[发明专利]用于发电的带有能量耗散的液压传动系

说明书

本申请要求2009年1月5日提交的美国临时申请序列号61/204,288的依据35U.S.C.§119(e)的优先权，特此通过引用将该美国临时申请的公开内容结合在本文中。

技术领域

本公开涉及一种用于驱动由风力、水力或类似能源驱动的涡轮机的液压传动系(drive train)和相关构件。液压传动系吸收赋予给它的过多能量，并将其耗散为热量。这进一步允许多个较小的发电机得到使用，而不是单个大发电机。

背景技术

在用风力或类似能源发电的现有技术中，其中一个重大的挑战是使由风力或水力驱动的输入轴的可变的且典型地为较低的速度与发电机所要求的高速度相匹配。在过去典型的方法是使用变速箱来机械地执行该功能。使用变速箱或类似机械装置的现有技术可以在以下文献中找到：2006年7月4日授予Mikhail等人的名称为“Distributed Power Train(DGD)with Multiple Power Paths”的美国专利第7,069,802号；2006年3月7日授予Sanderson的美国专利第7,007,589号；2004年5月4日授予Mikhail等人的名称为“Distributed Power Train that Increases Electric Power Generator Density”的美国专利第6,731,017号；1999年12月7日授予Khan等人的名称为“Hydrostatic Drive Train Controller”的美国专利第5,996,342号；1986年4月29日授予Lund的名称为“Wind Turbine with Multiple Generators”的美国专利第4,585,950号；以及2003年7月24日公开的Fox等人的名称为“Metering Pump with Proportional Output”的美国专利申请第2003/0138331号。

其它现有技术包括2007年8月9日公开的名称为“Turbine with Constant Voltage and Frequency Output”的共同发明和共同受让的美国专利申请第2007/0182273号。

另外，诸如在风力或其它能源的速度大于发电机能够处理的速度时，对过多功率的处理必须得到解决。发电机可能被过驱动从而缩短发电机的寿命。来自处于过驱动的发电机的功率继而会在对电网的输出功率中引起高峰。另外，过多功率可能会使变速箱提早失效。此外，由于机器的尺寸已经增大，所以变速箱和发电机的尺寸和重量也已经大大地增大。

发明内容

因此本公开的一个目的是提供一种用于向涡轮机提供动力的传动系，其中液压系统中的过多能量能够被耗散为热量。

因此本公开的另一目的是提供一种用于向涡轮机提供动力的传动系，其中后端发电机典型地彼此机械地去耦(decoupled)并且与输入轴机械地去耦。

这些及其它目的是通过提供一种发电系统来实现的，在所述发电系统中，风力驱动构件或类似能源驱动的构件将能量通过液压传动系传送到涡轮机。液压流体或油以足够的量收容在储液器中以便为各构件提供动力源并耗散产生的热量。在开放式回路配置中，液压流体或油在经过整个回路之后返回到储液器。

当前的液压系统配置具有位于地面高度的主系统和位于风塔中的直接连接到风力涡轮机轴的液压泵。这意味着液压流体或油需要从地面高度向上泵送到塔上的液压泵。这种做法通常被称为对泵吸入口增压。

假定风有足够的速度并产生足够的扭矩使涡轮机轴转动，则电动机将转动并把油泵送到定向歧管块。所述块内的定向阀开始和停止流体去往与各发电机一一对应地直接耦合的液压电动机的流动，从而提供电功率。比例流量控制阀被用来调节液压电动机速度并使发电机保持以适当的每分钟转数运行以便在期望的参数内产生电功率。在该点，油然后通过返回过滤器被返回并被引导回到储液器。

比例流量控制阀使得能够精确地控制发电机并将过多能量作为热量释放。

附图说明

根据下面的说明以及附图，本公开的另外的目的和优点将变得明显，其中：

图1是本公开的装置的示意图。

图2是本公开的装置的控制结构的示意图。

具体实施方式