[发明专利]储能风力发电装置

说明书

技术领域

 本发明涉及风力发电装置，尤其是涉及输出功率平稳、可任意调节、对电网无冲击，能安全并网的大功率的储能风力发电装置。

背景技术

 众所周知，风力发电具有很多优点，尤其是风力发电绿色环保，不消耗能源，是新能源发展的新方向，在新能源领域最有开发价值。近几年来，我国风电发展速度快，风电装机容量也逐年翻番。但风力发电具有间歇性和波动性的特性、属于能量密度低、稳定性差、不便于调控的电能，而现有风力发电装置是由风车直接将动力作用给风电机发电的技术，严重制约风力发电事业的发展，它们在实际工作中存在以下问题：

一、发出的电流不稳定，质量差，多时大多、少时大少，并网难，对电网有冲击，上网输送困难，

二、效率低，调控能力差，

三、结构复杂，对零部件材质要求高，

四、发电成本高，造价大，安装维护难度大，费用高。

发明内容

 针对上述现有技术中风力发电存在的问题，本发明提供了一种由风能转换成液压能，再转换成可储存的重力势能来发电的一种储能风力发电装置。

   本发明所述储能风力发电装置包括风能转换机构、液压控制机构、提升机构、重力传动机构和输出机构，所述风能转换机构包括垂直轴风机、变速器和液压泵，所述液压控制机构包括由顺序阀、溢流阀、分配阀、电脑及调节阀和控制阀组成的液压控制器，所述提升机构包括液压卷扬机，所述重力传动机构包括传动轴、滑轮组合体、重力块、传动齿轮、中间齿轮和液压离合器，所述输出机构包括主动轴、主动齿轮和发电机；所述垂直轴风机包括风叶和由风力驱动可垂直旋轴的转动轴，所述转动轴与变速器相连，变速器与液压泵相连，液压泵与液压控制器相连，所述液压控制器与液压卷扬机和液压离合器相连，所述传动轴至少为三根，呈一字排列设置在主动轴一侧或两侧，每根传动轴上分别设置有传动齿轮和滑轮组合体，所述滑轮组合体包括外轮、内轮、行星变速器、离心稳速器和超越离合器，外轮上设置有钢索，钢索的一端固定在液压卷扬机的索筒上、另一端设置重力块，所述行星变速器和离心稳速器设置在内轮中，超越离合器设在内轮与外轮之间，主动轴与传动轴平行设置，在每个传动齿轮相对的主动轴上均设置主动齿轮，液压离合器上均设置中间齿轮和联锁装置，中间齿轮在液压离合器作用下可与传动齿轮和主动齿轮相啮合，主动轴一端与发电机相连。

所述行星变速器和离心稳速器用于控制重力块匀速下降和匀速下降速度，当外轮在重力块的作用下旋转时，所述超越离合器可使内轮与外轮同步旋转，从而使与内轮相连的传动轴旋转，达到输送扭矩；当重力块在提升机构作用下上升时，超越离合器可使外轮旋转，内轮不旋转，与内轮相连的传动轴不旋转，当重力块的下降速度超过设定的速度时，离心稳速机构中的滑块在离心力的作用下被甩出与外轮接触同，外轮转速变缓，重力块下降速变慢，传动轴旋转变慢，而下降速度达到一定值后，滑块随离心力变小慢慢的向圆心靠去，减小与外轮的接触，达到稳速的目的。

本发明的工作原理是：垂直轴风机受到风力的作用时，转动轴旋转带动变速器工作，变速器产生的扭力带动液压泵工作产生液压力，液压力通过液压控制器按设定的程序分别输入液压卷扬机和液压离合器中，每根传动轴相应设置有一套液压卷扬机和液压离合器，在液压卷扬机作用下，重力块随外轮顺时钟方向旋转，使重力块上升（此时在超越离合器作用下内轮不旋转），当重力块在重力作用下匀速下降时，（由现有技术中的行星变速器和离心稳速器保证），滑轮组合体上的外轮和内轮同步逆时钟方向旋转，内轮带动传动轴旋转并通过中间齿轮带动主动轴匀速旋转，主动轴带动发电机工作发电。