一种闭环能量转换系统的能量转换模块的制作方法

本发明涉及新能源，具体地说，涉及一种闭环能量转换系统的能量转换模块。

背景技术：

1、风力发电可减少煤、石油、天然气等化石能源的浪费，有助于改善空气质量，营造良好的自然和生态环境。近年来，风力发电技术有了一定的发展，但技术仍然相对滞后，风能利用率较低。

2、风能具有极大的随机性，风向、风速经常处于变化的状态之中，难以控制，风力发电机自身缺乏可控性。在风向、风速变化剧烈时，风力发电机无法保持稳定、可靠的运行状态。

3、风轮尺寸较大，大型风力发电机的风轮直径达数十米乃至上百米，风轮工作时存在较大的惯性。风轮主要包括定桨距和变桨距两种。变桨距风轮，桨距角可根据风速进行调整，维持稳定的输出功率。定桨距风轮轮毂和桨叶相连，桨距角恒定，随着风速发生变化，桨叶的迎风角度也会相应地发生变化，受到外界因素影响，桨叶的被动失速易失去控制，风轮的叶片重量较大且部件受力不均，极易出现损坏情况。

4、针对现有技术的问题，本发明提供了一种闭环能量转换系统的能量转换模块。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种闭环能量转换系统的能量转换模块，所述能量转换模块包含：

2、风轮，其用于将风能转换为自身转动的机械能，可根据风速、风向对风轮半径、风轮方向进行调整；

3、发电机，其用于在所述风轮带动下进行发电，将机械能转换为电能，输出交流电；

4、整流电路模块，其用于将所述发电机输出的所述交流电变换成直流电。

5、根据本发明的一个实施例，所述能量转换模块包含工作状态以及休眠状态，在启动工作前可根据风速对所述风轮半径进行调整，在启动工作后可根据风向对所述风轮方向以及桨叶仰角进行调整，还可根据风速对风轮转速以及桨距角进行调整。

6、根据本发明的一个实施例，所述风轮包含桨叶以及加固件，其中，所述桨叶为可组合结构，以最小尺寸的桨叶作为基体，通过多级外扩构件与所述基体形成尺寸可调的所述桨叶，所述加固件用于所述基体以及所述多级外扩构件的组装加固；

7、在启动工作前，根据风速对最佳的风轮尺寸范围进行评估，采用所述基体以及所述多级外扩构件对风轮半径进行调整，形成结构稳定的特定尺寸的风轮，用于风能接收。

8、根据本发明的一个实施例，所述风轮包含：支架，其用于支撑所述桨叶，进入工作状态，选择用于工作的风轮并确定所述风轮半径后，所述支架由水平位置调整为竖直位置，使所述桨叶得以接收风能，并可根据风向对所述桨叶仰角进行实时调整。

9、根据本发明的一个实施例，所述风轮包含：基座，其与所述支架相连，可旋转，用于根据风向调整桨叶方向，以改变所述风轮方向。

10、根据本发明的一个实施例，所述风轮包含：锁定机构，其用于在休眠状态下锁定所述桨叶、所述支架、所述基座。

11、根据本发明的一个实施例，所述风轮设置在交通工具上，利用交通工具运行所产生的风能带动自身转动，可根据风速对用于工作的风轮数量、布局位置进行调整，在风能小于预设值时，投入更多数量的风轮，采用更优的位置布局，提高对风能的接收能力；在风能大于预设值时，投入较少的风轮进行风能接收。

12、根据本发明的一个实施例，启动工作后，对所述发电机输出的所述交流电进行实时检测，若电压在正常范围，则将所述直流电进行储存；若检测到电压异常，则停止储存，调整风轮转速和桨距角，若电压回归正常范围，则恢复储存，若电压仍存在异常，则控制所述发电机和所述风轮停止工作。

13、根据本发明的一个实施例，所述能量转换模块包含多个风轮、一个发电机，其中，多个所述风轮转动的机械能作为所述发电机的能量输入源。

14、根据本发明的一个实施例，所述能量转换模块包含：

15、稳压电路模块，其用于在所述直流电或负载发生变化时进行稳压处理，保持输出电压不变。

16、本发明提供了一种闭环能量转换系统的能量转换模块，作为闭环能量转换系统的关键模块，用于风力发电。利用交通工具运行所产生的风能进行发电时，在安装空间和运行空间受限的条件下，根据风向、风速控制风轮将风能高效转换为机械能，通过发电机将机械能转换为电能，提高了能量接收和转换的效率、闭环能量转换系统的可控性、工作稳定性和安全性。

17、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述能量转换模块包含：

2.如权利要求1所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述能量转换模块包含工作状态以及休眠状态，在启动工作前可根据风速对所述风轮半径进行调整，在启动工作后可根据风向对所述风轮方向以及桨叶仰角进行调整，还可根据风速对风轮转速以及桨距角进行调整。

3.如权利要求2所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述风轮包含桨叶以及加固件，其中，所述桨叶为可组合结构，以最小尺寸的桨叶作为基体，通过多级外扩构件与所述基体形成尺寸可调的所述桨叶，所述加固件用于所述基体以及所述多级外扩构件的组装加固；

4.如权利要求3所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述风轮包含：支架，其用于支撑所述桨叶，进入工作状态，选择用于工作的风轮并确定所述风轮半径后，所述支架由水平位置调整为竖直位置，使所述桨叶得以接收风能，并可根据风向对所述桨叶仰角进行实时调整。

5.如权利要求4所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述风轮包含：基座，其与所述支架相连，可旋转，用于根据风向调整桨叶方向，以改变所述风轮方向。

6.如权利要求5所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述风轮包含：锁定机构，其用于在休眠状态下锁定所述桨叶、所述支架、所述基座。

7.如权利要求1-6中任一项所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述风轮设置在交通工具上，利用交通工具运行所产生的风能带动自身转动，可根据风速对用于工作的风轮数量、布局位置进行调整，在风能小于预设值时，投入更多数量的风轮，采用更优的位置布局，提高对风能的接收能力；在风能大于预设值时，投入较少的风轮进行风能接收。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，启动工作后，对所述发电机输出的所述交流电进行实时检测，若电压在正常范围，则将所述直流电进行储存；若检测到电压异常，则停止储存，调整风轮转速和桨距角，若电压回归正常范围，则恢复储存，若电压仍存在异常，则控制所述发电机和所述风轮停止工作。

9.如权利要求1-8中任一项所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述能量转换模块包含多个风轮、一个发电机，其中，多个所述风轮转动的机械能作为所述发电机的能量输入源。

10.如权利要求1-9中任一项所述的一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其特征在于，所述能量转换模块包含：

技术总结本发明提供一种闭环能量转换系统的能量转换模块，其包含：风轮，其用于将风能转换为自身转动的机械能，可根据风速、风向对风轮半径、风轮方向进行调整；发电机，其用于在风轮带动下进行发电，将机械能转换为电能，输出交流电；整流电路模块，其用于将发电机输出的交流电变换成直流电。本发明利用交通工具运行所产生的风能进行发电时，在安装空间和运行空间受限的条件下，根据风向、风速控制风轮将风能高效转换为机械能，通过发电机将机械能转换为电能，提高了能量接收和转换的效率、闭环能量转换系统的可控性、工作稳定性和安全性。技术研发人员：蒋海军,胡越发,叶海超,王晓慧,耿黎东,李婧受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9