CN112682279B - 软体机舱罩、气压控制方法、控制装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种软体机舱罩、气压控制方法、控制装置及风力发电机组，涉及风力发电技术领域。该软体机舱罩，包括：至少一个膜结构单元；每个膜结构单元包括柔性的内膜层和柔性的外膜层，内膜层和外膜层之间具有至少一个供气体流通的流道；每个流道的两端具有至少一个膜结构进气口和至少一个膜结构出气口；膜结构进气口用于与风力发电机组的发电机出气口连通；膜结构出气口与外部环境连通。本申请用以解决现有的机舱罩采用玻璃钢材质制成带来的生产、运输、装配以及回收处理的问题，或机舱内需设置大量管路而占据了机舱内部空间的技术问题。

Description

软体机舱罩、气压控制方法、控制装置及风力发电机组

技术领域

本申请实施例涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种软体机舱罩、气压控制方法、控制装置及风力发电机组。

背景技术

传统的风力发电机组的机舱罩一般采用玻璃钢材质，玻璃钢是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作为基体材料的一种复合材料。

随着风力发电机组的大型化，机舱罩的体积也需随之增大，机舱罩的片体的生产、运输、装配过程中均受尺寸限制。传统的机舱罩采用玻璃钢制成，生产工艺复杂，批量生产前需要开模具，导致生产周期长，产能受限。而且，玻璃钢难以降解，可回收性差，传统的掩埋、焚烧等处理方式不仅破坏环境，而且处理成本较高，整个回收过程通常产生负收益价值。

目前，风力发电机组的发电机的散热方式，普遍采用在机舱内设置大量管路，将发电机出气口与管路连通，将发电机产生的热量通过管道排放出去。但是，这种散热方式需要在机舱内设置大量管路，从而占据了机舱内部空间。

发明内容

本申请实施例的目的旨在提供一种软体机舱罩、气压控制方法、控制装置及风力发电机组，用以解决现有的机舱罩采用玻璃钢材质制成带来的生产、运输、装配以及回收处理的问题，或机舱内需设置大量管路而占据了机舱内部空间的技术问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种软体机舱罩，用于罩住风力发电机组的机舱本体，包括：至少一个膜结构单元；

每个膜结构单元包括柔性的内膜层和柔性的外膜层，内膜层和外膜层之间具有至少一个供气体流通的流道；

每个流道的两端具有至少一个膜结构进气口和至少一个膜结构出气口；

膜结构进气口用于与风力发电机组的发电机出气口连通；

膜结构出气口与外部环境连通。

可选地，内膜层靠近机舱本体的一侧设置有隔热层；；和/或，

外膜层远离机舱本体的一侧设置有隔热层。

可选地，每个膜结构单元的外缘除膜结构进气口和膜结构出气口的部分热压，相邻的膜结构单元的热压部分采用紧固件固定连接，相邻的膜结构单元的膜结构进气口和膜结构出气口的外缘对应热压连接，以使相邻的膜结构单元的流道连通。

可选地，外膜层开设有至少一个外部进气口；

外部进气口处设有以下至少一项：风量调节阀门、压力传感器、消声器、止回阀；

膜结构进气口处设有以下至少一项：风量调节阀门、压力传感器、消声器、止回阀；

膜结构出气口处设有以下至少一项：风量调节阀门、压力传感器、消声器、止回阀；

压力传感器设于以下至少一处：

流道、膜结构进气口、膜结构出气口。

第二方面，本申请实施例还提供一种气压控制方法，应用于第一方面的软体机舱罩，该控制方法包括如下步骤：

获取每个压力传感器的数据信息；数据信息包括气压值；

根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

可选地，获取每个压力传感器的数据信息之后，且根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度之前，还包括：

若任意两个气压值之间的偏差在预定偏差范围内，则取所有的气压值的平均值作为气压检测值；以及，

根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度，包括：

若气压检测值超过预设气压范围，则调节以下至少一项：降低膜结构进气口开度、降低外膜层的外部进气口开度、增大膜结构出气口开度；若气压检测值低于预设气压范围，则调节以下至少一项：增大膜结构进气口开度、增大外部进气口开度、降低膜结构出气口开度。

可选地，若软体机舱罩包括至少两个膜结构单元，获取每个压力传感器的数据信息之后，且根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度之前，还包括：

将获取到的每个压力传感器的数据信息按照预先存储的压力传感器和膜结构单元的对应关系划分成至少一组，将每组数据信息中的气压值作为一组待计算气压值；

确定每组待计算气压值对应的气压检测值，若一组待计算气压值的任意两个气压值的偏差在预定偏差范围内，则取该组待计算气压值的平均值作为该组待计算气压值对应的气压检测值；以及，

根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度，包括：

若气压检测值超过预设气压范围，则根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：降低膜结构进气口开度、降低外膜层的外部进气口开度、增大膜结构出气口开度；

若气压检测值低于预设气压范围，则根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：增大膜结构进气口开度、增大外部进气口开度、降低膜结构出气口开度。

可选地，获取每个压力传感器的数据信息之后，且根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度之前，还包括：

若任意两个气压值之间的偏差超过预定偏差范围，则发出报警信息；报警信息用于控制风力发电机组的报警系统发出报警。

可选地，控制方法还包括：

在风力发电机组的散热系统处于工作状态时，控制外膜层的外部进气口关闭或开度降低，控制膜结构进气口打开或开度增大；

在风力发电机组的散热系统处于不工作状态时，控制外部进气口打开或开度增大，控制膜结构出气口关闭或开度降低。

第三方面，本申请实施例还提供一种气压控制装置，应用于第一方面的软体机舱罩，包括：

获取模块，用于获取每个压力传感器的数据信息，数据信息包括气压值；

调节模块，用于根据气压值调节膜结构进气口和/或膜结构出气口的开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

可选地，该气压控制装置还包括：

计算模块，用于若任意两个气压值之间的偏差在预定偏差范围内，则取所有的气压值的平均值作为气压检测值；

调节模块，用于若气压检测值超过预设气压范围，则调节以下至少一项：降低膜结构进气口开度、降低外部进气口开度、增大膜结构出气口开度；外膜层开设有至少一个外部进气口；若气压检测值低于预设气压范围，则调节以下至少一项：增大膜结构进气口开度、增大外部进气口开度、降低膜结构出气口开度。

第四方面，本申请实施例又提供一种机舱气压控制系统，包括机舱本体、第一方面的软体机舱罩、以及第三方面的气压控制装置；

软体机舱罩设于机舱本体上方，且罩住机舱本体；

气压控制装置设于机舱本体内。

第五方面，本申请实施例又提供一种风力发电机组，包括塔架、发电机、轮毂和若干个叶片，还包括第四方面的机舱气压控制系统；

发电机设有发电机进气口和发电机出气口；

发电机进气口与外部环境连通，发电机出气口与膜结构进气口连通。

可选地，机舱本体设有机舱进气口；

机舱进气口与发电机进气口连通；

机舱进气口处设有空气处理装置。

可选地，风力发电机组还包括第三方面的气压控制装置。

相比现有技术，本申请实施例的技术方案至少具有以下有益技术效果：

本申请实施例的软体机舱罩包括至少一个膜结构单元，每个膜结构单元包括柔性的内膜层和柔性的外膜层，内膜层和外膜层之间具有至少一个供气体流通的流道。内膜层和外膜层均为柔性的膜结构，能够避免机舱罩在生产、运输、装配环节受尺寸限制，减轻了机舱罩整体的重量。同时，使用的膜材可回收再利用，降低了回收成本，减少了对环境的破坏。使用时，至少一个膜结构单元安装在风力发电机组的机舱本体上，在内膜层和外膜层之间的通道内充气，形成软体机舱罩，安装拆卸方便，实用性强。

本申请实施例的内膜层和外膜层之间的流道的两端具有至少一个膜结构进气口和至少一个膜结构出气口，膜结构进气口用于与风力发电机组的发电机的出气口连通，膜结构出气口与外部环境连通，从而将发电机产生的热量从流道的膜结构出气口排放出去，不需要在机舱内设置管路，从而减少发电机的散热系统所需的管道，释放了机舱内部空间。

本申请实施例的气压控制方法可以控制软体机舱罩内的气压，使得机舱罩在对发电机进行散热的同时，保证每个充气式膜结构单元正常使用，进而保证机舱罩的正常使用。

本申请实施例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，或通过本申请实施例的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/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为本申请实施例风力发电机组的结构示意图；

图2为本申请实施例膜结构进气口的进气原理图；

图3为本申请一个实施例气压控制方法的流程图；

图4为本申请另一个实施例气压控制方法的流程图；

图5为本申请又一个实施例气压控制方法的流程图；

图6为本申请还一个实施例气压控制方法的流程图；

图7为本申请一个实施例气压控制装置的结构示意图；

图8为本申请另一个实施例气压控制装置的结构示意图。

附图标记：1-轮毂、2-叶片、3-发电机、4-塔架、5-机舱本体、61-内膜层、62-外膜层、7-流道、8-空气处理装置、9-机舱进气口、10-发电机进气口、11-发电机出气口、12-膜结构出气口、13-外部进气口、14-膜结构进气口、15-风量调节阀门、16-压力传感器、17-消声器、18-止回阀、70-气压控制装置、701-获取模块、702-调节模块、703-计算模块。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

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)，具有与本申请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，本申请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。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。

本申请的发明人进行研究发现，随着风力发电机组的大型化，机舱的机舱罩的体积也需随之增大，机舱罩的片体的生产、运输、装配过程中均受尺寸限制。传统的机舱罩采用玻璃钢制成，生产工艺复杂，批量生产前需要开模具，导致生产周期长，产能受限。而且，玻璃钢难以降解，可回收性差，传统的掩埋、焚烧等处理方式不仅破坏环境，而且处理成本较高，整个回收过程只能产生负收益价值。

同时，本申请的发明人进行研究还发现，发电机和机舱是风力发电机组的重要组成部件，风力发电机组运行时，发电机会产生大量的热，如果不能及时将热量带走，会导致发电机失效，严重影响风力发电机组的可靠性。机舱罩主要起到防护内部设备及部件的作用。目前部分风力发电机组主要采用开式散热系统，发电机内部的热空气在离心风机的作用下，通过管道抽出排至外界。但是，这种散热方式需要在机舱内设置大量管路，从而占据了机舱内部空间。

本申请提供的软体机舱罩、气压控制方法、控制装置及风力发电机组，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本申请实施例提供一种软体机舱罩，参见图1所示，用于罩住风力发电机组的机舱本体5，包括：至少一个膜结构单元；

每个膜结构单元包括柔性的内膜层61和柔性的外膜层62，内膜层61和外膜层62之间具有至少一个供气体流通的流道7；

每个流道7的两端具有至少一个膜结构进气口14和至少一个膜结构出气口12；

膜结构进气口14用于与风力发电机组的发电机出气口11连通；膜结构出气口12与外部环境连通。

本申请实施例的内膜层61和外膜层62均为柔性的膜结构，整个机舱罩在生产、运输、装配时无需充气，吊装完成后再进行充气即可，有利于解决机舱罩在生产、运输和装配过程中受尺寸约束的难题，减轻了机舱罩整体的重量。同时，使用的膜材可回收再利用，降低了回收成本，减少了对环境的破坏。使用时，至少一个膜结构单元安装在风力发电机组的机舱本体上，在内膜层和外膜层之间的通道内充气，形成软体机舱罩，安装拆卸方便，实用性强。

本申请实施例的膜结构进气口14用于与风力发电机组的发电机出气口11连通，膜结构出气口12与外部环境连通，从而将发电机3产生的热量从流道的膜结构出气口12排放出去，不需要在机舱内设置管路，从而减少发电机3的散热系统所需的管道，释放了机舱内部空间。

可选地，内膜层61和外膜层62均包括基布和涂层，基布采用尼龙、涤纶或玻纤编织而成，涂层包括聚氯乙烯PVC、聚偏氟乙酸树脂PVDF或聚四氟乙烯PTFE；或，内膜层61和外膜层62均采用乙烯-四氟乙烯ETFE制成。内膜层61和外膜层62的成分及各成分比例、厚度、颜色可以根据实际需求进行选择；膜结构单元中的膜层数量不限，可以为双层膜或多层膜，涉及的多层膜的材质可以相同或不相同。

可选地，内膜层61靠近机舱本体5的一侧设置有隔热层，和/或，外膜层62远离机舱本体5的一侧设置有隔热层。在实际应用中，为了实现更好的隔热和换热效果，内膜层61靠近机舱内部环境的一侧增加隔热涂层形成隔热层，也可以在外膜层62远离机舱本体5的一侧设置有隔热层。本领域技术人员可以想到的是，内膜层61和外膜层62的隔热方式不限，可根据实际生产应用需求进行选择，只需保证保温效果良好，避免将热量传递给机舱内部环境，影响整体散热效果。

可选地，每个膜结构单元的外缘除膜结构进气口14和膜结构出气口12的部分热压，相邻的膜结构单元的热压部分采用紧固件固定连接，相邻的膜结构单元膜结构进气口14和膜结构出气口12的外缘对应热压连接，以使相邻的膜结构单元的流道7连通。

在实际应用中，每个膜结构单元的结构和尺寸相同，便于相邻的膜结构单元对接，采用热压工艺热压成型连接，使得各个膜结构单元和相邻的膜结构单元之间没有间隙，防止雨水和其他大气多相流中携带的污染物进入机舱本体5内。例如，膜结构单元的形状为方形，每个膜结构单元相对的两侧分别具有一个膜结构单元膜结构进气口14和膜结构出气口12，将该膜结构单元膜结构进气口14和膜结构出气口12分别与位于该膜结构单元两侧膜结构单元的膜结构出气口12和单元膜结构进气口14出气口连通，并采用紧固件进一步固定连接。膜结构单元的另外两侧分别与位于该膜结构单元的另外两侧的膜结构单元的侧边直接采用紧固件连接，紧固件可以为螺栓和螺母、螺钉等。

本领域技术人员可以想到的是，每个膜结构单元的四个侧面也可以分别设置一个开口，将每个膜结构单元的外缘除开口的部分热压，相邻的膜结构单元的热压部分采用紧固件固定连接，相邻的膜结构开口的外缘对应热压连接，以使相邻的膜结构单元的流道7连通，进气的开口为膜结构进气口14，出气的开口为膜结构出气口12，相邻的膜结构单元的流道7连通。

本领域技术人员可以想到的是，每个膜结构单元的流道7的数量可以根据实际情况调整，本申请实施例也可以只采用一个膜结构单元的形式，该膜结构单元的外缘除膜结构进气口14和膜结构出气口12的部分热压，膜结构进气口14与风力发电机组的发电机出气口11连通；膜结构出气口12与外部环境连通。

本申请实施例采用多个膜结构单元连接的形式，能实现模块化设计，也能根据需求灵活调整每个膜结构单元的尺寸，维护更换时，仅需针对单个膜结构单元进行，降低了维护成本。

可选地，结合图1和图2所示，外膜层62开设有至少一个外部进气口13；外部进气口13与膜结构进气口14和膜结构出气口12连通。外部进气口13可开设在软体机舱罩的侧面，防止雨水灌入。

外部进气口13处设有以下至少一项：风量调节阀门15、压力传感器16、消声器17、止回阀18；

膜结构进气口14处设有以下至少一项：风量调节阀门15、压力传感器16、消声器17、止回阀18；或者，发电机出气口11处设有以下至少一项：风量调节阀门15、压力传感器16、消声器17、止回阀18。发电机出气口11与膜结构进气口14连通。

膜结构出气口12处设有以下至少一项：风量调节阀门15、压力传感器16、消声器17、止回阀18。

可选地，软体机舱罩设有至少一个压力传感器16；压力传感器16设于以下至少一处：流道7、膜结构进气口14、膜结构出气口12。本领域技术人员可以想到的是，压力传感器16的设置位置和设置数量可以根据实际需要调整，实现有效控制软体机舱罩内的气压的效果，配合气压控制，保证膜结构单元内部的压力，从而保证机舱罩的强度及性能。

参见图1所示，作为一种示例，膜结构单元为双层膜形式，双层膜之间为流道7。为了保证软体机舱罩的内部空气压力及风量，软体机舱罩的进口空气分为两部分，一部分空气来自发电机出气口11的空气，另一部分空气来自外部进气口13的外界环境的空气，两部分的空气调节软体机舱罩的气压，使得气压调节更精确、方便且精确。

参见图2所示，作为一种示例，提供了在发电机出气口11和膜结构进气口14、外部进气口13和膜结构进气口14之间设置风量调节阀门15、压力传感器16、消声器17和止回阀18。

在实际应用中，风量调节阀门15、止回阀18和消声器17依次连接，风量调节阀门15位于发电机出气口11和膜结构进气口14、外部进气口13和膜结构进气口14处。风量调节阀门15可采用有线或无线通信模块与方式与本申请实施例的气压控制装置70连接，风量调节阀门15通过风力发电机组的供电装置供电。

其中，图2中主要表示压力传感器16的位置关系，不表示连接关系，压力传感器16不与风量调节阀门15、止回阀18和消声器17连接，设置在靠近进出口处即可，可以位于风量调节阀门15和止回阀18之间。

本领域技术人员可以想到的是，发电机出气口11、膜结构出气口12、外部进气口13和膜结构进气口14，可以根据实际的需要选择设置风量调节阀门15、压力传感器16、消声器17、止回阀18中的一项或多项。风量调节阀门15可以调节进出口处的开度，从而控制进出的风量，可以采用电动调节阀或气动调节阀；压力传感器16可以检测气压值，也可以采用其他测压装置；消声器17为降噪器件，可以使进出口处的噪声得到衰减或反射回去；止回阀18用于防止气体倒流。

可选地，软体机舱罩可以为气枕式、气肋式或气承式等结构形式。

气枕式膜结构是向单个或多个膜结构单元内充气，使其保持足够的内压，多个膜结构单元进行组合形成一定形状的整体受力体系，最典型的建筑就是水立方。

气肋式膜结构通过在主肋管间设置连接管，将多个主肋管连接为一体，形成有刚性的气肋架构，该气肋架构成为建筑的主要受力构件，就构成了传统建筑中的受力构建与围护结构，配合气肋架构外覆盖的顶棚布及保温材料形成内膜层61和外膜层62，在内膜层61和外膜层62之间的流道7内，使用风机加压快速搭建，形成新颖的气肋式膜结构，这种结构具有自支撑，无需硬件连接和任何拉索。

气承式膜结构具有密闭的充气空间，可以设置充气装置来维持内压，由内压保持膜材的张力，从而构成按设计要求的曲面。也就是说，气承式膜结构就是需要不停地给室内充气，靠内外压差来保持曲面形状，室内无需任何框架或支撑，可轻松长达120米的建筑跨度。

本申请实施例还提供一种气压控制方法，应用于上述软体机舱罩，参见图3所示，该控制方法包括如下步骤：

S301、获取每个压力传感器16的数据信息；每个数据信息包括气压值。

S302、根据气压值调节膜结构进气口14和/或膜结构出气口12的开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

本申请实施例的气压控制方法可以控制软体机舱罩内的气压，使得机舱罩在对发电机3进行散热的同时，保证每个充气式膜结构单元正常使用，进而保证机舱罩的正常使用。

可选地，本申请实施例的气压控制方法还包括：

在风力发电机组的散热系统处于工作状态时，控制外膜层62的外部进气口13关闭或开度降低，控制膜结构进气口14打开或开度增大；

在风力发电机组的散热系统处于不工作状态时，控制外部进气口13打开或开度增大，控制膜结构出气口12关闭或开度降低。

参见图4所示，作为本申请实施例的一种示例，本申请另一个实施例提供的气压控制方法包括如下步骤：

S401、获取每个压力传感器16的数据信息；每个数据信息包括气压值。

本步骤的具体方法与上述步骤S301中获取每个压力传感器16的数据信息的具体方法一致，此处不再赘述。

S402、若任意两个气压值之间的偏差在预定偏差范围内，则取所有的气压值的平均值作为气压检测值。

S403、判断气压检测值是否超过预设气压范围，若是，执行步骤S404；若否，执行步骤S405。

S404、调节以下至少一项：降低膜结构进气口14开度、降低外膜层62的外部进气口13开度、增大膜结构出气口12开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

S405、调节以下至少一项：增大膜结构进气口14开度、增大外部进气口13开度、降低膜结构出气口12开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

可选地，本申请实施例还可以通过调节各个进出口的开度实现软体机舱罩内的气压在预设气压范围内的调节方式，也可以采用控制各个进出口的进风量。

可选地，参见图5所示，作为本申请实施例的一种示例，本申请又一个实施例提供的气压控制方法包括如下步骤：

S501、获取每个压力传感器16的数据信息；每个数据信息包括气压值。

本步骤的具体方法与上述步骤S301中获取每个压力传感器16的数据信息的具体方法一致，此处不再赘述。

S502、将获取到的每个压力传感器16的数据信息按照预先存储的压力传感器16和膜结构单元的对应关系划分成至少一组，将每组数据信息中的气压值作为一组待计算气压值。

可选地，将获取到的每个压力传感器16的数据信息按照预先存储的压力传感器16和膜结构单元的对应关系划分成至少一组，将每组数据信息中的气压值作为一组待计算气压值，包括：

根据预先存储的压力传感器16和膜结构单元的对应关系，确定获取到的每个压力传感器16的数据信息所属的膜结构单元，并建立数据信息与膜结构单元的对应关系；

将每个膜结构单元对应的数据信息划分成组，将每组数据信息中的气压值作为一组待计算气压值；

每个数据信息包括压力传感器16的标识信息，预先存储的压力传感器16和膜结构单元的对应关系包括压力传感器16的标识信息和膜结构单元的位置信息或编号信息。

S503、确定每组待计算气压值对应的气压检测值，若一组待计算气压值的任意两个气压值的偏差在预定偏差范围内，则取该组待计算气压值的平均值作为该组待计算气压值对应的气压检测值。

S504、判断每组待计算气压值对应的气压检测值是否超过预设气压范围，若是，执行步骤S505；若否，执行步骤S506。

S505、根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：降低膜结构进气口14开度、降低外膜层62的外部进气口13开度、增大膜结构出气口12开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

可选地，调节该气压检测值所属的膜结构单元之前，还包括：

根据每组待计算气压值对应的气压检测值，确定该组待计算气压值对应的数据信息组；

根据该组数据信息，确定该组数据信息对应的膜结构单元；

将对应的膜结构单元作为该气压检测值所属的膜结构单元。

S506、根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：增大膜结构进气口14开度、增大外部进气口13开度、降低膜结构出气口12开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

图5所示的实施例中，机舱罩包括至少两个膜结构单元。

可选地，参见图6所示，作为本申请实施例的一种示例，本申请还一个实施例提供的气压控制方法如下步骤：

S601、获取每个压力传感器16的数据信息；每个数据信息包括气压值。

本步骤的具体方法与上述步骤S301中获取每个压力传感器16的数据信息的具体方法一致，此处不再赘述。

S602、判断任意两个气压值之间的偏差是否在预定偏差范围内，若是，执行步骤S603；若否，执行步骤S604。

S603、取所有的气压值的平均值作为气压检测值。

可选地，步骤S603之后，执行步骤S403、步骤S404和步骤S405。

S604、发出报警信息；报警信息用于控制风力发电机组的报警系统发出报警。

本申请实施例在软体机舱罩发生破损或其他故障时，可以及时发送报警信息，便于维修人员及时检修。

可选地，机舱罩包括至少两个膜结构单元，报警信息包括膜结构单元的位置信息或编号信息，在报警系统发出报警后，维修人员可以根据报警信息，确定哪个膜结构单元损坏，从而对应更换该膜结构单元，节约成本，提高维修效率。

可选地，图5所示的实施例中，步骤S504中，若一组待计算气压值的任意两个气压值的偏差超过预定偏差范围，也可以发出报警信息。

可选地，发出报警信息，包括：

根据该组待计算气压值，确定该组待计算气压值对应的数据信息组；

根据该组数据信息组，确定该组数据信息对应的膜结构单元；

根据预存的每个膜结构单元位置信息或编号信息，将对应的膜结构单元的位置信息或编号信息发送给报警系统。

同时，可选地，也可以控制发电机出气口11的开度来控制软体机舱罩内的气压，控制方法与膜结构进气口14的控制方法原理相同。

基于相同的发明构思，参见图7所示，本申请实施例还提供一种气压控制装置70，应用于上述软体机舱罩，该气压控制装置70包括：

获取模块701用于获取每个压力传感器16的数据信息，数据信息包括气压值；

调节模块702用于根据气压值调节膜结构进气口14和/或膜结构出气口12的开度，直至软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

可选地，参见图8所示，该气压控制装置70还包括：计算模块703。

计算模块703用于若任意两个气压值之间的偏差在预定偏差范围内，则取所有的气压值的平均值作为气压检测值；

调节模块702用于若气压检测值超过预设气压范围，则调节以下至少一项：降低膜结构进气口14开度、降低外部进气口13开度、增大膜结构出气口12开度；外膜层62开设有至少一个外部进气口13；若气压检测值低于预设气压范围，则调节以下至少一项：增大膜结构进气口14开度、增大外部进气口13开度、降低膜结构出气口12开度。

可选地，计算模块703具体用于将获取到的每个压力传感器16的数据信息按照预先存储的压力传感器16和膜结构单元的对应关系划分成至少一组，将每组数据信息中的气压值作为一组待计算气压值；确定每组待计算气压值对应的气压检测值，若一组待计算气压值的任意两个气压值的偏差在预定偏差范围内，则取该组待计算气压值的平均值作为该组待计算气压值对应的气压检测值。

调节模块702具体用于若气压检测值超过预设气压范围，则根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：降低膜结构进气口14开度、降低外部进气口13开度、增大膜结构出气口12开度；膜结构单元的外膜层62开设有至少一个外部进气口13；若气压检测值低于预设气压范围，则根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：增大膜结构进气口14开度、增大外部进气口13开度、降低膜结构出气口12开度。

可选地，计算模块703具体用于若任意两个气压值之间的偏差超过预定偏差范围，则发出报警信息；报警信息用于控制风力发电机组的报警系统发出报警。

可选地，调节模块702具体用于在风力发电机组的散热系统处于工作状态时，控制外膜层62的外部进气口13关闭或开度降低，调节膜结构进气口14打开或开度增大；在风力发电机组的散热系统处于不工作状态时，控制外部进气口13打开或开度增大，控制膜结构出气口12关闭或开度降低。

本实施例的气压控制装置70可执行本申请实施例所提供的气压控制方法的各种可选实施方式，其实现原理相类似，此处不再赘述。

基于相同的发明构思，本申请实施例又提供一种机舱气压控制系统，包括机舱本体5、如上述的软体机舱罩、以及如上述气压控制装置。软体机舱罩设于机舱本体5的上方，罩住机舱本体5，气压控制装置70设于机舱本体5内。

基于相同的发明构思，本申请实施例又提供一种风力发电机组，包括塔架4、发电机3、轮毂1和若干个叶片2和上述机舱气压控制系统；

发电机3设有发电机进气口10和发电机出气口11；

发电机进气口10与外部环境连通，发电机出气口11与膜结构进气口14连通。

可选地，机舱本体5设有机舱进气口9；机舱进气口9与发电机进气口10连通，机舱进气口9处设有空气处理装置8。空气处理装置8可以去除空气中的尘土、盐雾及其他污染物，保证进入机舱内和发电机3的空气是洁净的。空气处理装置8的除湿功能，根据实际情况进行选取，如风机应用于干燥的三北地区，无除湿需求时可不进行干燥处理；如应用于云贵等高湿度地区时，可相应地增加除湿功能。

参见图1所示，作为一种示例，机舱本体5设置在塔架4上，机舱本体5包括底面和与位于底面一端且与底面垂直的侧面，软体机舱罩的边缘对应与机舱本体5的底面和侧面固定连接，从而罩住机舱本体5；发电机3设置在机舱本体5的侧面且位于机舱本体5外侧，机舱本体5的侧面开设有供发电机出气口11与膜结构进气口14连通的开孔。轮毂1位于发电机3的前方且与发电机3的输出轴连接，若干个叶片2设置在轮毂1上，在发电机3驱动叶片2转动。

可选地，发电机3也可以设置在机舱本体5的内部，保证发电机进气口10与外部环境连通，发电机出气口11与膜结构进气口14连通即可。

可选地，机舱本体5包括底面和围合在底面四周的侧面，软体机舱罩的边缘与侧面的顶部固定连接。发电机3可设置在底面上或设置在机舱本体5外。

可选地，机舱本体5包括底面，软体机舱罩的边缘与底面的边缘固定连接，发电机3可设置在底面上或设置在机舱本体5外。

本申请实施例中，外界温度较低的气流从机舱进气口9进入，通过空气处理装置8后进入机舱内部，经发电机进气口10进入发电机3的气隙。冷空气经过气隙被加热后从发电机出气口11排出发电机3，经膜结构进气口14进入流道7，再经膜结构出气口12排出，热空气进入外界环境，形成循环，从而实现发电机3的散热。

可选地，本申请实施例的风力发电机组还包括上述气压控制装置70。

本申请实施例将将发电机出气口11与膜结构进气口14连通，即将发电机3的散热系统与软体机舱罩、气压控制装置70相结合，不仅保证充气式膜结构机舱罩的正常使用，还能减少独立的发电机散热系统所需的管道，释放了机舱内部空间，节约了能源。

在实际应用中，发电机散热系统可以包括温度传感器，用于向中央控制系统传递温度信息，在发电机3的温度高于中央控制系统的预设温度时，发电机散热系统开始工作，调节模块702控制外部进气口13关闭或开度降低，控制膜结构进气口14打开或开度增大；在风力发电机组的散热系统处于不工作状态时，调节模块702控制外部进气口13打开或开度增大，控制膜结构出气口12关闭或开度降低。发电机散热系统工作时，可以根据实际的换热需求调节机舱进气口9及发电机进气口10的风量。本申请实施例的两部分气流风量相互调节补充，节约能源。

可选地，膜结构出气口12与机舱进气口9保持适当的距离，从而保证机舱内部空气温度不受从发电机3气隙出来的热空气的影响。

可选地，本申请实施例采用软体机舱罩，机舱罩上部没有坚硬的外壳体，现有的测风支架等系统可以安装到发电机定子上，或者测风支架可以安装在机舱从侧面伸出的平台上，或者安装到导流罩上。同时，可以在机舱罩上开设人孔，便于现场维护。

本申请实施例提供的气压控制方法、控制装置、机舱气压控制系统及风力发电机组，与前面所述软体机舱罩的各实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，该气压控制方法、控制装置、机舱气压控制系统及风力发电机组中未详细示出的内容可参照前面所述的各实施例，在此不再赘述。

相比现有技术，本申请实施例的技术方案至少具有以下有益技术效果：

(1)本申请实施例的内膜层61和外膜层62均为柔性的膜结构，有利于解决机舱罩在生产、运输和装配过程中受尺寸约束的难题，减轻了机舱罩整体的重量。同时，使用的膜材可回收再利用，降低了回收成本，减少了对环境的破坏。使用时，至少一个膜结构单元安装在风力发电机组的机舱本体上，在内膜层和外膜层之间的通道内充气，形成软体机舱罩，安装拆卸方便，实用性强。

(2)本申请实施例的膜结构进气口14用于与风力发电机组的发电机出气口11连通，膜结构出气口12与外部环境连通，从而将发电机3产生的热量从流道的膜结构出气口12排放出去，不需要在机舱内设置管路，从而减少发电机3的散热系统所需的管道，释放了机舱内部空间。

(3)本申请实施例在内膜层61靠近机舱本体5的一侧设置隔热层，可以实现更好的隔热和换热效果。

(4)本申请实施例的软体机舱罩可以采用多个膜结构单元连接的形式，能实现模块化设计，也能根据需求灵活调整每个膜结构单元的尺寸，维护更换时，仅需针对单个膜结构单元进行，降低了维护成本。

(5)本申请实施例的气压控制方法可以控制软体机舱罩内的气压，使得软体机舱罩在对发电机3进行散热的同时，保证每个充气式膜结构单元正常使用，进而保证机舱罩的正常使用。

(6)本申请实施例根据任意两个气压值之间的偏差是否在预定偏差范围，判断软体机舱罩发生破损或其他故障，能够及时发送报警信息，便于维修人员及时检修。同时，维修人员可以根据报警信息，确定哪个膜结构单元损坏，从而对应更换该膜结构单元，节约成本，提高维修效率。

(7)本申请实施例在风力发电机组的散热系统处于工作或不工作状态时，可以调节对应进出口的开度，节约能源。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

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

Claims (14)

1.一种软体机舱罩，用于罩住风力发电机组的机舱本体(5)，其特征在于，包括：至少一个膜结构单元；

每个所述膜结构单元包括柔性的内膜层(61)和柔性的外膜层(62)，所述内膜层(61)和所述外膜层(62)之间具有至少一个供气体流通的流道(7)；

每个所述流道(7)的两端具有至少一个膜结构进气口(14)和至少一个膜结构出气口(12)；

所述膜结构进气口(14)用于与所述风力发电机组的发电机出气口(11)连通；

所述膜结构出气口(12)与外部环境连通。

2.根据权利要求1所述的软体机舱罩，其特征在于，所述内膜层(61)靠近所述机舱本体(5)的一侧设置有隔热层；和/或，

所述外膜层(62)远离所述机舱本体(5)的一侧设置有隔热层。

3.根据权利要求1所述的软体机舱罩，其特征在于，每个所述膜结构单元的外缘除膜结构进气口(14)和膜结构出气口(12)的部分热压，相邻的所述膜结构单元的热压部分采用紧固件固定连接，相邻的所述膜结构单元的膜结构进气口(14)和膜结构出气口(12)的外缘对应热压连接，以使相邻的所述膜结构单元的流道(7)连通。

4.根据权利要求1所述的软体机舱罩，其特征在于，所述外膜层(62)开设有至少一个外部进气口(13)；

所述外部进气口(13)处设有以下至少一项：风量调节阀门(15)、压力传感器(16)、消声器(17)、止回阀(18)；

所述膜结构进气口(14)处设有以下至少一项：风量调节阀门(15)、压力传感器(16)、消声器(17)、止回阀(18)；

所述膜结构出气口(12)处设有以下至少一项：风量调节阀门(15)、压力传感器(16)、消声器(17)、止回阀(18)；

所述压力传感器(16)设于以下至少一处：

所述流道(7)、所述膜结构进气口(14)、所述膜结构出气口(12)。

5.一种气压控制方法，其特征在于，应用于如权利要求4所述的软体机舱罩，该控制方法包括如下步骤：

获取每个压力传感器(16)的数据信息；所述数据信息包括气压值；

根据所述气压值调节所述膜结构进气口(14)和/或所述膜结构出气口(12)的开度，直至所述软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

6.根据权利要求5所述的气压控制方法，其特征在于，所述获取每个压力传感器(16)的数据信息之后，且所述根据所述气压值调节所述膜结构进气口(14)和/或所述膜结构出气口(12)的开度之前，还包括：

若任意两个所述气压值之间的偏差在预定偏差范围内，则取所有的气压值的平均值作为气压检测值；以及，

所述根据所述气压值调节所述膜结构进气口(14)和/或所述膜结构出气口(12)的开度，包括：

若所述气压检测值超过预设气压范围，则调节以下至少一项：降低所述膜结构进气口(14)开度、降低所述外膜层(62)的外部进气口(13)开度、增大所述膜结构出气口(12)开度；

若所述气压检测值低于预设气压范围，则调节以下至少一项：增大所述膜结构进气口(14)开度、增大所述外部进气口(13)开度、降低所述膜结构出气口(12)开度。

7.根据权利要求5所述的气压控制方法，其特征在于，若所述软体机舱罩包括至少两个膜结构单元，则所述获取每个压力传感器(16)的数据信息之后，且根据所述气压值调节所述膜结构进气口(14)和/或所述膜结构出气口(12)的开度之前，还包括：

将获取到的每个压力传感器(16)的数据信息按照预先存储的压力传感器(16)和膜结构单元的对应关系划分成至少一组，将每组数据信息中的气压值作为一组待计算气压值；

确定每组待计算气压值对应的气压检测值，若一组待计算气压值的任意两个气压值的偏差在预定偏差范围内，则取该组待计算气压值的平均值作为该组待计算气压值对应的气压检测值；以及，

所述根据所述气压值调节所述膜结构进气口(14)和/或所述膜结构出气口(12)的开度，包括：

若所述气压检测值超过预设气压范围，则根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：降低所述膜结构进气口(14)开度、降低所述外膜层(62)的外部进气口(13)开度、增大所述膜结构出气口(12)开度；

若所述气压检测值低于预设气压范围，则根据每组待计算气压值对应的气压检测值，调节该气压检测值所属的膜结构单元的以下至少一项：增大所述膜结构进气口(14)开度、增大所述外部进气口(13)开度、降低所述膜结构出气口(12)开度。

8.根据权利要求5所述的气压控制方法，其特征在于，所述获取每个压力传感器(16)的数据信息之后，且所述根据所述气压值调节所述膜结构进气口(14)和/或所述膜结构出气口(12)的开度之前，还包括：

若任意两个所述气压值之间的偏差超过预定偏差范围，则发出报警信息；所述报警信息用于控制所述风力发电机组的报警系统发出报警。

9.根据权利要求5所述的气压控制方法，其特征在于，还包括：

在所述风力发电机组的散热系统处于工作状态时，控制所述外膜层(62)的外部进气口(13)关闭或开度降低，控制所述膜结构进气口(14)打开或开度增大；

在所述风力发电机组的散热系统处于不工作状态时，控制所述外部进气口(13)打开或开度增大，控制所述膜结构出气口(12)关闭或开度降低。

10.一种气压控制装置，其特征在于，应用于如权利要求4所述的软体机舱罩，所述气压控制装置(70)包括：

获取模块(701)，用于获取每个压力传感器(16)的数据信息，所述数据信息包括气压值；

调节模块(702)，用于根据所述气压值调节膜结构进气口(14)和/或膜结构出气口(12)的开度，直至所述软体机舱罩内的气压在预设气压范围内。

11.根据权利要求10所述的气压控制装置，其特征在于，所述气压控制装置(70)还包括：计算模块(703)；

所述计算模块(703)，用于若任意两个所述气压值之间的偏差在预定偏差范围内，则取所有的气压值的平均值作为气压检测值；

所述调节模块(702)，用于若所述气压检测值超过预设气压范围，则调节以下至少一项：降低所述膜结构进气口(14)开度、降低所述外膜层(62)的外部进气口(13)开度、增大所述膜结构出气口(12)开度；若所述气压检测值低于预设气压范围，则调节以下至少一项：增大所述膜结构进气口(14)开度、增大所述外部进气口(13)开度、降低所述膜结构出气口(12)开度。

12.一种机舱气压控制系统，其特征在于，包括机舱本体(5)、如权利要求1-4中任一项所述的软体机舱罩、以及如权利要求10或11所述的气压控制装置(70)；

所述软体机舱罩设于所述机舱本体(5)上方，且罩住所述机舱本体(5)；

所述气压控制装置(70)设于所述机舱本体(5)内。

13.一种风力发电机组，包括塔架(4)、发电机(3)、轮毂(1)和若干个叶片(2)，其特征在于，还包括如权利要求12所述的机舱气压控制系统；

所述发电机(3)设有发电机进气口(10)和发电机出气口(11)；

所述发电机进气口(10)与外部环境连通，所述发电机出气口(11)与所述膜结构进气口(14)连通。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组，其特征在于，所述机舱本体(5)设有机舱进气口(9)；

所述机舱进气口(9)与所述发电机进气口(10)连通；

所述机舱进气口(9)处设有空气处理装置(8)。

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