元继续磁化，在磁能辅助单元磁能衰减的时候实时补充磁性。
特别的，所述风力发电机构还包括与所述风力接收单元组合连接的风能转化装置，所述风能转化装置由一个或多个风力发电机组成，所述风力发电机连接电能储备装置。
特别的，所述旋转叶片为一体式的密封体，所述密封体内部抽真空，所述磁性圆球内置于所述密封体中，多个磁性圆球相互作用。
特别的，所述密封体远离旋转叶片外侧一端设置有导向电磁铁，所述导向电磁铁包括磁极及与之控制连接的磁极转化器，所述磁极转化器外接一磁极感应器，当磁性圆球靠近所述导向电磁铁，所述磁极感应器感应所述磁性圆球的近端磁极，并通过磁极转化器将所述导向电磁铁与之接触的磁极设置为可变极电磁铁，产生与之排斥的磁极，将所述磁性圆球排斥使其向旋转叶片的外端运动。
本发明的有益效果为：本发明提供的基于磁能悬浮应用的风力发电系统，不改变传统风力发电的核心组件，仅改变风车架构中旋转叶片的内部结构，通过内部的磁性球体与外部磁场的作用，转化为辅助叶片旋转的动能，当风力较弱或无风状态下，磁性球体内部运动结合外部磁场的吸引使其会远离风车中心，靠近旋转叶片的外端，通过其重量及下吸的磁力带动叶片继续旋转，或加快旋转，保证整个发电系统的正常运作，确保设备不停机，有效提高发电效率，结构本身设计简单，不增加成本，内置的电磁转换模块保障磁性球体永不消磁，导向电磁铁磁极智能转换，使其磁性球体不会聚集，不会相互吸引，保障其真空悬浮状态，使用寿命长，便于在野外复杂的不同环境中推广使用。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明基于磁能悬浮应用的风力发电系统组成结构示意图；
图2是本发明基于磁能悬浮应用的风力发电系统辅助动力机构结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1及图2所示，本实施例提供的基于磁能悬浮应用的风力发电系统：包括辅助动力机构及与之组合连接的风力发电机构，所述辅助动能机构为磁能辅助单元，所述风力发电机构包括风力接收单元，所述磁能辅助单元包括设置于所述风力接收单元内的运动磁体，所述运动磁体由多个设置于真空环境的磁性圆球组成；
具体如下：
所述风力接收单元为三组均匀排布的旋转叶片，磁性圆球设置于真空环境中，磁性圆球本身相互磁化产生撞击，同时分别与外部磁场相互作用，在风力接收单元内部运动，当风力接收单元接收外部风力的动力转化小于旋转动能时候，旋转叶片处于平衡不动状态或慢速旋转状态，所述磁能辅助单元的磁性圆球产生向外部扩张的辅助动力，辅助所述旋转叶片打破重力平衡，继续旋转或加快旋转速度，实现辅助风力转化。
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某步骤，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的方法，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其它实施方式。
本实施例具体设计方案如下：
所述辅助动力机构还包括与所述磁能辅助单元配套组合设置的导电机构，所述导电机构由电磁转换模块组成，所述电磁转换模块通过电能反输送将消磁的磁能输送单元继续磁化，在磁能辅助单元磁能衰减的时候实时补充磁性。所述风力发电机构还包括与所述风力接收单元组合连接的风能转化装置，所述风能转化装置由一个或多个风力发电机组成，所述风力发电机连接电能储备装置。所述旋转叶片为一体式的密封体，所述密封体内部抽真空，所述磁性圆球内置于所述密封体中，多个磁性圆球相互作用。所述密封体远离旋转叶片外侧一端设置有导向电磁铁，所述导向电磁铁包括磁极及与之控制连接的磁极转化器，所述磁极转化器外接一磁极感应器，当磁性圆球靠近所述导向电磁铁，所述磁极感应器感应所述磁性圆球的近端磁极，并通过磁极转化器将所述导向电磁铁与之接触的磁极设置为可变极电磁铁，产生与之排斥的磁极，将所述磁性圆球排斥使其向旋转叶片的外端运动。
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
本实施例中区别于现有技术的技术路线为：
1、不改变传统风力发电的核心组件，仅改变风车架构中旋转叶片的内部结构，通过内部的磁性球体与外部磁场的作用，转化为辅助叶片旋转的动能。
2、当风力较弱或无风状态下，磁性球体内部运动结合外部磁场的吸引使其会远离风车中心，靠近旋转叶片的外端，通过其重量及下吸的磁力带动叶片继续旋转，或加快旋转，保证整个发电系统的正常运作，确保设备不停机，有效提高发电效率。
3、结构本身设计简单，不增加成本，内置的电磁转换模块保障磁性球体永不消磁，导向电磁铁磁极智能转换，使其磁性球体不会聚集，不会相互吸引，保障其真空悬浮状态，使用寿命长，便于在野外复杂的不同环境中推广使用。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.基于磁能悬浮应用的风力发电系统，其特征在于，包括辅助动力机构及与之组合连接的风力发电机构，所述辅助动能机构为磁能辅助单元，所述风力发电机构包括风力接收单元，所述磁能辅助单元包括设置于所述风力接收单元内的运动磁体，所述运动磁体由多个设置于真空环境的磁性圆球组成；
具体如下：
所述风力接收单元为三组均匀排布的旋转叶片，磁性圆球设置于真空环境中，磁性圆球本身相互磁化产生撞击，同时分别与外部磁场相互作用，在风力接收单元内部运动，当风力接收单元接收外部风力的动力转化小于旋转动能时候，旋转叶片处于平衡不动状态或慢速旋转状态，所述磁能辅助单元的磁性圆球产生向外部扩张的辅助动力，辅助所述旋转叶片打破重力平衡，继续旋转或加快旋转速度，实现辅助风力转化。
2.根据权利要求1所述基于磁能悬浮应用的风力发电系统，其特征在于，
所述辅助动力机构还包括与所述磁能辅助单元配套组合设置的导电机构，所述导电机构由电磁转换模块组成，所述电磁转换模块通过电能反输送将消磁的磁能输送单元继续磁化，在磁能辅助单元磁能衰减的时候实时补充磁性。
3.根据权利要求1所述基于磁能悬浮应用的风力发电系统，其特征在于，
所述风力发电机构还包括与所述风力接收单元组合连接的风能转化装置，所述风能转化装置由一个或多个风力发电机组成，所述风力发电机连接电能储备装置。
4.根据权利要求1所述基于磁能悬浮应用的风力发电系统，其特征在于，
所述旋转叶片为一体式的密封体，所述密封体内部抽真空，所述磁性圆球内置于所述密封体中，多个磁性圆球相互作用。
5.根据权利要求4所述基于磁能悬浮应用的风力发电系统，其特征在于，
所述密封体远离旋转叶片外侧一端设置有导向电磁铁，所述导向电磁铁包括磁极及与之控制连接的磁极转化器，所述磁极转化器外接一磁极感应器，当磁性圆球靠近所述导向电磁铁，所述磁极感应器感应所述磁性圆球的近端磁极，并通过磁极转化器将所述导向电磁铁与之接触的磁极设置为可变极电磁铁，产生与之排斥的磁极，将所述磁性圆球排斥使其向旋转叶片的外端运动。
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