專利名稱：蓄能系統(tǒng)和包括該蓄能系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄能系統(tǒng)以及包括該蓄能系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
人類對(duì)于能源日益增長(zhǎng)的需求和生態(tài)環(huán)境日漸惡化的趨勢(shì)之間的矛盾，使得如何實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用和開發(fā)成為全世界都在關(guān)注的問題。風(fēng)能作為優(yōu)良的清潔能源，受到了世界各國的重視。然而，目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)還無法像傳統(tǒng)的火力發(fā)電技術(shù)那樣，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳虡I(yè)利用。其中，最關(guān)鍵的問題之一是風(fēng)力不穩(wěn)定，時(shí)有時(shí)無，忽大忽小，造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)無法提供持續(xù)、穩(wěn)定的電力輸出。因此，風(fēng)電很難并入國家電網(wǎng)，被稱為“垃圾電”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明擬提供一種蓄能系統(tǒng)，在風(fēng)力過大時(shí)能夠受控地儲(chǔ)存多余的風(fēng)能，在風(fēng)力不夠時(shí)能夠受控地釋放儲(chǔ)存的風(fēng)能。本發(fā)明還擬提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過利用本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)，最大限度地實(shí)現(xiàn)電力輸出的持續(xù)、穩(wěn)定。相應(yīng)地，本發(fā)明一方面提供一種蓄能系統(tǒng)，包括至少一個(gè)蓄能單元，所述蓄能單元包括蓄能裝置；蓄能差速器，所述蓄能差速器包括用于接收輸入動(dòng)力的輸入工作端、用于輸出動(dòng)力的輸出工作端以及用于與所述蓄能裝置交換能量的蓄能工作端；和可控制動(dòng)裝置，所述可控制動(dòng)裝置結(jié)合于所述蓄能工作端，使得所述蓄能工作端能夠以可控的方式與所述蓄能裝置交換能量。優(yōu)選地，所述蓄能系統(tǒng)可以包括多個(gè)以級(jí)聯(lián)方式設(shè)置的所述蓄能單元，其中，一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端連接于隨后的蓄能單元的蓄能差速器的輸入工作端?！岸鄠€(gè)”是指兩個(gè)以上。優(yōu)選地，所述蓄能差速器可以包括第一半軸，用于接收輸入動(dòng)力而構(gòu)成所述輸入工作端；與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪；第二半軸，用于輸出動(dòng)力而構(gòu)成所述輸出工作端；與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪；多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合；支撐所述多個(gè)行星齒輪的行星齒輪架；和殼體，與所述行星齒輪架一體形成，用于與所述蓄能裝置交換能量而構(gòu)成所述蓄能工作端?；蛘?，所述蓄能差速器可以包括第一半軸，用于接收輸入動(dòng)力而構(gòu)成所述輸入工作端；第一錐形齒輪；第二半軸，用于輸出動(dòng)力而構(gòu)成所述輸出工作端；與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪；多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合；行星齒輪架，支撐所述多個(gè)行星齒輪并與所述第一半軸一體形成；和殼體，與所述第一錐形齒輪一體形成，用于與所述蓄能裝置交換能量而構(gòu)成所述蓄能工作端。
優(yōu)選地，所述可控制動(dòng)裝置可以包括與所述蓄能工作端一體形成的制動(dòng)盤和能夠以受控的方式接合和釋放所述制動(dòng)盤的制動(dòng)鉗。另一方面，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括能夠在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪和能夠接收并傳遞所述風(fēng)輪產(chǎn)生的動(dòng)力的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，還包括根據(jù)上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所限定的蓄能系統(tǒng)，從所述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)接收動(dòng)力。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)蓄能單元中的至少一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端，連接有轉(zhuǎn)速控制裝置。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)蓄能單元中的至少一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端，連接有第二蓄能差速器，所述第二蓄能差速器的蓄能工作端能夠與第二蓄能裝置交換能量，所述第二蓄能差速器的輸出工作端連接有轉(zhuǎn)速控制裝置。、
根據(jù)本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)以及使用這種蓄能系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，蓄能差速器和蓄能裝置在相應(yīng)的可控制動(dòng)裝置的控制下選擇性地進(jìn)行能量的交換(包括選擇性地切斷能量交換)。因此，可以根據(jù)具體情況，按照需要將多余的能量傳輸給預(yù)定的蓄能裝置，或者將預(yù)定蓄能裝置存儲(chǔ)的能量按需傳輸給蓄能差速器，或者保持蓄能差速器當(dāng)前的輸出狀態(tài)，從而能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的持續(xù)穩(wěn)定的電力輸出。


圖I是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的蓄能系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理示意圖。圖2是圖I中蓄能差速器第一實(shí)施方式的示意性剖視圖。圖3是圖I中蓄能差速器第二實(shí)施方式的示意性剖視圖。圖4是圖I中轉(zhuǎn)速控制裝置一種實(shí)施方式的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。圖I是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的蓄能系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理示意圖。圖示實(shí)施例中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括沿豎直方向設(shè)立的塔架I、能夠在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪2、將風(fēng)輪2產(chǎn)生的動(dòng)力沿塔架I向下傳遞的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)5以及從動(dòng)力傳遞系統(tǒng)5接收動(dòng)力的蓄能系統(tǒng)4。2010年6月9日授權(quán)公告的名稱為“水平軸式風(fēng)力機(jī)”的第200920179133. 4號(hào)中國實(shí)用新型專利公開了具有上述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該文獻(xiàn)的全部相關(guān)內(nèi)容通過引用包含于此。本申請(qǐng)人2010年11月15日申請(qǐng)的名稱為“聯(lián)結(jié)器組件和動(dòng)力傳遞系統(tǒng)以及風(fēng)力機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)”的第201020613115. 5號(hào)中國實(shí)用新型專利申請(qǐng)也公開了一種包括上述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該文獻(xiàn)的全部相關(guān)內(nèi)容通過引用包含于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明意在提供一種新穎有效的蓄能系統(tǒng)，并將這種蓄能系統(tǒng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中。因此，本發(fā)明對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的其他結(jié)構(gòu)，包括動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，并沒有限制。本領(lǐng)域已知的其他類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，也可以同本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)結(jié)合使用。根據(jù)本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)4包括至少一個(gè)蓄能單元。在圖I所示的例子中，顯示了兩個(gè)蓄能單元，即第一蓄能單元3和第二蓄能單元6。每一個(gè)蓄能單元都可以包括蓄能裝置、蓄能差速器和可控制動(dòng)裝置。蓄能差速器包括用于接收輸入動(dòng)力的輸入工作端、用于輸出動(dòng)力的輸出工作端以及用于與蓄能裝置交換能量的蓄能工作端。多個(gè)蓄能單元以級(jí)聯(lián)方式設(shè)置，其中，一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端連接于隨后的蓄能單元的蓄能差速器的輸入工作端。按照一種實(shí)施方式，可以將這些蓄能單元分別固定到塔架I的不同塔層。相鄰蓄能差速器間彼此相連的輸出工作端和輸入工作端，可以通過例如聯(lián)軸器等結(jié)構(gòu)相互連接在一起，用來傳遞動(dòng)力；也可以將二者做成一體。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明的目的不是對(duì)蓄能裝置本身的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)或者改進(jìn)。本領(lǐng)域中已知的能夠?qū)崿F(xiàn)能量存儲(chǔ)和輸出的蓄能裝置，都可以用在本發(fā)明中，例如，飛輪、扭力彈簧和空氣壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)與蓄電池的組合，以及這些蓄能裝置的組合使用，等等。在本發(fā)明中，各個(gè)蓄能單元可以使用相同的蓄能裝置，也可以使用不同的蓄能裝置。在本發(fā)明中，蓄能工作端和蓄能裝置之間的能量交換，既包括能量從蓄能工作端流向蓄能裝置，而將能量存儲(chǔ)在蓄能裝置中，也包括能量從蓄能裝置流向蓄能工作端，而將存儲(chǔ)在蓄能裝置中的能量釋放給蓄能差速器。在本發(fā)明中，針對(duì)第一蓄能單元3，其組成部件前相應(yīng)地加以“第一”;針對(duì)第二蓄能單元6，其組成部件前相應(yīng)地加以“第二”(圖2和3中的兩個(gè)半軸在本發(fā)明中，無論對(duì)于哪個(gè)蓄能單元，都稱為“第一半軸”和“第二半軸”)?？梢韵氲?，本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)4還可以包括第三、第四等等任意需要數(shù)量的蓄能單元，圖中沒有示出。在本發(fā)明中，術(shù)語前使用的“第一”、“第二”等限定詞，僅僅代表相同種類的裝置或結(jié)構(gòu)的不同個(gè)體。如圖I所不,第一蓄能單兀3的第一蓄能差速器30的第一輸入工作端31與動(dòng)力傳遞系統(tǒng)5的輸出端相連,接收來自風(fēng)輪2的動(dòng)力。第一蓄能差速器30的第一輸出工作端33與第二蓄能差速器60的第二輸入工作端61相連，將經(jīng)過第一蓄能單元3的動(dòng)力傳遞給第二蓄能單元6。以此類推，經(jīng)過第二蓄能單元6的動(dòng)力通過第二蓄能單元60的第二輸出工作端63，繼續(xù)傳遞給隨后的蓄能單元，或者輸出到其他目標(biāo)，例如轉(zhuǎn)速控制裝置70或者發(fā)電機(jī)。2010年8月4日授權(quán)公告的、名稱為“自然力發(fā)電設(shè)備和發(fā)電機(jī)組”的第200920179109.0號(hào)中國實(shí)用新型專利公開了一種可以與蓄能裝置結(jié)合使用的差速器或者差速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該專利文獻(xiàn)的全部相關(guān)內(nèi)容通過引用包含于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的差速器可以利用公知的任何其他差動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)?！靶钅懿钏倨鳌敝械南薅ㄔ~“蓄能”用于表示差速器在本發(fā)明中的作用，而不是為了限制差速器的結(jié)構(gòu)。下面，參照?qǐng)D2以第一蓄能差速器30為例描述本發(fā)明的蓄能差速器的一種結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)同樣適用于第二蓄能差速器60等其他的蓄能差速器。第一蓄能差速器30包括作為第一輸入工作端的第一半軸31、作為第一輸出工作端的第二半軸33和作為第一蓄能工作端的殼體37。第一蓄能差速器30還包括與第一半軸
31一體形成的第一錐形齒輪32、與第二半軸33 —體形成的第二錐形齒輪34、位于第一、第、二錐形齒輪32、34之間并同時(shí)與這兩個(gè)錐形齒輪嚙合的多個(gè)行星齒輪35以及支撐這些行星齒輪35的行星齒輪架36。其中，殼體37包圍著上述構(gòu)件并與行星齒輪架36 —體形成。術(shù)語“一體形成”是指多個(gè)構(gòu)件或者部分以相互固定的方式結(jié)合在一起，既包括多個(gè)分離的構(gòu)件利用連接件或者焊接等方式固定在一起的情況，也包括多個(gè)部分構(gòu)成整體上是單件式結(jié)構(gòu)的情況。針對(duì)于不同的具體蓄能裝置結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境等設(shè)計(jì)因素，殼體37可以具有不同的結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)例子，當(dāng)采用以轉(zhuǎn)軸作為輸入/輸出端的飛輪、扭轉(zhuǎn)彈簧作為第一蓄能裝置40時(shí)，可以將殼體37和蓄能裝置的轉(zhuǎn)軸作成帶輪，利用皮帶在二者之間進(jìn)行能量的交換。作為一種替換方式，可以將殼體37和第一蓄能裝置40的輸入/輸出轉(zhuǎn)軸加工成齒輪，利用齒輪傳動(dòng)系進(jìn)行能量的交換。
為了使殼體(第一蓄能工作端)37能夠以可控的方式與第一蓄能裝置40交換能量，即根據(jù)需要選擇性地允許或者中止這種能量交換，根據(jù)本發(fā)明的第一蓄能單元3還包括結(jié)合于殼體37的第一可控制動(dòng)裝置50。作為一種實(shí)施方式,如圖2所不,在殼體37上可以一體地形成第一制動(dòng)盤51,作為第一可控制動(dòng)裝置50的組成部分。第一可控制動(dòng)裝置50還包括第一制動(dòng)鉗52。第一制動(dòng)鉗52能夠響應(yīng)于電信號(hào)閉合而接合于第一制動(dòng)盤51，從而使得第一制動(dòng)盤51停止運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得殼體37停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，第一輸入工作端31接收的動(dòng)力直接經(jīng)第一輸出工作端33傳遞給第二蓄能單元6，第一蓄能工作端37既不向第一蓄能裝置40輸送能量，也不從第一蓄能裝置40接收原已存儲(chǔ)的能量。當(dāng)響應(yīng)于其他的電信號(hào)或者當(dāng)不再施加電信號(hào)時(shí)，第一制動(dòng)鉗52張開而釋放第一制動(dòng)盤51，從而允許殼體37轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)蓄能裝置和蓄能工作端之間的能量交換。雖然上面描述的可控制動(dòng)裝置是常開型，但是，應(yīng)該理解，第一可控制動(dòng)裝置50也可以是常閉型，即沒有電信號(hào)時(shí)，第一制動(dòng)鉗52接合第一制動(dòng)盤51 ;而在施加電信號(hào)時(shí)，第一制動(dòng)鉗52釋放第一制動(dòng)盤51。第一制動(dòng)鉗52可以用電動(dòng)或者氣動(dòng)的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。上述的制動(dòng)裝置僅僅是一個(gè)例子。本領(lǐng)域中已知的能夠以受控的方式進(jìn)行制動(dòng)的機(jī)構(gòu)，只要適合于采用像第一制動(dòng)鉗52和第一制動(dòng)盤51那樣的布局，都可用作本發(fā)明的可控制動(dòng)裝置。圖3示出了本發(fā)明蓄能差速器的另一種結(jié)構(gòu)，其中，與圖2中結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)件，使用同樣的附圖標(biāo)記；與圖2中結(jié)構(gòu)不同但功能對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)件，使用帶“'”號(hào)的附圖標(biāo)記。本實(shí)施例的蓄能差速器30'包括作為輸入工作端的第一半軸31'、作為輸出工作端的第二半軸33和作為蓄能工作端的殼體37'。第二錐形齒輪34與第二半軸33—體形成。殼體37'與第一錐形齒輪32' —體形成,能夠同第一錐形齒輪32' —體地轉(zhuǎn)動(dòng)。多個(gè)行星齒輪35位于第一錐形齒輪32'和第二錐形齒輪34之間并同時(shí)與這兩個(gè)錐形齒輪相嚙合。行星齒輪架36'與第一半軸31' —體形成，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐這些行星齒輪35。在殼體37'上一體地形成作為可控制動(dòng)裝置一部分的例如制動(dòng)盤51。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，至少一個(gè)蓄能單元的輸出工作端連接有轉(zhuǎn)速控制裝置。參見圖1，作為一個(gè)例子，第二蓄能單元6的第二輸出工作端(第二半軸)63與轉(zhuǎn)速控制裝置70相連，使得第二輸出工作端63的轉(zhuǎn)速能夠被調(diào)節(jié)到需要的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。轉(zhuǎn)速控制裝置70同時(shí)還作為第二蓄能單元6的負(fù)載，控制第二蓄能工作端67和第二蓄能裝置90之間能量流動(dòng)的方向。例如，當(dāng)?shù)诙胼S63在轉(zhuǎn)速控制裝置70的控制下轉(zhuǎn)速變慢時(shí)，向第二蓄能裝置90蓄能；當(dāng)?shù)诙胼S63需要加快轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二蓄能裝置90釋放能量。名稱為“機(jī)械式轉(zhuǎn)速控制裝置和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備”的第201020520235. 0號(hào)中國實(shí)用新型專利公開了一種上述的轉(zhuǎn)速控制裝置。該專利文獻(xiàn)的全部相關(guān)內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
圖4示出了一種轉(zhuǎn)速控制裝置70。轉(zhuǎn)速控制裝置70包括蝸輪72和蝸桿71。蝸桿71能夠與一個(gè)電動(dòng)機(jī)(未示出)相連，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，以預(yù)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪72與蝸桿71嚙合，并能夠固定到例如第二蓄能差速器60的第二輸出工作端(第二半軸)63上。蝸輪72可以通過鍵73與第二輸出工作端63結(jié)合在一起，或者與第二輸出工作端63 —體形成。蝸輪蝸桿可以用一對(duì)嚙合的齒輪來替代。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，轉(zhuǎn)速控制裝置70應(yīng)該在第二可控制動(dòng)裝置80的制動(dòng)鉗82釋放制動(dòng)盤81的情況下工作。在另一種實(shí)施方式(沒有示出)中，第二蓄能單元6可以不包括第二可控制動(dòng)裝置80，即第一蓄能單元5的第一蓄能差速器30的第一輸出工作端33，連接到?jīng)]有結(jié)合第二可控制動(dòng)裝置80的第二蓄能差速器60。第二蓄能差速器60的蓄能工作端與第二蓄能裝置90進(jìn)行能量交換，而第二輸出工作端63結(jié)合轉(zhuǎn)速控制裝置70?？梢岳斫猓D(zhuǎn)速控制裝置70可以與后續(xù)蓄能單元中的蓄能差速器的輸入工作端相連，也可以與其他的目的設(shè)備例如發(fā)電機(jī)相連。下面，參照?qǐng)DI和2，描述根據(jù)本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)以及使用該蓄能系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理。風(fēng)輪2在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力經(jīng)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)5傳遞給第一蓄能單元3的第一蓄能差速器30的第一輸入工作端31,即第一半軸31 (圖2)。如果控制系統(tǒng)(未示出)確定無需向第一蓄能裝置40進(jìn)行蓄能或者無需從第一蓄能裝置40接收所存儲(chǔ)的能量，則第一可控制動(dòng)裝置50的第一制動(dòng)鉗52閉合，接合在與第一蓄能工作端(殼體)37—體形成的制動(dòng)盤51上,使得殼體37不能轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí),與第一半軸31 —體形成的第一錐形齒輪32通過行星齒輪35與第二錐形齒輪34嚙合，驅(qū)動(dòng)與第二錐形齒輪34 —體形成的第二半軸(第一輸出工作端)33轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)力過大時(shí)，控制系統(tǒng)控制可以根據(jù)各個(gè)蓄能裝置的蓄能情況，選擇性地釋放多個(gè)可控制動(dòng)裝置中的一些或者全部。以釋放第一可控制動(dòng)裝置50為例，第一制動(dòng)鉗52張開，脫離與第一制動(dòng)盤51的接合,使得殼體37能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。于是,從第一半軸31傳來的超出第二半軸33負(fù)載的能量部分，經(jīng)殼體37的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給第一蓄能裝置40，完成能量的存儲(chǔ)。可以理解，如果第二半軸33結(jié)合有轉(zhuǎn)速控制裝置，那么，其負(fù)載主要是由該轉(zhuǎn)速控制裝置決定的；否則，第二半軸31的負(fù)載取決于第二蓄能差速器60的第二輸入工作端(第一半軸)61驅(qū)動(dòng)后面的結(jié)構(gòu)所形成的負(fù)載。當(dāng)風(fēng)力過小時(shí)，與風(fēng)力過大的情況類似，控制系統(tǒng)控制可以根據(jù)各個(gè)蓄能裝置的蓄能情況，選擇性地釋放多個(gè)可控制動(dòng)裝置中的一些或者全部，從而選擇性地釋放某些或者全部蓄能裝置存儲(chǔ)的能量。仍以釋放第一可控制動(dòng)裝置50為例。因?yàn)轱L(fēng)力過小時(shí)，第一半軸31轉(zhuǎn)速變小，所以殼體37在第一蓄能裝置40所存儲(chǔ)的能量的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，經(jīng)行星齒輪架36與殼體37相結(jié)合的行星齒輪35成為驅(qū)動(dòng)齒輪(第一半軸31可以利用任何公知的方式被禁止反轉(zhuǎn))，驅(qū)動(dòng)第二錐形齒輪34繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，維持第二半軸33持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。第二半軸33將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給第二蓄能單元6。第二蓄能差速器60以及隨后的蓄能單元的蓄能差速器的工作與上述情況類似，這里不再贅述。由于根據(jù)本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)使用了能夠受控制系統(tǒng)控制的多個(gè)蓄能單元，于是，一方面能夠在風(fēng)力充足時(shí)充分、均衡地利用多個(gè)蓄能裝置，存儲(chǔ)盡可能多的能量；另一方面，在風(fēng)力不夠時(shí)，能夠按照需要或者受到控制地釋放所存儲(chǔ)的能量，使得蓄能裝置的能量能夠維持風(fēng)力發(fā)電機(jī)盡可能長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定動(dòng)力輸出。從而，利用了本發(fā)明蓄能系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可以最大限度地實(shí)現(xiàn)持續(xù)和穩(wěn)定的電力輸出。上面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體的描述。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上面的具體描述僅僅是舉例性質(zhì)的，用于說明性的目的，并非是用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定。得益于本發(fā)明的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不超出本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下可以根據(jù)具體情況對(duì)本發(fā)明做出各種變型、修改或者替換，這些變型、 修改或者替換落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種蓄能系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個(gè)蓄能單元，所述蓄能單元包括 蓄能裝置； 蓄能差速器，所述蓄能差速器包括用于接收輸入動(dòng)力的輸入工作端、用于輸出動(dòng)力的輸出工作端以及用于與所述蓄能裝置交換能量的蓄能工作端；和 可控制動(dòng)裝置，所述可控制動(dòng)裝置結(jié)合于所述蓄能工作端，使得所述蓄能工作端能夠以可控的方式與所述蓄能裝置交換能量。
2.如權(quán)利要求I所述的蓄能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄能系統(tǒng)包括多個(gè)以級(jí)聯(lián)方式設(shè)置的所述蓄能單元，其中，一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端連接于隨后的蓄能單元的蓄能差速器的輸入工作端。
3.如權(quán)利要求I所述的蓄能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄能差速器包括 第一半軸，用于接收輸入動(dòng)力而構(gòu)成所述輸入工作端； 與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪； 第二半軸，用于輸出動(dòng)力而構(gòu)成所述輸出工作端； 與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪； 多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合； 支撐所述多個(gè)行星齒輪的行星齒輪架；和 殼體，與所述行星齒輪架一體形成，用于與所述蓄能裝置交換能量而構(gòu)成所述蓄能工作端。
4.如權(quán)利要求I所述的蓄能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄能差速器包括 第一半軸，用于接收輸入動(dòng)力而構(gòu)成所述輸入工作端； 第一錐形齒輪； 第二半軸，用于輸出動(dòng)力而構(gòu)成所述輸出工作端； 與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪； 多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合； 行星齒輪架，支撐所述多個(gè)行星齒輪并與所述第一半軸一體形成；和殼體，與所述第一錐形齒輪一體形成，用于與所述蓄能裝置交換能量而構(gòu)成所述蓄能工作端。
5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的蓄能系統(tǒng)，其特征在于，所述可控制動(dòng)裝置包括 與所述蓄能工作端一體形成的制動(dòng)盤，和 能夠以受控的方式接合和釋放所述制動(dòng)盤的制動(dòng)鉗。
6.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括能夠在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪和能夠接收并傳遞所述風(fēng)輪產(chǎn)生的動(dòng)力的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括從所述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)接收動(dòng)力的蓄能系統(tǒng)，所述蓄能系統(tǒng)包括至少一個(gè)蓄能單元，所述蓄能單元包括 蓄能裝置， 蓄能差速器，所述蓄能差速器包括接收輸入動(dòng)力的輸入工作端、用于輸出動(dòng)力的輸出工作端以及用于與所述蓄能裝置交換能量的蓄能工作端，和 可控制動(dòng)裝置，所述可控制動(dòng)裝置結(jié)合于所述蓄能工作端，使得所述蓄能工作端能夠以可控的方式與所述蓄能裝置交換能量。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括多個(gè)以級(jí)聯(lián)方式設(shè)置的所述蓄能單元，其中，一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端連接于隨后的蓄能單元的蓄能差速器的輸入工作端。
8.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述蓄能差速器包括 第一半軸，用于接收輸入動(dòng)力而構(gòu)成所述輸入工作端； 與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪； 第二半軸，用于輸出動(dòng)力而構(gòu)成所述輸出工作端； 與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪； 多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合； 支撐所述多個(gè)行星齒輪的行星齒輪架； 殼體，與所述行星齒輪架一體形成，用于與所述蓄能裝置交換能量而構(gòu)成所述蓄能工作端。
9.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述蓄能差速器包括 第一半軸，用于接收輸入動(dòng)力而構(gòu)成所述輸入工作端； 第一錐形齒輪； 第二半軸，用于輸出動(dòng)力而構(gòu)成所述輸出工作端； 與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪； 多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合； 行星齒輪架，支撐所述多個(gè)行星齒輪并與所述第一半軸一體形成；和殼體，與所述第一錐形齒輪一體形成，用于與所述蓄能裝置交換能量而構(gòu)成所述蓄能工作端。
10.如權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述可控制動(dòng)裝置包括 與所述蓄能工作端一體形成的制動(dòng)盤，和 能夠以受控的方式接合和釋放所述制動(dòng)盤的制動(dòng)鉗。
11.如權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè)蓄能單元中的至少一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端，連接有轉(zhuǎn)速控制裝置。
12.如權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè)蓄能單元中的至少一個(gè)蓄能單元的蓄能差速器的輸出工作端，連接有第二蓄能差速器，所述第二蓄能差速器的蓄能工作端能夠與第二蓄能裝置交換能量，所述第二蓄能差速器的輸出工作端連接有轉(zhuǎn)速控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄能系統(tǒng)和包括該蓄能系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，能夠在風(fēng)力過大時(shí)受控地儲(chǔ)存多余的風(fēng)能，而在風(fēng)力不夠時(shí)能夠受控地釋放儲(chǔ)存的風(fēng)能，從而最大限度地實(shí)現(xiàn)電力輸出的持續(xù)、穩(wěn)定。本發(fā)明的蓄能系統(tǒng)包括至少一個(gè)蓄能單元，蓄能單元包括蓄能裝置、蓄能差速器和可控制動(dòng)裝置。蓄能差速器包括用于接收輸入動(dòng)力的輸入工作端、用于輸出動(dòng)力的輸出工作端以及用于與蓄能裝置交換能量的蓄能工作端?？煽刂苿?dòng)裝置結(jié)合于蓄能工作端，使得蓄能工作端能夠以可控的方式與蓄能裝置交換能量。
文檔編號(hào)F03D11/00GK102734077SQ20111008607
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
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