垂直轴式风力发电系统的风车装置及控制风车叶片的方法

摘要

本发明关于一种垂直轴式风力发电系统的风车装置及控制其风车叶片的方法。所述风车装置包括：垂直主轴；通过叶片支架连接到所述垂直主轴上、从而可绕该垂直主轴的轴线旋转的垂直叶片，所述垂直叶片包括叶片自转轴，垂直叶片可绕该叶片自转轴的轴线旋转，还包括导引装置，所述导引装置使得垂直叶片在绕垂直主轴的轴线旋转的同时，也绕叶片自转轴的轴线旋转，使得该垂直叶片在顺风方向运动时的有效受风面积大于逆风方向运动时的有效受风面积，从而提高发电的效率。

主权项

一种垂直轴式风力发电系统的风车装置，包括：垂直主轴；通过叶片支架连接到所述垂直主轴上、从而可绕该垂直主轴的轴线旋转的垂直叶片，所述垂直叶片包括叶片自转轴，垂直叶片可绕该叶片自转轴的轴线旋转；其特征在于，还包括：导引装置，所述导引装置使得垂直叶片在绕垂直主轴的轴线旋转的同时，也绕叶片自转轴的轴线旋转，使得该垂直叶片在顺风方向运动时的有效受风面积大于逆风方向运动时的有效受风面积；所述导引装置包括导引轨迹构件，所述导引轨迹构件包括外轨迹部和内轨迹部；外轨迹部与内轨迹部在垂直叶片逆风方向运动的一侧相交于一点，该点为第一位置，并从该第一位置起，所述外轨迹部与内轨迹部之间的距离逐渐增大，在垂直叶片顺风方向运动的另一侧的第二位置处，所述外轨迹部与内轨迹部的距离为最大；从第一位置到第二位置，外轨迹部被分成第一外轨迹和第二外轨迹，内轨迹部被分成第一内轨迹和第二内轨迹；以及设置在垂直叶片上与该导引轨迹构件相配合的第一行进构件，在第一转动周期中，该第一行进件可沿第一外轨迹从第二位置运动到第一位置，再沿第二内轨迹从第一位置运动到第二位置；在第二转动周期中，该第一行进件可沿第一内轨迹从第二位置运动到第一位置，再沿第二外轨迹从第一位置运动到第二位置；叶片自转轴始终绕该垂直主轴在外轨迹部和内轨迹部之间作圆周运动，从而使垂直叶片的表面在处于第二位置时与风向垂直，而在处于第一位置时与风向平行。