CN110195691A - 风力发电机组的冷却系统及冷却方法、风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风力发电机组的冷却系统及冷却方法、风力发电机组，用以提高冷却系统冷却效率，并实现对风力发电机组的各部件进行差异化冷却。该冷却系统包括若干冷却子系统(11)，所述风力发电机组的发热部件包括若干组(12)，每个所述组(12)对应一个冷却子系统(11)；每一所述冷却子系统(11)，用于通过流动的冷却液与该冷却子系统(11)对应的所述发热部件进行热交换。由于采用冷却液作为冷却介质，因此提高了冷却系统冷却效率；且每个组对应一个冷却子系统，有利于实现对风力发电机组的各发热部件的温度进行差异化控制。

Description

风力发电机组的冷却系统及冷却方法、风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的冷却系统及冷却方法、风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是由叶片、轮毂、发电机、机舱、底座、塔筒等几部分组成，而叶片、轮毂和发电机都是高空中的运动部件，因此各部分的连接显得尤为重要。

随着国家政策的指引，目前越来越多的风力发电机开始树立在海上，且叶片、轮毂、发电机和机舱都位于高空中，其维护成本会增加很多，因此，提高风力发电机组及其各部件的可靠性成为目前亟待解决的问题。

在风力发电机组的运行过程中，各机械部件和电气部件会产生一些热量，产生的热量会导致机舱内温度升高，而当机舱内温度升高时，各部件会受到不利影响，降低自身的可靠性和寿命，甚至直接导致电气部件的损坏或故障，这将导致风力发电机组运行和维护费用的增加。

例如：现有技术发电机涡流损耗在结构内部产生大量的热耗，该热耗引起的过温会导致发电机永磁体的不可逆退磁，所以发电机需要冷却装置对其进行冷却。

本发明的发明人对现有技术风力发电机组的冷却系统进行研究，发现现有技术的冷却系统冷却效率较低，且该冷却系统不能对风力发电机组的各部件进行差异化冷却。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种风力发电机组的冷却系统及冷却方法、风力发电机组，用以提高冷却系统冷却效率，并实现对风力发电机组的各部件进行差异化冷却。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种风力发电机组的冷却系统，其中，所述风力发电机组的发热部件包括若干组发热部件，每个所述组对应一个冷却子系统；

每一所述冷却子系统，用于通过流动的冷却液与该冷却子系统对应的所述发热部件进行热交换。

优选地，每一所述冷却子系统包括内循环冷却子系统和外循环冷却子系统；

每一个所述外循环冷却子系统位于所述风力发电机组的机舱外部，且每一个所述外循环冷却子系统均对应液路连接一个所述内循环冷却子系统。

优选地，每一所述内循环冷却子系统，用于通过流动的冷却液与该内循环冷却子系统对应的发热部件进行热交换，并将热交换后的冷却液运送到对应的每一所述外循环冷却子系统；

每一所述外循环冷却子系统，用于将热交换后的冷却液与外界气体进行热交换，并将热交换后的冷却液返回到对应的每一所述内循环冷却子系统。

优选地，根据发热部件的温度控制要求和/或流量要求，将所述风力发电机组的发热部件分成三组，对应三个冷却子系统。

优选地，所述三个冷却子系统包括第一内循环冷却子系统、第二内循环冷却子系统和第三内循环冷却子系统；

所述第一内循环冷却子系统位于所述发电机内部，用于通过流动的冷却液与所述发电机进行热交换；

所述第二内循环冷却子系统位于所述机舱内部，用于通过流动的冷却液与所述机舱内的偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件进行热交换；

所述第三内循环冷却子系统位于所述机舱内部，用于通过流动的冷却液与所述机舱内的变流柜和/或变压柜进行热交换。

优选地，每个所述外循环冷却子系统包括至少一个散热片。

优选地，每个所述外循环冷却子系统包括至少一个风扇。

优选地，对应于第一内循环冷却子系统的第一外循环冷却子系统包括四个散热片和两个风扇；和/或

对应于第二内循环冷却子系统的第二外循环冷却子系统包括一个散热片和两个风扇；和/或

对应于第三内循环冷却子系统的第三外循环冷却子系统包括三个散热片和两个风扇。

优选地，所述第三外循环冷却子系统对应于两个柜体组合各设置一片半散热片和一个风扇，所述柜体组合包括所述变流柜的一个柜体和所述变压柜的一个柜体。

优选地，所述内循环冷却子系统的液路上设置有电动阀门，所述电动阀门用于在所述风力发电机组的主控系统的控制下，控制内循环冷却子系统中的冷却液的流量。

优选地，所述第一内循环冷却子系统中设置有至少一个第一泵；

和/或，所述第二内循环冷却子系统中设置有至少一个第二泵；

和/或，所述第三内循环冷却子系统中设置有至少两个第三泵。

优选地，所述第三内循环冷却子系统中的至少两个第三泵中，其中两个所述第三泵，分别用于将与两个柜体组合进行热交换后的冷却液运送到第三外循环冷却子系统，所述柜体组合包括所述变流柜的一个柜体和所述变压柜的一个柜体。

优选地，所述冷却液为含有防锈防冻液的冷却水；和/或

所述散热片的材料包括铝。

一种风力发电机组，包括上述的冷却系统。

一种上述的冷却系统的冷却方法，包括：

将所述风力发电机组的发热部件分成若干组，对应若干冷却子系统，其中，所述冷却子系统包括内循环冷却子系统和外循环冷却子系统；

每一内循环冷却子系统通过流动的冷却液与该内循环冷却子系统对应的发热部件进行热交换，并控制将热交换后的冷却液运送到对应的每一外循环冷却子系统；

每一所述外循环冷却子系统将接收到的热交换后的冷却液与所述外界气体进行热交换，并将热交换后的冷却液返回到对应的每一所述内循环冷却子系统。

相比于现有技术，本发明的方案具有以下有益效果：

本发明提供的风力发电机组的冷却系统包括若干冷却子系统，每一冷却子系统，用于通过流动的冷却液与该冷却子系统对应的发热部件进行热交换；本发明采用冷却液作为冷却介质，相较现有技术采用空气作为冷却介质，能够提高冷却效率，节约设备的占地空间；并且，本发明的冷却系统包括若干冷却子系统，将风力发电机组的发热部件分成若干组，每个组对应一个冷却子系统，与现有技术相比，有利于实现对风力发电机组的各发热部件的温度进行差异化控制。

并且，本发明冷却液为含有防锈防冻液的冷却水，防锈防冻液的添加，会避免冷却水在低温状态下结冰，并能减少对液路管道的腐蚀，减少了维护费用。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明提供的一种风力发电机组的冷却系统的结构框图；

图2是本发明提供的一风力发电机组的冷却系统包括内、外循环冷却子系统的结构框图；

图3是本发明提供的一种风力发电机组的冷却系统的具体结构示意图；

图4是本发明提供的外循环冷却子系统与风力发电机组的各部件之间的关系示意图；

图5是本发明提供的三个外循环冷却子系统的具体结构示意图。

下面说明本发明实施例各附图标记表示的含义：

11-冷却子系统；12-风力发电机组的发热部件分成的组；111-内循环冷却子系统；112-外循环冷却子系统；

1111-第一内循环冷却子系统；1112-第二内循环冷却子系统；1113-第三内循环冷却子系统；1121-第一外循环冷却子系统；1122-第二外循环冷却子系统；1123-第三外循环冷却子系统；

311-散热片；312-风扇；31-第一电动阀门；32-第二电动阀门；33-第三电动阀门；34-第一泵；35-第二泵；36-第三泵；

1-风力发电机组的叶片；2-风力发电机组的发电机；4-风力发电机组的机舱；5-风力发电机组的塔筒；6-风力发电机组的轮毂；51-散热片之间的连通弯管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明的发明人对现有技术风力发电机组的冷却系统进行研究，发现如下问题。

本发明的发明人发现，现有技术风力发电机组的冷却系统的冷却介质使用空气，冷却效率较低。

发明人还发现，现有技术风力发电机组的冷却系统是一个串联、整合的整体系统，该冷却系统对风力发电机组机舱内各部件实现整体的冷却，并不考虑各部件之间的差异，不能对各部件温度进行差异化的控制。

风力发电机组中，发电机、变压柜、变流柜、液压系统等部件工作温度范围不一样，发明人还发现，现有技术为了对各部件进行差异化冷却，在冷却系统中增加设置液体分配器，液体分配器实现对各部件中冷却液流量的控制。

但现有技术设置有液体分配器的冷却系统会增加系统的复杂度，且液体分配器的集成度较高，一旦出现问题，整个冷却系统都会出现故障，极大的降低了冷却系统的可靠性；另外，由于该冷却系统中各管路、换热器材质和所处工作环境的不同，含有不同杂质的冷却液回流、混合会造成污染或性能下降。

此外，发明人还发现，现有技术风力发电机组的冷却系统防腐性能不够，在海洋大气环境中易于腐蚀，使用寿命较短。

下面结合附图介绍本发明的技术方案。

本发明的发明人，鉴于现有技术存在的不足，提供一种风力发电机组的冷却系统。

如图1所示，图1是本发明提供的一种风力发电机组的冷却系统的结构框图，本发明提供的冷却系统包括若干冷却子系统11，将风力发电机组的发热部件分成若干组12，每个组12对应一个冷却子系统11；每一冷却子系统11，用于通过流动的冷却液与该冷却子系统对应的发热部件进行热交换。

本发明提供的风力发电机组的冷却系统包括若干冷却子系统11，每一冷却子系统11，用于通过流动的冷却液与该冷却子系统对应的发热部件进行热交换；本发明采用冷却液作为冷却介质，相较现有技术采用空气作为冷却介质，本发明能够提高冷却效率，节约设备的占地空间；并且，本发明的冷却系统包括若干冷却子系统11，将风力发电机组的发热部件分成若干组12，每个组12对应一个冷却子系统11，与现有技术相比，能够减少冷却液的混合污染，且有利于实现对风力发电机组的各发热部件的温度进行差异化控制。

较佳地，本发明中的冷却液为冷却水，由于水的比热容较大，可使风力发电机组的结构更加紧凑，冷却效率更高，并且采用冷却水作为冷却介质是清洁、环保的。即：本发明采用冷却水作为冷却介质，在维持环保理念的同时，提高了冷却效率，节约了设备的占地空间。

进一步地，本发明中的冷却液为含有防锈防冻液的冷却水，防锈防冻液的添加，会避免冷却水在低温状态下结冰，并能减少对液路管道的腐蚀，减少了维护费用。

在一种较佳的实施方式中，本发明的每一冷却子系统11包括内循环冷却子系统111和外循环冷却子系统112，如图2所示，每一个外循环冷却子系统112位于风力发电机组的机舱外部，且每一个外循环冷却子系统112均对应液路连接一个内循环冷却子系统111；这样，外循环冷却子系统112位于风力发电机组的机舱外部，外循环冷却子系统112能够与外界的低温空气进行热交换，能够更加简单方便的实现冷却效果。

在一种较佳的实施方式中，如图2所示，每一内循环冷却子系统111，用于通过流动的冷却液与该内循环冷却子系统111对应的发热部件进行热交换，并将热交换后的冷却液运送到对应的每一外循环冷却子系统112；每一外循环冷却子系统112，用于将热交换后的冷却液与外界气体进行热交换，并将热交换后的冷却液返回到对应的每一内循环冷却子系统111。

在海洋大气环境中，风力发电机组的部件容易腐蚀，所以风力发电机组需要做好密封，使机舱处于相对密封状态，风力发电机组内空气与外界空气不存在质量的交互，只存在热量的交换。

本发明设计了内循环冷却子系统和外循环冷却子系统，内循环冷却子系统通过冷却液的流动，从风力发电机组的各发热部件中带走其产生的热量，并将被加热的冷却液运送到对应的每一外循环冷却子系统，外循环冷却子系统将被加热的冷却液与外界气体进行热交换，将冷却液中的热量散到大气中，被冷却的冷却液返回到对应的每一内循环冷却子系统进入下次循环。

本发明每一冷却子系统包括内循环冷却子系统和外循环冷却子系统，每一个外循环冷却子系统112位于风力发电机组的机舱外部，这样能够对机舱进行更好的密封，且外循环冷却子系统将被加热的冷却液与外界气体进行热交换，能够更加简单方便的实现冷却效果。

在一种较佳的实施方式中，根据风力发电机组的发热部件的温度控制要求和/或流量要求，将风力发电机组的发热部件分成三组，对应三个冷却子系统；当然，在实际生产过程中，还可以根据各发热部件产生热量的多少，以及各发热部件对温度的要求，将发热部件分成两组或四组等更多组，本发明优选将发热部件分成三组。

较佳地，如图3所示，本发明三个冷却子系统包括第一内循环冷却子系统1111、第二内循环冷却子系统1112和第三内循环冷却子系统1113；以及第一外循环冷却子系统1121、第二外循环冷却子系统1122和第三外循环冷却子系统1123。

如图3所示，第一内循环冷却子系统1111位于发电机内部，用于通过流动的冷却液与发电机进行热交换；具体实施时，本发明中的第一内循环冷却子系统1111包括多个空-水换热器，发电机的定子圆周方向均布有多个空-水换热器，高温空气经过空-水换热器后冷却为相对温度较低的空气，温度较低的空气直接进入发电机内部或排入机舱。

如图3所示，第二内循环冷却子系统1112位于机舱内部，用于通过流动的冷却液与机舱内的偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件进行热交换；在实际设计时，本发明第二内循环冷却子系统1112对应风力发电机组的产生热量较少的多个发热部件组成的组，该组除了包括偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控外，还可以包括其它产生热量较少的发热部件。

如图3所示，第三内循环冷却子系统1113位于机舱内部，用于通过流动的冷却液与机舱内的变流柜和/或变压柜进行热交换，其中，变流柜和变压柜各有两个柜体。

进一步地，每个外循环冷却子系统包括至少一个散热片，如图3所示，第一外循环冷却子系统1121包括至少一个散热片311，第二外循环冷却子系统1122包括至少一个散热片311，第三外循环冷却子系统1123包括至少一个散热片311。

优选地，本发明中散热片311的材料包括铝，散热片311的材料选择铝，增加了散热片311的防腐性能，延长了散热片311的使用寿命，减少了散热片311的维护费用。

进一步地，每个外循环冷却子系统包括至少一个风扇，如图3所示，第一外循环冷却子系统1121包括至少一个风扇312，第二外循环冷却子系统1122包括至少一个风扇312，第三外循环冷却子系统1123包括至少一个风扇312；本发明中风扇312的设置能够增加每个外循环冷却子系统的冷却效率；当然，在实际设计时，每个外循环冷却子系统也可以不设置风扇，而通过增加散热片311的换热面积来提升冷却效率。

优选地，如图3所示，对应于第一内循环冷却子系统1111的第一外循环冷却子系统1121包括四个散热片311和两个风扇312；

对应于第二内循环冷却子系统1121的第二外循环冷却子系统1122包括一个散热片311和两个风扇312；

对应于第三内循环冷却子系统1113的第三外循环冷却子系统1123包括三个散热片311和两个风扇312；优选地，第三外循环冷却子系统1123对应于一个变流柜和变压柜的柜体组合设置一片半散热片311和一个风扇312；第三外循环冷却子系统1123对应于另一个变流柜和变压柜的柜体组合设置一片半散热片311和一个风扇312。

具体实施时，本发明位于风力发电机组的机舱外部的外循环冷却子系统112与风力发电机组的各部件之间的关系图如图4所示，图中1表示风力发电机组的叶片，2表示风力发电机组的发电机，4表示风力发电机组的机舱，5表示风力发电机组的塔筒，6表示风力发电机组的轮毂。

具体实施时，本发明三个外循环冷却子系统的具体结构如图5所示，图中51表示散热片之间的连通弯管，具体地，第一外循环冷却子系统1121包括四个散热片311和两个风扇312；第二外循环冷却子系统1122包括一个散热片311和两个风扇312；第三外循环冷却子系统1123包括三个散热片311和两个风扇312。

下面详细介绍本发明三个冷却子系统的具体工作过程。

本发明中的冷却液以冷却水为例进行介绍。

针对第一冷却子系统，即：第一内循环冷却子系统1111和第一外循环冷却子系统1121：

在一种较佳的实施方式中，如图3所示，第一内循环冷却子系统1111中设置有至少一个第一泵34，第一泵34用于将与发电机进行热交换后的冷却水运送到第一外循环冷却子系统1121；具体地，本发明设置有两个第一泵34，这样，本发明第一泵34采用一用一备的方式，能够提高系统的可靠性，减少维护费用，在实际运行中，交替使用两个第一泵34，以进一步提高系统的可靠性。

如图3所示，第一内循环冷却子系统1111位于发电机内部，发电机的冷却形式是空-水-空，发电机内部的高温空气经过空-水换热器后冷却为相对温度较低的空气，温度较低的空气直接进入发电机内部或排入机舱，空-水换热器中的高温水则通过第一泵31运送至机舱外部的第一外循环冷却子系统1121，第一外循环冷却子系统1121包括四个散热片311和两个风扇312，第一外循环冷却子系统1121利用外部低温的空气进行冷却，第一外循环冷却子系统1121将冷却后的冷却水返回到第一内循环冷却子系统1111，进入下一个循环。

具体实施时，第一外循环冷却子系统1121包括的两个不设置风扇312的散热片311能够利用外部低温的空气进行被动冷却，冷却效率相对较低；而设置有风扇312的两个散热片311能够利用外部低温的空气进行主动冷却，冷却效率相对较高。

较佳地，如图3所示，第一内循环冷却子系统1111的液路上设置有第一电动阀门31，第一电动阀门31用于在风力发电机组的主控系统的控制下，控制该第一内循环冷却子系统1111中的冷却水的流量；这样，当主控系统接收到发电机的实际温度时，会相应的控制第一电动阀门31的开度，实现了对冷却水流量的自动控制，进而实现了对冷却量的控制。

针对第二冷却子系统，即：第二内循环冷却子系统1112和第二外循环冷却子系统1122：

在一种较佳的实施方式中，如图3所示，第二内循环冷却子系统1112中设置有至少一个第二泵35，第二泵35用于将与偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件进行热交换后的冷却水运送到第二外循环冷却子系统1122；具体地，本发明设置有两个第二泵35，这样，本发明第二泵35采用一用一备的方式，能够提高系统的可靠性，减少维护费用，在实际运行中，交替使用两个第二泵35，以进一步提高系统的可靠性。

如图3所示，第二内循环冷却子系统1112中，流动的低温冷却水通过与机舱内的偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件换热，将偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的热量带走；之后将换热后的高温水通过第二泵35运送至机舱外部的第二外循环冷却子系统1122，第二外循环冷却子系统1122包括一个散热片311和两个风扇312，高温水通过一个散热片311和两个风扇312与外部低温的空气实现热交换，第二外循环冷却子系统1122将热交换后的冷却水返回到第二内循环冷却子系统1112，进入下一个循环。

具体地，相对于风力发电机组的其它部件，机舱内的偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控这些部件的产热量较少，因此，本发明第二外循环冷却子系统1122包括一个散热片311即可；散热片311上安装有两个风扇312，能够增加散热片311的换热效果。

较佳地，如图3所示，第二内循环冷却子系统1112的液路上设置有第二电动阀门32，第二电动阀门32用于在风力发电机组的主控系统的控制下，控制该第二内循环冷却子系统1112中的冷却水的流量；这样，当主控系统接收到偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件的实际温度时，会相应的控制第二电动阀门32的开度，实现了对冷却水流量的自动控制，进而实现了对冷却量的控制。

针对第三冷却子系统，即：第三内循环冷却子系统1113和第三外循环冷却子系统1123：

在一种较佳的实施方式中，如图3所示，第三内循环冷却子系统1113中设置有至少两个第三泵36，当第三内循环冷却子系统1113中设置有两个第三泵36，其中一个第三泵36，用于将与变流柜中的一个柜体和变压柜中的一个柜体进行热交换后的冷却水运送到第三外循环冷却子系统1123；另一个第三泵36，用于将与变流柜中的另一柜体和变压柜中的另一柜体进行热交换后的冷却水运送到第三外循环冷却子系统1123。

如图3所示，第三内循环冷却子系统1113中，流动的低温冷却水通过与变流柜和变压柜换热，将变流柜和变压柜的热量带走；之后将换热后的高温水通过第三泵36运送至机舱外部的第三外循环冷却子系统1123，第三外循环冷却子系统1123包括三个散热片311和两个风扇312，高温水通过一个散热片311和两个风扇312与外部低温的空气实现热交换，第三外循环冷却子系统1123将热交换后的冷却水返回到第三内循环冷却子系统1113，进入下一个循环。

较佳地，如图3所示，第三外循环冷却子系统1123对应于变流柜中的一个柜体和变压柜中的一个柜体设置一片半散热片311和一个风扇312；第三外循环冷却子系统1123对应于变流柜中的另一柜体和变压柜中的另一柜体设置一片半散热片311和一个风扇312；即：本发明因为变流柜和变压柜各有两个柜体，所以将三个散热片311平均分成一片半散热器，每一片半散热片311中，整片的散热片311安装一风扇312，半片的散热片311不安装风扇312，每一片半散热片311的冷却水都与一个变流柜和一个变压柜相连。

具体地，如图3所示，本发明第三内循环冷却子系统1113中设置有三个第三泵36，由于第三外循环冷却子系统1123包括的三个散热片311被分成了独立的两部分，所以，第三内循环冷却子系统1113中第三泵36采用两用一备的设置方式，这种设置方式能够提高系统的可靠性，减少维护费用。

较佳地，如图3所示，第三内循环冷却子系统1113的液路上设置有第三电动阀门33，第三电动阀门33用于在风力发电机组的主控系统的控制下，控制该第三内循环冷却子系统1113中的冷却水的流量；这样，当主控系统接收到变流柜和/或变压柜的实际温度时，会相应的控制第三电动阀门33的开度，实现了对冷却水流量的自动控制，进而实现了对冷却量的控制。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组包括本发明上述的冷却系统，风力发电机组其它部件的设置情况均与现有技术类似，这里不再赘述。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种采用本发明上述冷却系统的冷却方法，该冷却方法包括：

将风力发电机组的发热部件分成若干组12，对应若干冷却子系统11，其中，冷却子系统11包括内循环冷却子系统111和外循环冷却子系统112；

S601、每一内循环冷却子系统111通过流动的冷却液与该内循环冷却子系统111对应的发热部件进行热交换，并控制将热交换后的冷却液运送到对应的每一外循环冷却子系统112；

S602、每一外循环冷却子系统112将接收到的热交换后的冷却液与外界气体进行热交换，并将热交换后的冷却液返回到对应的每一内循环冷却子系统111。

具体地，本发明以将风力发电机组的发热部件分成三组，对应三个冷却子系统(第一冷却子系统、第二冷却子系统和第三冷却子系统)，每一冷却子系统包括内循环冷却子系统和外循环冷却子系统为例进行介绍。

具体地，本发明以第一冷却子系统对风力发电机组的发电机进行冷却为例，具体冷却过程已在上面进行了详细的描述，这里不再赘述。

具体地，本发明以第二冷却子系统对风力发电机组机舱内的偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件进行冷却为例，具体冷却过程已在上面部分进行了详细的描述，这里不再赘述。

具体地，本发明以第二冷却子系统对风力发电机组的变流柜和/或变压柜进行冷却为例，具体冷却过程已在上面部分进行了详细的描述，这里不再赘述。

综上所述，本发明提供的风力发电机组的冷却系统，具有如下有益效果：

第一、冷却系统采用冷却水为冷却介质，相较空气为冷却介质时，在维持环保理念的同时，提高了冷却效果，节约了设备的占地空间。

第二、冷却水中防锈防冻液的加入，在保证低温下冷却水不结冰的同时，减少了水对流道表面的腐蚀，减少了维护费用。

第三、根据发热部件的温度控制要求和/或流量要求，将风力发电机组的发热部件分成三组，对应三个冷却子系统，减少了冷却液的混合污染，且有利于对风力发电机组的各发热部件的温度进行控制。

第四、在各个冷却子系统包括的内循环冷却子系统中设置了电动阀门，通过对风力发电机组的各发热部件温度的实时监测，实现了对冷却水流量的自动控制，进而实现了对冷却量的控制。

第五、冷却子系统包括的内循环冷却子系统中一用一备或两用一备泵的设置，且在系统正常运行时采用泵的交替运行，提高了冷却系统的可靠性，减少了维护费用。

第六、散热片的材料选择铝，在保证换热的情况下，增加了防腐性能，提高了使用寿命；另外，风力发电机组的机舱做成封闭的系统，避免了外部含盐雾的大气环境对机舱内各部件的影响。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种风力发电机组的冷却系统，其特征在于，所述风力发电机组的发热部件包括若干组(12)发热部件，每个所述组(12)对应一个冷却子系统(11)；

每一所述冷却子系统(11)，用于通过流动的冷却液与该冷却子系统(11)对应的所述发热部件进行热交换。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，每一所述冷却子系统(11)包括内循环冷却子系统(111)和外循环冷却子系统(112)；

每一个所述外循环冷却子系统(112)位于所述风力发电机组的机舱(4)外部，且每一个所述外循环冷却子系统(112)均对应液路连接一个所述内循环冷却子系统(111)。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，每一所述内循环冷却子系统(111)，用于通过流动的冷却液与该内循环冷却子系统(111)对应的发热部件进行热交换，并将热交换后的冷却液运送到对应的每一所述外循环冷却子系统(112)；

每一所述外循环冷却子系统(112)，用于将热交换后的冷却液与外界气体进行热交换，并将热交换后的冷却液返回到对应的每一所述内循环冷却子系统(111)。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，根据发热部件的温度控制要求和/或流量要求，将所述风力发电机组的发热部件分成三组(12)，对应三个冷却子系统(11)。

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述三个冷却子系统(11)包括第一内循环冷却子系统(1111)、第二内循环冷却子系统(1112)和第三内循环冷却子系统(1113)；

所述第一内循环冷却子系统(1111)位于所述发电机(2)内部，用于通过流动的冷却液与所述发电机(2)进行热交换；

所述第二内循环冷却子系统(1112)位于所述机舱(4)内部，用于通过流动的冷却液与所述机舱(4)内的偏航、刹车、变桨液压站、主轴承和机舱环控的至少一个发热部件进行热交换；

所述第三内循环冷却子系统(1113)位于所述机舱(4)内部，用于通过流动的冷却液与所述机舱(4)内的变流柜和/或变压柜进行热交换。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，每个所述外循环冷却子系统(112)包括至少一个散热片(311)。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，每个所述外循环冷却子系统(112)包括至少一个风扇(312)。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，对应于第一内循环冷却子系统(1111)的第一外循环冷却子系统(1121)包括四个散热片(311)和两个风扇(312)；和/或

对应于第二内循环冷却子系统(1112)的第二外循环冷却子系统(1122)包括一个散热片(311)和两个风扇(312)；和/或

对应于第三内循环冷却子系统(1113)的第三外循环冷却子系统(1123)包括三个散热片(311)和两个风扇(312)。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述第三外循环冷却子系统(1123)对应于两个柜体组合各设置一片半散热片(311)和一个风扇(312)，所述柜体组合包括所述变流柜的一个柜体和所述变压柜的一个柜体。

10.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述内循环冷却子系统(1111、1112、1113)的液路上设置有电动阀门(31、32、33)，所述电动阀门(31、32、33)用于在所述风力发电机组的主控系统的控制下，控制内循环冷却子系统(1111、1112、1113)中的冷却液的流量。

11.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述第一内循环冷却子系统(1111)中设置有至少一个第一泵(34)；

和/或，所述第二内循环冷却子系统(1112)中设置有至少一个第二泵(35)；

和/或，所述第三内循环冷却子系统(1113)中设置有至少两个第三泵(36)。

12.根据权利要求11所述的冷却系统，其特征在于，所述第三内循环冷却子系统(1113)中的至少两个第三泵(36)中，其中两个所述第三泵(36)，分别用于将与两个柜体组合进行热交换后的冷却液运送到第三外循环冷却子系统(1123)，所述柜体组合包括所述变流柜的一个柜体和所述变压柜的一个柜体。

13.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却液为含有防锈防冻液的冷却水；和/或

所述散热片(311)的材料包括铝。

14.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的冷却系统。

15.一种如权利要求1-13任一项所述的冷却系统的冷却方法，其特征在于，包括：

将所述风力发电机组的发热部件分成若干组(12)，对应若干冷却子系统(11)，其中，所述冷却子系统(11)包括内循环冷却子系统(111)和外循环冷却子系统(112)；

每一内循环冷却子系统(111)通过流动的冷却液与该内循环冷却子系统(111)对应的发热部件进行热交换，并控制将热交换后的冷却液运送到对应的每一外循环冷却子系统(112)；

每一所述外循环冷却子系统(112)将接收到的热交换后的冷却液与所述外界气体进行热交换，并将热交换后的冷却液返回到对应的每一所述内循环冷却子系统(111)。