[发明专利]用于风力涡轮机叶片上的雷击的位置检测的雷电检测和测量系统及方法

权利要求书

1.一种雷电检测系统(1)，其适于检测风力涡轮机叶片(2)上的雷击，所述系统包括：适于沿风力涡轮机叶片(2)的纵向方向延伸的叶片雷电接地导体(3)；电连接到所述叶片雷电接地导体(3)并且沿着其长度分布的多个雷电接收器(4，5，6，7)；沿着所述叶片雷电接地导体(3)的长度分布并且每个都适于测量雷电参数的多个单独的雷电检测器(8，9)，该雷电参数指示当雷电击中所述雷电接收器(4，5，6，7)中的一个或多个时流过所述雷电接收器(4，5，6，7)与所述叶片雷电接地导体(3)之间的连接部件(28)的或所述叶片雷电接地导体(3)的相应的单独导电部分的雷电电流的量值；以及主叶片接地导体雷电检测器(10)，该主叶片接地导体雷电检测器适于测量在雷电击中所述雷电接收器(4，5，6，7)中的一个或多个时经所述叶片雷电接地导体(3)离开所述叶片(2)任何雷电电流的至少一个量值，其特征在于，每个单独的雷电检测器(8，9)包括单独的传感器元件(11)、单独的微处理器(12)、单独的存储器(13)、单独的无线通信模块(14)以及包括电池(16)和能量采集装置(17)的单独的电源(15)，所述能量采集装置适于从一个或多个能量源如运动、振动和光采集能量，其中所述系统(1)包括适于直接与所述单独的无线通信模块(14)中的一个或多个进行无线通信的中央无线通信模块(18)，并且每个单独的无线通信模块(14)适于直接与其它单独的无线通信模块(14)中的至少一个和/或所述中央无线通信模块(18)进行无线通信。

2.根据权利要求1所述的雷电检测系统，其中，每个单独的无线通信模块(14)适于直接与任何其它单独的无线通信模块(14)和所述中央无线通信模块(18)进行无线通信。

3.根据权利要求1或2所述的雷电检测系统，其中，所述系统(1)适于在相应的单独的无线通信模块(14)的单独的电源(15)的功率水平降低的情况下在所述相应的单独的无线通信模块(14)与所述中央无线通信模块(18)之间间接地提供无线通信，其中所述无线通信是经由其它单独的无线通信模块(14)中的一个提供的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的雷电检测系统，其中，所述单独的传感器元件(11)能够测量雷电电流，例如是霍尔效应传感器。

5.根据前述权利要求中任一项所述的雷电检测系统，其中，所述主叶片接地导体雷电检测器(10)适于从相关联的风力涡轮机的外部电源(24)供电。

6.根据前述权利要求中任一项所述的雷电检测系统，其中，所述主叶片接地导体雷电检测器(10)包括主叶片传感器元件(20)、主叶片微处理器(21)、主叶片存储器(22)和主叶片无线通信模块(23)。

7.根据权利要求6所述的雷电检测系统，其中，所述主叶片无线通信模块(23)适于与每个单独的无线通信模块(14)并且可以与所述中央无线通信模块(18)进行无线通信。

8.根据权利要求5或6所述的雷电检测系统，其中，所述主叶片传感器元件(20)能够测量雷电电流，例如是罗氏线圈。

9.根据前述权利要求中任一项所述的雷电检测系统，其中，每个单独的雷电检测器(8，9)集成在适于嵌入所述风力涡轮机叶片(2)中的电绝缘的防雷插入件(25，26，27)中，并且其中所述系统的单独的导电部件(3，28)和/或一个或多个雷电接收器(4，5)集成在所述电绝缘的防雷插入件(25，26，27)中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的雷电检测系统，其中，所述雷电接收器包括叶片尖端雷电接收器(6)和/或多个表面保护雷电接收器(5，7)。