[发明专利]气流发生装置以及风力发电系统

说明书

提供了一种布置在移动体(例如为风力机翼片)上的能充分确保其中电极的导电状态的气流发生装置等。一种实施方式的气流发生装置包括基体、第一电极和第二电极，且在第一电极和第二电极之间施加电压时产生气流。基体由具有柔性的电介质制成。第一电极布置在基体的前表面侧。第二电极布置在基体的内部。这里，第一电极包括金属电极部和弹性电极部。金属电极部用金属材料制成。弹性电极部使用弹性材料制成，且具有导电性。进一步地，弹性电极部包括覆盖金属电极部的部分。

技术领域

本文说明的实施方式主要涉及一种气流发生装置以及风力发电系统。

背景技术

提出了一种通过放电产生等离子体从而产生气流的气流发生装置。该气流发生装置例如布置在流体装置(例如风力发电系统)中的移动体上，例如风力机翼片(叶片)。

风力发电系统利用作为可再生能源的风能量来进行发电。在风力发电系统中，当风速和风向急剧变动时，风力机翼片周围的速度三角形从旋转点大幅偏离，从而有时在大范围内产生分离流。当风速和风向急剧变动时，不容易通过调整偏航角(yaw angle)或者俯仰角(pitch angle)对这种变动作出充分响应。因此，在风力发电系统中，可能存在这样的情况：有时难以稳定地维持发电输出，且不易提高效率。作为其对策，已经提出了采用气流发生装置以在风力机翼片的表面产生气流，由此抑制分离流的产生。在该气流发生装置中，一对电极设置到由电介质形成的基体，并且该装置布置在风力机翼片的表面上。而且，该气流发生装置通过在所述一对电极之间施加例如为约1至10kV的电压产生等离子体从而产生气流。

如上所述，通过使用气流发生装置来适当控制在移动体例如风力机翼片周边中的流体的流动，能实现有关流体装置运行的效率。并且，能够抑制流体装置中产生振动和噪声。

然而，在布置在例如为风力机翼片的移动体上的气流发生装置中，存在飞行物体(如一块冰雹或雪球)与该装置相撞的情形，这会毁坏电极并引起断开。从而可能有这样的情况：气流发生装置不容易有效地产生气流，且难于适当地控制在例如为风力机翼片的移动体的周边中的流动。进一步地，当增加电极的厚度以避免发生断开时，会难于使电极变形，使得有时很难布置气流发生装置。

因而，本发明要解决的问题为提供一种布置在例如为风力机翼片的移动体上的能充分确保其中电极的导电状态的气流发生装置、以及风力发电系统。

发明内容

本发明提供了一种气流发生装置，其包括：基体，由具有柔性的电介质形成；第一电极，设置在所述基体的前表面侧；和第二电极，设置在所述基体的内部，所述气流发生装置构造成在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压时产生气流。其中所述第一电极包括：由金属材料形成的金属电极部；和通过使用弹性材料形成并且具有导电性的弹性电极部。其中所述弹性电极部包括覆盖所述金属电极部的部分。

根据本发明的一个优选的实施方式的气流发生装置，其中所述第一电极沿在所述基体的前表面上的第一方向延伸，其中所述第二电极在所述基体内部的位置处沿所述第一方向延伸，并且设置成沿着与在所述基体的前表面上的所述第一方向正交的第二方向与所述第一电极并排布置，其中所述弹性电极部覆盖在所述金属电极部中位于所述第二电极一侧的侧边部中的、除了在所述金属电极部和所述基体的前表面之间的边界部之外的部分。

根据本发明的另一优选的实施方式的气流发生装置，其中所述弹性电极部还覆盖在所述基体的前表面上的基于所述金属电极部位于所述第二电极的相反侧上的部分。

根据本发明的再一优选的实施方式的气流发生装置，其中所述基体包括：第一基体部，具有设置在其前表面上的所述第一电极和设置在其后表面上的所述第二电极；和第二基体部，所述第二基体部设置在所述第一基体部的后表面上以覆盖所述第二电极。

根据本发明的又一优选的实施方式的气流发生装置，其中，所述弹性电极部通过在弹性体中散布导电微粒形成。