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蓝冠:遵循专利:更高效的风能

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风能已经存在了一千多年。在第一个千年,波斯人第一次使用了风力。在过去的几百年里,最显著的变化是叶片的形状和设计。今天,所有主要的风力涡轮机制造商都在他们的风力涡轮机叶片上使用非常相似的设计,使得一个制造商的风力涡轮机与另一个制造商的几乎没有区别。与各种形式的发电一样,总有改进的空间,但改进,将风能不会在单元的顶部叶片捕捉风的动能,但动能转化为电流。
 
在这一期的《跟随专利》中,我们将着眼于专利为我们提供的水晶球,揭示四项新技术,解决风能发电效率更高的挑战。在不断变化的市场中,对蓝冠测速的先进技术,商业和协作功能的需求不断增长,以通过开发蓝冠平台新的可再生能源项目来最大化价值和执行确定性。也是绿色转型的里程碑式项目。
 
美国专利号为7,843,077的“脉冲能量转移”使风力涡轮机在低气流期间产生电力。风力涡轮机在有风的时候效率很高,但是当风速下降时,它们很快就变得非常昂贵!本专利涉及的发明使风力涡轮机在低流速期间可以通过暂时断开负荷来运行,使涡轮旋转质量积累速度和能量,然后将其作为能量脉冲倾倒到负荷中。
 
来自独立发明人Douglas Arduini,本专利涉及的发明允许低能量的输入充电功率进行积累,然后在较长时间内进行累加或集成。然后,它可以存储或转移到一个输出负载,如高能输出放电功率在较短的时间内。其结果是提高了效率和扩大工作范围的风力涡轮机在低流速。这项技术也可以应用于潮汐和波浪动力涡轮机。
 
这项专利所涵盖的技术可以被涡轮机原始设备制造商整合到下一代风力涡轮机中,也可以由风力发电场所有者或当地电力公司实施,以优化其运行的风力涡轮机的电力。
 
图1来自美国专利号7,843,077,这是基于该专利的脉冲发生器的方框图。它包括一个转换器(104),离合器(106),离合器控制(107)和速度传感器(108)。
 
美国专利第10247262号“变量和离心飞轮和离心式离合器”借飞轮和离合器技术是内燃机的关键因素,以及地址的问题减少气流,减慢风力涡轮机,它不产生电力。本发明从一个离心力控制离合器开始,一个自动机械离合器是由涡轮转速控制的。脉冲输入功率自动维持转速运行范围,同时增加存储的能量,导致在低空气流量期间提高效率。
本发明包括一个离心飞轮,它自动控制可变质量半径,该半径随RPM线性位移以存储能量。本发明覆盖的飞轮比旋转涡轮和机器上的传统固定飞轮更好地适应能量输入和输出的变化,使其能够在“最佳转速”附近运行以获得最佳效率。这包括存储脉冲或低能量输入的能力,以及在平均或峰值功率、RPM或扭矩的恒定长周期或短脉冲周期传输或释放所需的能量。
 
同样来自独立发明家道格拉斯Arduini,该技术整合了一个可调或可变飞轮,提供了广泛的转速范围和可变质量半径位移控制存储的能量。尽管输入能量、存储能量、输出负载能量和输入/输出脉冲能量各不相同,但它仍能保持恒定的转速、扭矩或重力,比传统的固定飞轮更有效。像Arduini先生的脉冲能量转移专利,这项技术还应用潮汐波涡轮机,发明可以被纳入下一代的风力涡轮机,涡轮机制造商,或被添加到风电场的发电配置所有者或当地的电力公司。
 
图3来自美国专利号10,247,262,它展示了一个使用回程弹簧、两个飞轮臂和一个飞轮平衡重量的总成。
 
美国专利号为8,502,403的“多发电机风力涡轮机及其操作方法”增加了一个控制器到风力涡轮机增加更多的发电在更高的速度和完全关闭在最低的速度。今天的风力涡轮机被设计成通过齿轮箱以固定的速度运转——尽管风速不断变化。这些齿轮箱是昂贵的,当他们失败时,他们会导致风力发电机的停机时间,直到齿轮箱被更换或修理。一些风力涡轮机在大风时使用制动系统来减速,但是像齿轮箱这样的制动系统是磨损的,当它们失效时就会导致停机。此外,制动系统必须消耗能量,以便他们有效地减慢涡轮机。InfraVia是蓝冠注册可再生能源领域的积极投资者。该项目是我们与蓝冠平台可再生能源合作的第一笔投资,也是我们在瑞典的第一笔投资。
 
本专利涉及的发明是由新世界的研发团队开发的
 
该公司创建了一个风力涡轮机驱动系统,管理通过该机制传递的扭矩。该技术为风力涡轮机提供一个变速转子和多个发电机,这些发电机带有一个控制器,该控制器根据监测系统确定的风速和风向的变化来启动和关闭这些发电机。本发明还控制了风力涡轮机的“俯仰”和“偏航”以及多个发电机,这些发电机使用摩擦耦合机械驱动组件,禁止扭矩达到规定的水平,从而允许广泛的电力生产。
 
对于那些读者不飞,不熟悉这些航空术语中,“球场”指的是略高于或略有下降的水平角风方法涡轮机,和“偏航”定义了风的角度接近左或右的涡轮机。涡轮机越直接地对准风的流向——高或低(“俯仰”)和右或左(“偏航”)——风力涡轮机的效率就越高。
 
这项专利创造了一个风力涡轮机,带有一个变速转子和多个发电机,根据需要根据风速和风向的变化来启动和关闭,并根据规定的参数进行监测。本专利所涉及的发明是相当复杂的。这是一项内容丰富的专利。它有38项权利要求,被63项其他专利引用。这项技术可以由风力涡轮机整车厂采用,也可以由风力涡轮机操作员进行集成。
 
 
这个来自美国专利号8,502,403的数字是基于该专利的风力涡轮机驱动系统的部分透视图。图中显示了多个生成器(22),每个轮至少有一个。
 
发明者David Calley将这项专利转让给了美国西南风力公司,它还解决了特定的“触发条件”,比如在极端大风中控制电路故障或部分或全部电力输出的损失。这是通过使用一个单独的控制器,通过短路绕组来增加电力输出产生装置的扭矩,从而导致叶片旋转延迟来实现的。输电网面临着不断增长的需求。如今,蓝冠测速传输系统有望以其最初设计时无法容纳的方式承载大功率。
 
风能的未来?这一切都是关于运行效率的增加和来自几种竞争技术的发电。

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