本申請(qǐng)涉及風(fēng)力發(fā)電，特別涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著能源需求的增加和對(duì)可再生能源的關(guān)注度提升，風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源方式，得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電裝置大多采用水平軸設(shè)計(jì)，但其占地面積大，且受風(fēng)向影響大，限制了其在城市或空間有限地區(qū)的應(yīng)用，此外，一些惡劣天氣，如臺(tái)風(fēng)天氣和暴雨天氣也可能破環(huán)風(fēng)力發(fā)電裝置，限制了風(fēng)力發(fā)電裝置在不同環(huán)境和條件下的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決至少一個(gè)上述相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置及其控制方法，能夠有效調(diào)節(jié)葉片的高度和展開距離，提高風(fēng)力發(fā)電效率，提高裝置的安全性和靈活性。

2、一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，所述裝置包括：

3、控制系統(tǒng)，用于采集當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，根據(jù)所述當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，確定當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，根據(jù)所述當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和所述當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，生成葉片調(diào)節(jié)指令；

4、葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于連接風(fēng)力葉片，接收所述葉片調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述葉片調(diào)節(jié)指令，將所述風(fēng)力葉片對(duì)應(yīng)的葉片展開距離調(diào)整至所述當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離；

5、支撐機(jī)構(gòu)，用于連接所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，固定所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，接收所述葉片調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述葉片調(diào)節(jié)指令，調(diào)整所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的高度以將所述風(fēng)力葉片的高度調(diào)整至所述當(dāng)前葉片最優(yōu)高度。

6、在一些實(shí)施例中，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一傳動(dòng)裝置、連接桿、轉(zhuǎn)動(dòng)盤和轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

7、所述連接桿的一端設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，另一端與所述風(fēng)力葉片連接，用于帶動(dòng)所述風(fēng)力葉片進(jìn)行伸縮，調(diào)整所述風(fēng)力葉片對(duì)應(yīng)的所述葉片展開距離；

8、所述第一傳動(dòng)裝置用于輸出動(dòng)力至所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤；

9、所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上設(shè)置有孔供所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)并固定，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤用于通過(guò)所述連接桿帶動(dòng)所述風(fēng)力葉片圍繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

10、在一些實(shí)施例中，所述支撐機(jī)構(gòu)包括支撐底座、高度調(diào)節(jié)裝置和固定裝置；

11、所述高度調(diào)節(jié)裝置的一端設(shè)置在所述支撐底座上，另一端與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接并固定，用于執(zhí)行伸縮操作，帶動(dòng)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤固定的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行伸縮，調(diào)整所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的高度；

12、所述固定裝置用于固定第一連接位置和第二連接位置，所述第一連接位置為所述高度調(diào)節(jié)裝置與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接位置，所述第二連接位置為所述高度調(diào)節(jié)裝置與所述支撐底座的連接位置。

13、在一些實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)分析單元；

14、所述數(shù)據(jù)采集單元，用于通過(guò)傳感器采集所述當(dāng)前風(fēng)速信息和所述當(dāng)前葉片狀態(tài)信息；

15、所述數(shù)據(jù)分析單元，用于獲取預(yù)設(shè)的葉片調(diào)節(jié)規(guī)則，根據(jù)所述當(dāng)前風(fēng)速信息、所述當(dāng)前葉片狀態(tài)信息和所述葉片調(diào)節(jié)規(guī)則，生成所述葉片調(diào)節(jié)指令。

16、在一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)分析單元用于獲取預(yù)設(shè)的風(fēng)速安全閾值，當(dāng)確定當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)所述風(fēng)速安全閾值時(shí)，生成第一葉片調(diào)節(jié)指令；

17、所述數(shù)據(jù)分析單元還用于當(dāng)確定所述當(dāng)前風(fēng)速小于所述風(fēng)速安全閾值時(shí)，獲取預(yù)設(shè)的若干個(gè)風(fēng)速等級(jí)和各所述風(fēng)速等級(jí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速閾值區(qū)間，從多個(gè)所述風(fēng)速等級(jí)確定與所述當(dāng)前風(fēng)速匹配的目標(biāo)風(fēng)速等級(jí)，獲取葉片展開距離與風(fēng)速等級(jí)的映射信息，根據(jù)所述映射信息，確定與所述目標(biāo)風(fēng)速等級(jí)對(duì)應(yīng)的所述葉片最優(yōu)展開距離；

18、所述數(shù)據(jù)分析單元還用于根據(jù)所述葉片最優(yōu)展開距離和所述當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，生成第二葉片調(diào)節(jié)指令。

19、在一些實(shí)施例中，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述第一葉片調(diào)節(jié)指令，控制所述連接桿帶動(dòng)所述風(fēng)力葉片進(jìn)行收縮，直至所述風(fēng)力葉片與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的至少一部分貼合；

20、所述支撐機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)所述第一葉片調(diào)節(jié)指令，控制所述高度調(diào)節(jié)裝置通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤進(jìn)行收縮，直至所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤對(duì)應(yīng)的當(dāng)前位置高度為預(yù)設(shè)的收納高度。

21、在一些實(shí)施例中，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述第二葉片調(diào)節(jié)指令，控制所述連接桿帶動(dòng)所述風(fēng)力葉片進(jìn)行伸縮，直至所述葉片展開距離為所述當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離；所述葉片展開距離為所述風(fēng)力葉片與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤間的距離；

22、所述支撐機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)所述第二葉片調(diào)節(jié)指令，控制所述高度調(diào)節(jié)裝置通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤進(jìn)行伸縮，直至所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤對(duì)應(yīng)的當(dāng)前位置高度為所述當(dāng)前葉片最優(yōu)高度。

23、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種控制方法，用于控制前面所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，所述方法包括以下步驟：

24、通過(guò)所述控制系統(tǒng)采集當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，根據(jù)所述當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，確定當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，根據(jù)所述當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和所述當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，生成葉片調(diào)節(jié)指令；

25、通過(guò)所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)所述葉片調(diào)節(jié)指令，將所述風(fēng)力葉片對(duì)應(yīng)的葉片展開距離調(diào)整至所述當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離；

26、通過(guò)所述支撐機(jī)構(gòu)根據(jù)所述葉片調(diào)節(jié)指令，將所述風(fēng)力葉片的高度調(diào)整至所述當(dāng)前葉片最優(yōu)高度。

27、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)前面所述的控制方法。

28、還有一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前面所述的控制方法。

29、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置及其控制方法，其通過(guò)控制系統(tǒng)采集當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，確定當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，生成葉片調(diào)節(jié)指令，通過(guò)葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將風(fēng)力葉片對(duì)應(yīng)的葉片展開距離調(diào)整至當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離，通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)將風(fēng)力葉片的高度調(diào)整至當(dāng)前葉片最優(yōu)高度。本申請(qǐng)?zhí)峁┑拇怪陛S風(fēng)力發(fā)電裝置不受風(fēng)向限制，能在不同風(fēng)況和環(huán)境下穩(wěn)定地發(fā)電，能夠有效調(diào)節(jié)葉片的高度和展開距離，提高風(fēng)力發(fā)電效率，提高裝置的靈活性和安全性，可以適應(yīng)更多不同的風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景。

技術(shù)特征：

1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一傳動(dòng)裝置、連接桿、轉(zhuǎn)動(dòng)盤和轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述支撐機(jī)構(gòu)包括支撐底座、高度調(diào)節(jié)裝置和固定裝置；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)分析單元；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析單元用于獲取預(yù)設(shè)的風(fēng)速安全閾值，當(dāng)確定當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)所述風(fēng)速安全閾值時(shí)，生成第一葉片調(diào)節(jié)指令；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述第一葉片調(diào)節(jié)指令，控制所述連接桿帶動(dòng)所述風(fēng)力葉片進(jìn)行收縮，直至所述風(fēng)力葉片與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的至少一部分貼合；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述第二葉片調(diào)節(jié)指令，控制所述連接桿帶動(dòng)所述風(fēng)力葉片進(jìn)行伸縮，直至所述葉片展開距離為所述當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離；所述葉片展開距離為所述風(fēng)力葉片與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤間的距離；

8.一種控制方法，用于控制權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求8所述的控制方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求8所述的控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置及其控制方法，其通過(guò)控制系統(tǒng)采集當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速信息和當(dāng)前葉片狀態(tài)信息，確定當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，根據(jù)當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離和當(dāng)前葉片最優(yōu)高度，生成葉片調(diào)節(jié)指令，通過(guò)葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將風(fēng)力葉片對(duì)應(yīng)的葉片展開距離調(diào)整至當(dāng)前葉片最優(yōu)展開距離，通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)將風(fēng)力葉片的高度調(diào)整至當(dāng)前葉片最優(yōu)高度。本申請(qǐng)?zhí)峁┑拇怪陛S風(fēng)力發(fā)電裝置不受風(fēng)向限制，能在不同風(fēng)況和環(huán)境下穩(wěn)定地發(fā)電，能夠有效調(diào)節(jié)葉片的高度和展開距離，提高風(fēng)力發(fā)電效率，提高裝置的靈活性和安全性，可以適應(yīng)更多不同的風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景。本申請(qǐng)廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：方趙嵩,林塨,邱妙燕,鄭志敏,劉希臣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5