CN112922792B - 叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法，叶片电热复合膜包括绝缘层、电热层和覆盖层，电热层包括电热单元、电热导线、温度传感器以及传感器信号线，电热单元连接到电热导线，以通过电热导线对电热单元通电，温度传感器布置在电热单元上，并通过传感器信号线输出感测信号，覆盖层设置在电热层的上侧，形成叶片电热复合膜的外表面，绝缘层设置在电热层的下侧，其中，绝缘层、电热层和覆盖层形成为一体结构。根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可优化叶片中电热导线和传感器信号线的布线方式。

Description

叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法

技术领域

本发明涉及叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造风力发电机组的叶片的方法。

背景技术

在风力发电机组中，叶片是用于捕获风能的核心部件，叶片的空气动力学特性对整个风力发电机组的发电效率有着至关重要的影响。

一般来说，风资源主要分布在冰天雪地的北方以及湿气非常大的南方，风力发电机组的应用环境相对恶劣。由于风力发电机组需要在摄氏零度以下的低温条件下运行，因此风力发电机组的叶片在遭遇潮湿空气、雨水、盐雾以及冰雪时，特别是在遇到过冷却水滴的情况下，常常会发生叶片结冰现象。

风力发电机组叶片覆冰后，会对风力发电机组的正常运行造成严重的危害，并且叶片覆冰后会产生较大的冰载，大大降低叶片使用寿命。此外，由于加载在每个叶片上的冰载荷不尽相同，使得风力发电机组的平衡载荷增大，若机组继续运行，则将对机组产生极大的危害；若停机维护，则机组利用率大大降低。

此外，在叶片表面覆冰后，叶片的各个位置的翼型均有不同程度的变化，从而影响翼型的升阻力系数，将极大地影响风力发电机组的出力，降低发电效率。

另一方面，在叶片表面覆冰后，如果环境温度升高，叶片表面的冰块可能会脱落，伴随着极高的叶尖转速，会对临近的机组和人员构成安全威胁。

此外，在叶片表面发生结冰后，其固有频率会变化，从而导致叶片的动态响应行为发生改变，会给风力发电机组的控制系统的控制行为造成干扰。此外，叶片结冰会导致风力发电机组的检测信号系统发生故障，从而反馈错误信号。

现有的关于风力发电机叶片的防冰/融冰技术主要是围绕电加热除冰、热气除冰和特殊涂层方法来研究。与电加热方式相比，热气除冰和特殊涂层防护技术应用效果不佳。电加热技术是通过在叶片表面或者内层布置加热层进行防冰/融冰，如此，在叶片将要发生结冰时，启动加热系统提升叶片表面温度，从而防止其表面结冰，或者，在叶片表面已发生结冰后，启动加热系统使得表面的冰层融化达到除冰的目的。

在现有的电加热除冰系统中，加热导线和传感器信号线布线方式有两种。

一种方法是针对新制叶片，将导线和信号线穿透叶片壳体层，引入到叶片型腔中，再沿着叶片的型腔内表面布线，并且刮胶密封，然后通过手糊玻纤进行固定。然而，这种方法的操作工序复杂且耗费工时，对加热导线和传感器信号线的防护不足，导线间存在感应雷电或雷击的风险，对风力发电机组的安全性构成威胁。

另一种方法是针对在役机组的叶片改造，沿着叶片的外表面布线，然后进行刮胶密封、手糊固定、修补型面等。然而，在这种方法中，不仅存在第一种方法中提到的诸多问题，更重要的是其会对叶片的气动外形产生干扰，直接影响机组的功率曲线(发电量)，特别是在沿着叶片前缘布线情况下该问题尤为明显。

发明内容

为了优化电加热除冰系统中电热导线和传感器信号线的布线方式，本发明提供一种叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造风力发电机组的叶片的方法。

本发明的一方面提供一种叶片电热复合膜，其特征在于，叶片电热复合膜包括绝缘层、电热层和覆盖层，电热层包括电热单元、电热导线、温度传感器以及传感器信号线，电热单元连接到电热导线，以通过电热导线对电热单元通电，温度传感器布置在电热单元上，并通过传感器信号线输出感测信号，覆盖层设置在电热层的上侧，形成叶片电热复合膜的外表面，绝缘层设置在电热层的下侧，其中，绝缘层、电热层和覆盖层形成为一体结构。

优选地，电热层还可包括铺设在温度传感器和传感器信号线与电热单元之间的隔离垫。

优选地，绝缘层可包括第一区域和第二区域，电热单元为片状加热网或加热膜，电热单元铺设在第一区域中，第二区域中形成有凹入的线槽，电热导线和/或传感器信号线布置在线槽中。

优选地，叶片电热复合膜还可包括一拖多式插头，多个电热导线或多个传感器信号线的从叶片电热复合膜引出的接头连接到一拖多式插头。

优选地，叶片电热复合膜还可包括防雷层，防雷层设置在绝缘层的下侧，并且包括防雷主体以及用于将防雷主体与叶片的避雷系统连接的防雷引线，防雷层与绝缘层、电热层和覆盖层一起形成为一体结构。

优选地，防雷层还可包括用于将防雷主体接地的接地引线，防雷主体可包括金属网或金属片。

本发明的另一方面提供一种风力发电机组的叶片，叶片包括如上所述的叶片电热复合膜。

优选地，叶片还可包括衬底层，叶片电热复合膜的覆盖层布置在叶片的叶片外蒙皮上，衬底层覆盖在叶片电热复合膜上。

本发明的另一方面提供一种风力发电机组，风力发电机组包括如上所述的叶片。

本发明的另一方面提供一种制造风力发电机组的叶片的方法，制造风力发电机组的叶片的方法包括：铺设表面毡；在表面毡上铺设衬底层；在衬底层上铺设如上的叶片电热复合膜；在叶片电热复合膜上铺设叶片本体结构层；真空灌注及固化；对叶片电热复合膜进行接线。

根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可采用一体化预制复合膜，将防雷层、温度传感器、电热导线和传感器信号线集成，从而优化叶片电加热除冰系统中电热导线和传感器信号线的布线方式。

此外，根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可避免直击雷和感应雷损伤叶片及电热层。

此外，根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法的生产工序简单，操作方便，大大缩短了生产或者现场改造周期。

此外，根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可避免布线从叶片表面凸出影响叶片表面形状，从而解决现场改造叶片时沿着叶片表面布线导致叶片气动性能下降的问题。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的叶片电热复合膜在叶片上的布局示意图。

图2是根据本发明的实施例的布置有叶片电热复合膜的叶片的截面示意图。

图3是根据本发明的实施例的布置有叶片电热复合膜的截面示意图。

图4是根据本发明的实施例的叶片电热复合膜的布线平面示意图。

图5是根据本发明的实施例的制造风力发电机组的叶片的方法的流程图。

附图标号说明：

1：叶片，10：前缘区域，20：后缘区域，100：叶片电热复合膜，110：防雷层，120：绝缘层，121：线槽，130：电热层，131：电热单元，1311、1312：电极条，132：电热导线，133：温度传感器，134：传感器信号线，135：隔离垫，140：覆盖层，150：一拖多式插头，200：控制装置，11：叶片内蒙片，12：叶片芯材，13：叶片外蒙皮，14：衬底层，15：表面毡。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本发明的实施例，在附图中示出了本发明的示例性实施例。在附图中，相同的标号始终表示相同的组件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。此外，为了清楚地示出部件之间的关系或内部构造等，在部分示图中，省略示出了部分构件(例如，图4中的叶片本体结构等)，此外，在部分示图中，将部分构件(例如，图1中的覆盖层140、衬底层14和表面毡15等)示出为透明的。

下面将参照图1至图4描述根据本发明的实施例的叶片电热复合膜及应用该叶片电热复合膜的叶片。

风力发电机组的叶片在叶片弦向上包括位于叶片翼型中弧线的最前端的前缘以及与前缘相对的后缘。就叶片的弦向而言，叶片的前缘区域和后缘区域表面易结冰，且前缘区域结冰强度比后缘大。

在叶片的轴向上，从叶尖至叶根的方向上，结冰强度逐渐减小。叶尖区域的结冰强度最大，越靠近叶根区域，结冰强度越小，并且叶根区域翼型升阻力系数对叶片气动性能无影响，因此，叶根区域少量的结冰可以忽略不计，无需布置叶片电热装置。此外，虽然叶尖区域的结冰强度最大，但是由于叶尖区域遭受雷击的风险较大(一般来说，遭受雷击的概率在90％以上)，因此出于对风力发电机组的安全考虑，在铺设叶片电热装置时，应避开高雷击风险区(例如，自叶尖起3米至5米的叶片段)。然而，这并不代表叶尖段不能设置叶片电热装置，在叶片避雷技术满足要求的情况下，在叶尖段布置叶片电热装置也是可行的。

图1示出了在叶片1的前缘区域10布置电热装置(例如，根据本发明的叶片电热复合膜100)的示意图，尽管未示出，但是叶片1的后缘区域20可与前缘区域10类似地布置电热装置。

如图1所示，可在前缘区域10上布置多个电热装置，从而可根据叶片不同区域的结冰强度进行有针对性的分区加热。例如，在叶根至叶尖的方向上，多个电热装置的加热功率可逐渐增大，从而实现叶片的分区加热，即，对结冰严重区域(例如，靠近叶尖的区域)提供足够的加热量，同时对结冰较轻的区域(例如，靠近叶根的区域)适度加热，避免局部温度过高。这样的布置使得叶片的加热分配更合理，减小电热装置的总功率，降低能耗。

多个电热装置的起始位置、分区数量、分区幅宽和长度等参数可以根据实际叶片长度和除冰系统需求进行设计与优化，以达到加热除冰系统总功率与除冰效果最佳路径。

图2和图3示出了布置有叶片电热复合膜的叶片的截面示意图以及叶片电热复合膜的截面示意图。

如图2和图3所示，根据本发明的实施例的叶片电热复合膜100包括依次布置的防雷层110、绝缘层120、电热层130和覆盖层140，其中，绝缘层120、电热层130和覆盖层140形成为一体结构。

电热层130包括电热单元131、电热导线132、温度传感器133以及传感器信号线134。电热单元131连接到电热导线132，以通过电热导线132对电热单元131通电，温度传感器133布置在电热单元131上，感测电热单元131的温度，并通过传感器信号线134输出感测信号。

电热单元131可以是能够将电能转换为热能的装置，作为叶片的融冰热源。例如，电热单元131可以是碳纤维加热元件、碳玻混编加热元件、加热膜(例如，石墨烯加热膜、PTC加热膜)等，电热单元131的形式没有具体限制，只要能通过电热导线132对其通电从而产生热量以对叶片表面加热即可。

电热导线132的一端可电连接到电热单元131，例如，在电热单元131为碳纤维加热元件时，电热导线132的一端可连接到电热单元131两端的电极条(如图4所示的电极条1311和1312)。电热导线132的另一端可从叶片电热复合膜100中引出，以连接到外部电力。电热导线132与电热单元131可以在绝缘层120中沿水平方向相互错开，换句话说，铺设在绝缘层120的不同区域中，而不相互叠置。

温度传感器133可布置在电热单元131的上表面上(参照图2和图3中所示的方向)，用于检测电热单元131的加热温度，从而便于控制加热功率以及加热时间，由于温度传感器133在铺设过程中靠近叶片的外蒙皮，因此也可以检测叶片外表面的温度，用于确定是否开启电热单元131，对电热单元的加热控制将在下面进行详细描述。温度传感器133的具体类型没有特别限制，只要能够感测温度即可，例如，其可以为PT100、光纤传感器等。

传感器信号线134的一端连接到温度传感器133，其另一端从叶片电热复合膜100中引出，以连接到控制装置200(参见图4)，从而将温度传感器133的感测信号反馈给控制装置200。

如图2和图3所示，由于温度传感器133布置在电热单元131的上表面上，并且传感器信号线134也会在电热单元131的表面上进行布线，因此，优选地，电热层130还可包括铺设在温度传感器133与电热单元131之间以及传感器信号线134与电热单元131之间的隔离垫135，以避免温度传感器133、传感器信号线134与电热单元131直接接触。作为示例，隔离垫135可以是垫在温度传感器133与电热单元131之间的方块垫布以及垫在传感器信号线134与电热单元131之间的垫布条。隔离垫135可为电绝缘材料，并且可为隔磁材料，以避免电热单元131对温度传感器133和传感器信号线134的电磁干扰。

在图3中，尽管将电热导线132和传感器信号线134的截面均示出为圆形，但不限于此，可以采用扁平线等其他任何线型。此外，图3中电热导线132和传感器信号线134的数量和排列方式以及线槽的数量仅是示意性的，可根据实际需要进行调整。

绝缘层120设置在电热层130的下侧，用于支承电热层130及电热导线132等，并且可使电热层130与叶片电热复合膜100的外部或叶片电热复合膜100的其他构件(例如，下面将描述的防雷层110)绝缘隔离，并且可防止电热层130遭受雷击。作为示例，绝缘层120可以形成为绝缘薄膜或绝缘毡。

优选地，绝缘层120形成有凹入的线槽121，电热导线132和/或传感器信号线134可布置在线槽121中。在此情况下，绝缘层120可包括第一区域和第二区域，绝缘层120的第一区域(例如，中央区域)可形成有平坦的表面，以用于承接和铺设电热单元131以及位于电热单元131上的温度传感器133。如此，电热单元131可为片状加热网或加热膜，并且可铺设在第一区域中。而绝缘层120的第二区域(例如，边缘区域)可形成有线槽121，以便于电热导线132和传感器信号线134的走线，如此，由于电热导线132和传感器信号线134布线在线槽121中，因此可在铺设电热层130后保持电热层130整体表面平整。

防雷层110设置在绝缘层120下侧，并且包括防雷主体以及用于将防雷主体与叶片的避雷系统连接的防雷引线。作为示例，防雷主体可以是金属网或金属片，例如，铜网、铝网等。

由于叶片结构内预埋有导电体(例如，电热层)，因此可能发生雷击，损伤叶片。因此，优选地，根据本发明的叶片电热复合膜100可包括防雷层110，防雷层110的防雷引线与叶片本体避雷系统的避雷电缆接通，从而可将雷电(特别是直击雷)导入叶片本体避雷系统，从而避免直击雷损伤叶片及电热层。

此外，除了直击雷以外，由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用，叶片还存在发生感应雷击的风险。因此，优选地，根据本发明的防雷层110还可包括用于将防雷主体接地的接地引线，从而不仅可用于引导直击雷，还可以将感应雷引入大地，避免损伤叶片及电热层130。

覆盖层140覆盖在电热层130上层，形成叶片电热复合膜100的平坦的外表面，覆盖层140可以是双轴向玻纤布。

根据本发明的包括上述各层的叶片电热复合膜100可采用一体化预制复合膜(预制件)技术形成，从而将温度传感器、电热导线和传感器信号线集成，形成一体化预制复合膜，优化布线方式，简化安装工艺，易于操作，可提高生产和维护效率。因此，不管对于新产叶片还是在役叶片改造都适用，对于新产叶片，可将叶片电热复合膜100预埋在叶片铺层结构中，一体灌注固化；对于在役叶片改造，可打磨叶片表面，铺设预制的叶片电热复合膜100，然后进行袋压以及加热固化。

此外，在上述示例中，防雷层110可不包括在叶片电热复合膜100中，而单独进行铺设，在此情况下，叶片电热复合膜100可包括形成为一体结构的绝缘层120、电热层130和覆盖层140，从而优化布线结构，便于安装。然而，优选地，防雷层110也可包括在根据本发明的叶片电热复合膜100中，从而与绝缘层120、电热层130和覆盖层140一起形成为一体结构，以进一步简化工艺。此外，防雷层110不是必须的，在叶片电热复合膜100的绝缘性足够好或者叶片本身的避雷系统的性能足够的情况下，也可省去防雷层110。

在上述叶片电热复合膜100中，如图1和下面将描述的图4所示，可针对叶片加热系统的定制化需求，预制单个叶片电热复合膜100覆盖在叶片需要加热的整个区域(例如，图1中的整个前缘区域)上，而整个叶片电热复合膜100可包括沿着叶片1的轴向布置的多个单独的电热层130，以实现分区加热的效果，在此情况下，防雷层110、绝缘层120和覆盖层140均为连续的一整层。如此，在生产叶片或在役叶片改造的过程中，由于仅需要铺设单片一体化的叶片电热复合膜100，其工艺简单、操作快捷，因此可大大提高生产和维护效率。

然而，本发明不限于此，叶片电热复合膜100也可形成为模块化结构，即，可在叶片需要加热的区域上布置多个叶片电热复合膜100，其中，每个叶片电热复合膜100包括各自的防雷层110、绝缘层120、电热层130和覆盖层140，多个叶片电热复合膜100之间可通过导线电连接或者可分别连接到叶片加热控制装置和主避雷系统。如此，叶片电热复合膜100可模块化，并且可形成有多个规格尺寸，从而可根据不同叶片的具体加热需求，选择适合规格的叶片电热复合膜100进行组合使用。因此，与定制化的预制叶片电热复合膜100相比，普适性更强，应用更灵活。

图4示出了根据本发明的实施例的叶片电热复合膜的布线平面示意图。

如图4所示，叶片电热复合膜100可包括多个电热单元131，多个电热单元131的电极条1311和1312可连接到电热导线132，从而将多个电热单元131串联和/或并联连接。

此外，叶片电热复合膜100还可包括一拖多式插头150，多个电热导线或多个传感器信号线134的从叶片电热复合膜100引出的接头连接到一拖多式插头150。如此，可通过一拖多式插头150将多个导线整合到一条引出线路，从而便于插接到用于控制叶片加热的控制装置200。

尽管图4中示出了每个叶片电热复合膜100设置有3个温度传感器133，但是温度传感器133的数量及设置位置没有具体限制，可根据实际需要进行调整。各个温度传感器133可连接到控制装置200，并向控制装置200反馈不同位置的电热单元131的温度，从而控制装置200可根据当前的温度、加热时长等来控制电热单元131的功率，并且还可根据不同位置温度传感器133的反馈信号，对相应电热单元131进行单独的控制操作，以有针对性地对叶片进行加热。

此外，根据本发明的实施例，还可提供一种风力发电机组的叶片，该叶片可包括如上所述的叶片电热复合膜100。

如图2和图3所示，叶片1可包括由内而外依次布置的叶片内蒙皮11、叶片芯材12、叶片外蒙皮13、叶片电热复合膜100、衬底层14以及表面毡15。根据本发明的叶片电热复合膜100的覆盖层140一侧可覆盖在叶片外蒙皮13上，衬底层14覆盖在叶片电热复合膜100上。具体来说，衬底层14可覆盖在防雷层110上。

一方面，衬底层14可以保护防雷层110；另一方面，由于叶片的外表面需要具有一定的曲率，因而要求叶片电热复合膜100的硬度不能太高，具有一定的柔性，同时，衬底层14可提供一定的柔韧性，使得在铺设叶片电热复合膜100的情况下叶片外表面依然可具有平滑的曲线形式。作为示例，衬底层14可以是双轴向玻纤布，但不限于此。

在根据本发明的叶片1中，电热导线、传感器信号线等埋在一体化预制的叶片电热复合膜中，对各类导电线路充分防护，通过设置防雷层消除导线间的感应雷电的风险，并且可将叶片电热复合膜直接应用于叶片的生产或改造中，生产工序简单，操作方便，大大缩短了生产或者现场改造周期。

此外，根据本发明的实施例，还可提供一种风力发电机组，该风力发电机组可包括如上所述的叶片。

以下将参照图5详细描述制造根据本发明的风力发电机组的叶片的方法。

首先，可铺设表面毡15(S1)。例如，可在模具表面满铺30g/m²表面毡。

接着，在表面毡15上铺设衬底层14(S2)。衬底层14可为双轴向玻纤布，在铺设衬底层14时，可在叶片加热区域铺放400g/m²[±45°]的双轴向玻纤布，这里，在模具内铺放的双轴向玻纤布的宽度需要大于将铺设的叶片电热复合膜100的宽度，并且模具法兰翻边用喷胶固定。

然后，在衬底层14上铺设如上所述的叶片电热复合膜100(S3)，进行压实，并用喷胶固定。

这里，叶片电热复合膜100可通过以下工艺预制而成。在一个示例中，叶片电热复合膜100可通过预浸料工艺制成。具体来说，可先顺序地铺设防雷层110、绝缘层120、电热单元131以及温度传感器133，并进行布线，其中，导线可沿着绝缘层120的线槽121布置。然后，可经过高温高压技术将环氧树脂复合在绝缘层120(例如，诸如绝缘毡的绝缘基材)、电热单元131(例如，碳纤维或碳玻混编布等)和防雷层110(例如，金属网)上。在上述工艺中，可通过模压成型工艺在绝缘层120上形成凹入的线槽121。

由电热单元131、环氧树脂、防雷层110、绝缘层120、温度传感器133及各类线(电热导线132和传感器信号线134)、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料可形成为一体化预制叶片电热复合膜预浸料。

在另一示例中，叶片电热复合膜100可通过编织工艺形成。具体来说，可将电热单元131(例如，碳纤维或碳玻混编布等)、防雷层110(例如，金属网)、绝缘层120(例如，诸如绝缘毡的绝缘基材)、温度传感器133及各类线(加热导线和传感器信号线)等材料编织而成的一体化预制复合膜。这里，编织工艺是指使用棒针或钩针等工具进行的手工或者机械化编结。此外，可通过模压成型工艺在绝缘层120上形成凹入的线槽121。

此外，在上述步骤S3中，在叶片电热复合膜100不包括防雷层110的示例中，可先在衬底层14上铺设防雷层110，然后在铺设叶片电热复合膜100，并且，在上述叶片电热复合膜100的制造工艺中，可省去铺设或编织防雷层110的相关工艺。

在铺设叶片电热复合膜100(S3)后，可在叶片电热复合膜100上铺设叶片本体结构层(S4)。在该步骤中，可按照工艺SOP要求，铺放叶片壳体层。叶片本体结构层可包括上面描述的叶片内蒙皮11、叶片芯材12和叶片外蒙皮13。

此外，在铺设叶片本体结构层的同时或之后，可将防雷层110的防雷引线与叶片本体的避雷构件(例如，叶尖/叶中接闪器铜盘)连接，并且可将电热导线132、传感器信号线134以及防雷层110的接地引线穿过叶片壳体层到达叶片型腔内表面，预留导线接头，以供之后的接线。

然后，进行真空灌注及固化(S5)。可按照工艺SOP要求，执行铺放脱模布、导流系统、注胶流道、导气系统、包一/二真空系统等工艺，并进行真空灌注以及预固化，这里，在执行包一/二真空系统的过程中，需要将叶片电热复合膜100的各线类接头进行包真空，防止灌注进胶。

最后，可对叶片电热复合膜100进行接线(S6)。可通过一拖多式插头150分别与叶片电热复合膜100的预留导线接头以及叶片加热控制装置200的预留线接通，以将防雷层110的防雷引线与叶片本体的避雷系统的主避雷电缆连接，并将防雷层110的接地引线与叶根的接地部件连接。

根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可采用一体化预制复合膜，将防雷层、温度传感器、电热导线和传感器信号线集成，从而优化叶片电加热除冰系统中电热导线和传感器信号线的布线方式。

此外，根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可避免直击雷和感应雷损伤叶片及电热层。

此外，根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法的生产工序简单，操作方便，大大缩短了生产或者现场改造周期。

此外，根据本发明的叶片电热复合膜、叶片、风力发电机组及制造叶片的方法可避免布线从叶片表面凸出影响叶片表面形状，从而解决现场改造叶片时沿着叶片表面布线导致叶片气动性能下降的问题。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (10)

1.一种叶片电热预制复合膜(100)，其特征在于，所述叶片电热预制复合膜(100)包括绝缘层(120)、电热层(130)和覆盖层(140)，

所述电热层(130)包括电热单元(131)、电热导线(132)、温度传感器(133)以及传感器信号线(134)，所述电热单元(131)连接到所述电热导线(132)，以通过所述电热导线(132)对所述电热单元(131)通电，所述温度传感器(133)布置在所述电热单元(131)上，并通过所述传感器信号线(134)输出感测信号，

所述覆盖层(140)设置在所述电热层(130)的上侧，形成所述叶片电热预制复合膜(100)的外表面，

所述绝缘层(120)设置在所述电热层(130)的下侧，

其中，所述绝缘层(120)、所述电热层(130)和所述覆盖层(140)形成为一体结构，以在生产叶片或在役叶片改造的过程中被一体化地铺设。

2.根据权利要求1所述的叶片电热预制复合膜(100)，其特征在于，所述电热层(130)还包括铺设在所述温度传感器(133)和所述传感器信号线(134)与所述电热单元(131)之间的隔离垫。

3.根据权利要求1所述的叶片电热预制复合膜(100)，其特征在于，所述绝缘层(120)包括第一区域和第二区域，所述电热单元(131)为片状加热网或加热膜，所述电热单元(131)铺设在所述第一区域中，所述第二区域中形成有凹入的线槽(121)，所述电热导线(132)和/或所述传感器信号线(134)布置在所述线槽(121)中。

4.根据权利要求1所述的叶片电热预制复合膜(100)，其特征在于，所述叶片电热预制复合膜(100)还包括一拖多式插头(150)，多个所述电热导线(132)或多个所述传感器信号线(134)的从所述叶片电热预制复合膜(100)引出的接头连接到所述一拖多式插头(150)。

5.根据权利要求1所述的叶片电热预制复合膜(100)，其特征在于，所述叶片电热预制复合膜(100)还包括防雷层(110)，所述防雷层(110)设置在所述绝缘层(120)的下侧，并且包括防雷主体以及用于将所述防雷主体与叶片的避雷系统连接的防雷引线，

所述防雷层(110)与所述绝缘层(120)、所述电热层(130)和所述覆盖层(140)一起形成为一体结构。

6.根据权利要求5所述的叶片电热预制复合膜(100)，其特征在于，所述防雷层(110)还包括用于将所述防雷主体接地的接地引线，所述防雷主体包括金属网或金属片。

7.一种风力发电机组的叶片，其特征在于，所述叶片包括如权利要求1-6中任一项所述的叶片电热预制复合膜(100)。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组的叶片，其特征在于，所述叶片(1)还包括衬底层(14)，所述叶片电热预制复合膜(100)的所述覆盖层(140)布置在所述叶片(1)的叶片外蒙皮(13)上，所述衬底层(14)覆盖在所述叶片电热预制复合膜(100)上。

9.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括根据权利要求7或8所述的风力发电机组的叶片(1)。

10.一种制造风力发电机组的叶片的方法，其特征在于，所述制造风力发电机组的叶片(1)的方法包括：

铺设表面毡(15)；

在所述表面毡上铺设衬底层(14)；

在所述衬底层上铺设如权利要求1-6中任一项所述的叶片电热预制复合膜(100)；

在所述叶片电热预制复合膜(100)上铺设叶片本体结构层；

真空灌注及固化；

对所述叶片电热预制复合膜(100)进行接线。

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