(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221042662.1 (22)申请日 2022.04.29 (73)专利权人 中国华能集团清洁能源技 术研究 院有限公司 地址 102209 北京市昌平区北七家未来科 技城华能人才创新创业基地实验楼A 楼 (72)发明人 杜静宇　任鑫　童彤　王恩民　 王华　赵鹏程　吴昊　魏昂昂　 武青　祝金涛　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 王艾华 (51)Int.Cl. F03D 80/40(2016.01)H02J 7/35(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种应用于风机叶片的电容式结冰传感器 (57)摘要 本实用新型涉及风电技术领域， 尤其涉及一 种应用于风机叶片的电容式结冰传感器， 包括底 座、 供电模块、 传感器和无线传输模块， 所述底座 与风机叶片连接， 所述传感器包括译码电路、 单 片机、 信号采集器和多组检测触点， 所述检测触 点伸入到介质内部与介质接触； 所述检测触点的 输出端与译码电路的输入端 连接； 所述信号采集 器用于采集检测触点传递的电压信号， 所述信号 采集器的输入端与译码电路的输出端连接， 所述 单片机的输入端与信号采集器的输出端连接， 所 述单片机用于处理信号采集器采集的电压信号。 本实用新型通过在风机叶片表面易结冰区域布 置电容式传感器， 测量叶片结冰发生及结冰厚 度， 从而优化风机叶片结冰时的运行 策略。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 217002167 U 2022.07.19 CN 217002167 U 1.一种应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 包括底座(1)、 供电 模块、 传感器(4)和无线传输模块(5)， 所述供电模块、 传感器(4)和无线传输模块(5)均固定 于底座(1)上， 所述底座(1)与风机叶片(6)连接， 所述供电模块用于为传感器(4)和无线传 输模块(5)提供电能； 所述传感器(4)包括译码电路(10)、 单片机(11)、 信号采集器(12)和多个检测触点(9)， 所述检测 触点(9)两两一组， 所述检测 触点(9)伸入到介质内部与介质接触； 所述检测 触点 (9)的输出端与译码电路(10)的输入端连接， 所述译码电路(10)用于连通全部的检测触点 (9)； 所述信号采集器用于采集检测触点(9)传递的电压信号， 所述信号采集器(12)的输入 端与译码电路(10)的输出端 连接， 所述单片机(11)的输入端与信号采集器(12)的输出端 连 接， 所述单片机(1 1)用于处 理信号采集器采集的电压信号； 所述无线传输模块(5)的输入端与单片机(11)的输出端连接， 所述无线传输模块(5)的 输出端与外 部服务器连接 。 2.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 所 述底座(1)采用柔 性轻质材 料制作。 3.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 所 述底座(1)上设有粘性物质， 所述底座(1)通过粘性物质与风机叶片(6)连接 。 4.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 所 述底座(1)设置 于风机叶片(6)的前缘。 5.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 所 述供电模块包括蓄电池(2)和光伏板(3)， 所述光伏板(3)用于将光能转换为电能， 所述蓄电 池(2)用于储存电能和提供电能， 所述光伏板(3)的输出端与蓄电池(2)的输入端 连接， 所述 传感器(4)和无线传输模块(5)均 与蓄电池(2)的输出端连接 。 6.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 所 述介质为冰层(7)或空气(8)。 7.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 位 于同一组的检测触点(9)对称设置 。 8.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 位 于同一组的检测触点(9)处于同一高度。 9.根据权利 要求1所述的应用于风机叶片(6)的电容式结冰传感器(4)， 其特征在于， 所 述检测触点(9)从底座(1)边 缘到底座(1)中心按照由高到低的顺序排列。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217002167 U 2一种应用于风机叶片的电容式结冰传感器 技术领域 [0001]本实用新型涉及风电技术领域， 具体为一种应用于风机叶片的电容式结冰传感 器。 背景技术 [0002]冬季风场温度较低， 且湿度很大情况下， 风机叶片极易发生结冰。 而叶片大量覆冰 改变叶片的气动性能， 降低风能利用系数， 造成发电量的损失； 同时叶片质量增加会造成叶 轮气动、 质量不平衡， 影响叶根处疲劳寿命； 叶片结冰后， 可能出现冰块脱落， 威胁到现场人 员安全。 由此 可见， 风机叶片结冰 会带来风机发电量损失、 过 载、 安全隐患等 一系列问题。 [0003]目前现场大多依据特定气候条件下的功率曲线变化来预测风机叶片结冰状况， 根 据功率曲线变化程度来调整运行策略。 由于功率 曲线变化影响因素较多， 因此存在误报误 测等问题。 实用新型内容 [0004]针对现有技术中存在的问题， 本实用新型提供一种应用于风机叶片的电容式结冰 传感器。 [0005]本实用新型 是通过以下技 术方案来实现： [0006]一种应用于风机叶片的电容式结冰传感器， 包括底座、 供电模块、 传感器和无线传 输模块， 所述供电模块、 传感器和无线传输模块均固定于底座上， 所述底座与风机叶片连 接， 所述供电模块用于为传感器和无线传输模块 提供电能； [0007]所述传感器包括译码电路、 单片机、 信号采集器和多个检测触点， 所述检测触点两 两一组， 所述检测触点伸入到介质内部与介质接触； 所述检测触点的输出端与译码电路的 输入端连接， 所述译码电路用于连通全部的检测触点； 所述信号采集器用于采集检测触点 传递的电压信号， 所述信号采集器的输入端与译码电路的输出端连接， 所述单片机的输入 端与信号采集器的输出端连接， 所述单片机用于处 理信号采集器采集的电压信号； [0008]所述无线传输模块的输入端与单片机的输出端连接， 所述无线传输模块的输出端 与外部服务器连接 。 [0009]优选的， 所述底座采用柔 性轻质材 料制作。 [0010]优选的， 所述底座上设有粘性物质， 所述底座 通过粘性物质与风机叶片连接 。 [0011]优选的， 所述底座设置 于风机叶片的前缘。 [0012]优选的， 所述供电模块包括蓄电池和光伏板， 所述光伏板用于将光能转换为电能， 所述蓄电池用于储存电能和 提供电能， 所述光伏板的输出端与蓄电池的输入端连接， 所述 传感器和无线传输模块均 与蓄电池的输出端连接 。 [0013]优选的， 所述介质为冰层或空气。 [0014]优选的， 位于同一组的检测触点处于同一高度。 [0015]优选的， 所述检测触点从底座 边缘到底座中心按照由高到低的顺序排列。说　明　书 1/3 页 3 CN 217002167 U 3