技术摘要：
本发明公开了一种基于数据监测的风力发电系统，包括：垂直轴风力发电机电能转换器设置在支撑柱Ⅰ上；风力捕获组件，其包括套筒，至少三个支腿，至少三个主叶片，至少三个弧形裂隙，至少三条弧形滑轨；至少三个旋转支腿；滑块驱动；至少三个折叠叶片；多个扇骨；风速仪  全部
背景技术：
风力机是利用风能的一种常见方法，它可将风能转换为机械能。风力机的两种主 要类型为：水平轴风力机(HAWT)和垂直轴风力机(VAWT)。目前，水平轴风力机在，市场上占 据着主导地位，但由于垂直轴风力机具有显著的优点而越来越受到研究者们的重视，与水 平轴风力机相比，垂直轴风力机具有以下优点:无需对风、叶片结构简单、易维护、低噪音、 适合城市环境。但是，现有的垂直轴风力机在低风速下自启动能力较差，导致其风能的利用 率不高。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。 本发明还有一个目的是提供一种基于数据监测的风力发电系统，其能够根据风力 大小，调整风力捕获组件的风力捕获面积，进而有效提高其低风速下自启动能力，有效利用 风能。 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于数据监测的风力发 电系统，包括： 垂直轴风力发电机电能转换器，其为柱形结构，且垂直轴风力发电机电能转换器 同轴可旋转的设置在支撑柱Ⅰ上； 风力捕获组件，其包括：套筒，其刚性套设在垂直轴风力发电机电能转换器上，所 述套筒包括相互套设的内筒体和外筒体，且内筒体和外筒体之间成型有环形容纳空腔；至 少三个支腿，其以外筒体为圆心发散式延伸设置，且至少三个支腿位于同一水平面上，任一 支腿的底面向所述支腿内凹陷成型一矩形的容纳槽；至少三个主叶片，其为弧形片体，至少 三个主叶片分别设置在至少三个支腿的尾端；至少三个弧形裂隙，其分别自两个支腿固定 至外筒体的固定点的下方为起点，向下倾斜贯通开设在外筒体的侧壁上，且至少三个弧形 裂隙的倾斜方向相反，至少三个弧形裂隙的长度与弧度相一致；至少三条弧形滑轨，其分别 对应设置在内筒体的外侧壁上，且设置在至少三个弧形裂隙在内筒体的外侧壁上的垂直投 影处，至少三条弧形滑轨的弧度及延伸方向与至少三个弧形裂隙一致；至少三个旋转支腿， 其分别对应设置在至少三个支腿的正下方，且至少三个支腿的前端与至少三个主叶片不相 互接触，所述至少三个旋转支腿的尾端分别延伸入至少三个弧形裂隙内并通过滑块连接至 所述至少三条弧形滑轨上；滑块驱动，其驱动所述滑块；至少三个折叠叶片，其分别设置在 所述至少三个旋转支腿和至少三个支腿之间，且任一折叠叶片的第一边沿固定在一个支腿 的下方的容纳槽内，该任一折叠片的第二边沿固定在对应的一个旋转支腿的上端面上，任 一折叠叶片可随旋转支腿的旋转下移展开为一扇面；多个扇骨，其分散开插设在至少三个 折叠叶片内，且多个扇骨的尾端滑动设置在至少三条弧形滑轨上； 4 CN 111577533 A 说　明　书 2/6 页 风速仪，其设置在支撑柱Ⅱ，且支撑柱Ⅱ与支撑柱Ⅰ的底部固定在同一海拔高度； 支撑柱Ⅱ与支撑柱Ⅰ之间的距离小于30m； 本地监测器，其与风速仪通讯连接，所述本地监测器用于实时获取时间段t1内的 风速仪检测的平均风速值Ⅰ并存储； 控制器，其与所述滑块驱动、本地监测器和气象卫星通讯连接，所述控制器用于实 时查询滑块驱动所在位置，若驱动滑块位于至少三条弧形滑轨的最上端，则查询结果记为 “1”；若驱动滑块位于至少三条弧形滑轨的最下端，则查询结果记为“0”； 所述控制器还用于实时获取本地监测器存储的时间段t1内的风速值Ⅰ，用于预获 取气象卫星预测的时间段t1内的平均风速值Ⅱ，并将时间段t1内的风速仪检测的平均风速 值Ⅰ与平均风速值Ⅱ进行比较，获得比较结果： 若平均风速值Ⅰ≤平均风速值Ⅱ≤8m/s时；或者，平均风速值Ⅰ≤8m/s，平均风速值 Ⅱ≥8.1m/s时；控制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“1”，则启动滑块驱动，带动至 少三个旋转支腿沿着至少三条弧形滑轨向斜下方滑动，同时带动至少三个折叠叶片展开呈 扇形；控制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“0”，则不启动滑块驱动； 若平均风速值Ⅰ≥平均风速值Ⅱ≥8.1m/s时；或者，平均风速值Ⅰ≥8m/s，平均风速 值Ⅱ≤8.1m/s时，控制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“1”，则不启动滑块驱动；控 制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“0”，启动滑块驱动，带动至少三个旋转支腿沿 着至少三条弧形滑轨向斜上方滑动，同时带动至少三个折叠叶片折叠收起。 优选的是，任一主叶片的展开面积小于任一折叠叶片展开的扇面面积。 优选的是，至少三个弧形裂隙中任一个弧形裂隙与所述套筒的轴向的夹角小于40 度。 优选的是，多个扇骨上喷涂磁粉，折叠时相邻两个折叠面相互吸附。 优选的是，至少三个折叠叶片中任一折叠叶片还包括： 牛津布外套层，其为扇形结构，牛津布外套层为任一折叠叶片的主体； 多个金属薄片，其中，任一金属薄片呈梯形结构，多个金属薄片沿着多个扇骨的延 伸方向依次嵌入牛津布外套层内形成折叠面。 优选的是，任一金属薄片的厚度不超过5mm。 优选的是，30min＜时间段t1＜100min。 优选的是，还包括： 若平均风速值Ⅰ≤8m/s，平均风速值Ⅱ≥8.1m/s,且平均风速值Ⅱ-平均风速值Ⅰ≤ 1.0m/s时；控制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“1”，则启动滑块驱动，带动至少三 个旋转支腿沿着至少三条弧形滑轨向斜下方滑动，同时带动至少三个折叠叶片展开呈扇 形；控制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“0”，则不启动滑块驱动； 若平均风速值Ⅰ≤8m/s，平均风速值Ⅱ≥8.1m/s,且平均风速值Ⅱ-平均风速值Ⅰ＞ 1.0m/s时；控制器查询驱动滑块所在位置，若查询结果为“1”，则不启动滑块驱动；控制器查 询驱动滑块所在位置，若查询结果为“0”，启动滑块驱动，带动至少三个旋转支腿沿着至少 三条弧形滑轨向斜上方滑动，同时带动至少三个折叠叶片折叠收起。 本发明至少包括以下有益效果： 风力捕获组件整体形成风轮，风轮带动垂直轴风力发电机电能转换器(比如可以 5 CN 111577533 A 说　明　书 3/6 页 是稀土永磁发电机)发电送往控制器进行控制，输配负载所用的电能；风力捕获组件为一个 整体，至少三个支腿支撑至少三个主叶片形成风力捕获组件的基础风力捕获结构，在风力 较大时，完全可以满足自启动要求；然而风力较小，甚至是微风时，则仅仅靠至少三个主叶 片很难达到自启动要求，且旋转速度较低；因此，控制器控制至少三个旋转支腿滑动展开至 少三个折叠叶片，有效增加风力捕获面积，进而有效提高风能利用率，以及效满足风力捕获 组件自启动要求，提高风力捕获组件转速；至少三个折叠叶片展开均匀分布在套筒周围，拉 近了风力捕获组件与套筒之间的距离，可进一步提高风力捕获组件整体的稳定性，延长其 使用寿命； 综上，基于数据监测的风力发电系统，可更加风力大小进行合理调节风力捕获面 积，进而有效提高风能利用率，获得更多清洁电能。 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。 附图说明 图1根据本发明所述基于数据监测的风力发电系统的结构示意图； 图2根据本发明一个实施例中所述风力捕获组件的俯视结构示意图； 图3根据本发明一个实施例中一个支腿和一个旋转支腿相抵触的横截面的结构示 意图，其中，一个折叠叶片嵌入一个支腿的容纳槽内； 图4根据本发明一个实施例中所述风力捕获组件和支撑柱Ⅰ的结构示意图； 图5根据本发明一个实施例中风力捕获组件的横截面的结构示意图，其中，三个旋 转支腿连接设置在滑块上； 图6根据本发明一个实施例中一个折叠叶片的展开的结构示意图。