远景能源副总裁王晓宇：风机外观没有明显变化时，到底风机的核心技术是什么？

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北极星风力发电网讯:结构和工程的挑战最后靠什么来解决？靠智能化的控制系统来解决。

由中国能源研究会指导，盐城市人民政府与远景科技集团共同发起的“2018盐城绿色智慧能源大会”，于2018年9月6日-7日在江苏省盐城市举办。

本次大会主题为“创新、绿色、智慧、共享”，致力于打造智慧能源领域全球权威会议。大会特邀智慧能源领域40+国内外权威机构、500+智慧能源企业、50+合作媒体、1000+参会嘉宾齐聚盐城，共同探讨智慧能源现状与未来。能见App全程直播本次大会。

在海上风电发展及产业链分场会议上，远景能源副总裁兼首席产品技术官王晓宇发表了主旨演讲。

以下为演讲实录：

王晓宇：风机行业已经有了几十年的历史，这几十年风机从概念上没有什么大的变化，唯一变的就是它的功率越来越大，风轮直径越来越大，特别是在海上。风机外观没有明显变化的时候，到底风机的核心技术是什么？

这么一个大型设备在风流的影响下，整个振动载荷是非常复杂的。追根溯源看一下风机的设计，我们需要知道每一个关键节点的时序，知道仿真动态的特点。但现在风电行业所做的风机设计的仿真，实际上是通过随机过程增加一些概率的特征，模拟出整个风轮平面的无数个质点，每个质点按三个方向运动，运动的轨迹和规律是随机过程产生的。这样一个听起来有点不靠谱的东西，经过一系列复杂的微分计算得到载荷，拿到载荷以后结构工程师进行艰苦的设计。

追根溯源想一想，所有的输入是从哪里来的？来源于一些粗略的观测加上大量随机过程的数学模拟，这种数学模拟在以前的历史上有很多的经验公式，但这些经验公式来自于30米、40米、60米直径的风轮。20年前做出来的经验公式，是不是还适用于今天140米、160米、170米直径的风轮，我想大家可能心里都没底。结构是非常复杂的事情，我想提醒大家，这些仿真的时序是怎么产生的？是通过随机的种子，通过相关性的概率推演得到的一个windcube，一个风的正方体，一切都是围绕这个进行的。

另一方面，一个优秀的结构工程师只要知道了准确的受力，可以让设计出来的结构要运行20年就不会运行21年或19.9年，这是通过人类几十年，几百年几千年做钢结构的经验得来的，通过实验得到的历史疲劳。那为什么还会经常发现疲劳损坏呢？因为你根本不知道输入，当不知道输入的时候，实际上你很难了解你的结构究竟能活多少年，这就是我们说的可靠性。

设想一下，假如我们知道了输入，所有的多体动力学模型将不再是一个空中楼阁。如果我们能预见到输入，感知到实体模型随时在多体动力学微分方程输出节点上、真实的每时每刻的载荷训练，这时候会不会有一个革命性的变革。这时的风机虽然长的还是和别的风机一样，就像武林高手和普通人长的一样。但当外载过来的时候，应该如何把载荷卸在什么地方，用多少发电量换多少载荷，智能风机全都了然于胸。如果把一个真正运行的风机了然于胸，所有动态特性永远不超过包络和边界，这才是解决风机可靠性最本质的出路。但是大家想一想有多少实践，多少实验，多少技术使我们的风机应该做成那样？

从多体动力学来看，插在海上像电风扇一样的风机，运行起来是一个多自由度的复杂模型，这个复杂模型不能仅仅存在于我们的脑海里，电脑里，其实也可以存在风机真实的运行过程中。这样一个旋转的机械其实不是像大家看到那么轻松的在转，它的传动、扭矩、弯矩、塔筒的前后摆动，要运行20年不间歇。所以这是真正工程的挑战，这是真正结构的挑战。

这些结构和工程的挑战最后靠什么来解决？靠智能化的控制系统来解决。蹂躏我们风机的风长得特别诡异，特别是在有尾流的情况、复杂地形地貌的情况。这些诡异的风使得看起来平静的风轮前面的风流其实是波诡云谲的、上下左右随着时间会发生巨大的变化。这些变化和我们通过马尔克夫矩阵、通过随机过程产生的风的理论的质点群之间的关联性，没有人能够证实。

回到实践，最后你会发现风电在理论上用随机过程构造的理论函数指导风机设计已经很多年，应该改变了。风机应该变成能够和外界动态感知和交互的机组，变成一个永远知道会活多少年的机组，在受到伤害时能做出反应的机组。

不智能的风机要么就多加材料，搞得无比强壮。要是弱一点受到伤害时你就不知道，等到知道的时候就是残胳膊断腿了，所以未来的风机一定要加上眼睛、耳朵，有大脑会思考。我知道行业内有很多在市面上可以采购到的激光雷达，不仅昂贵而且不能直接整合到风机智能化的设计里面去。首先为什么要加雷达？我需要能够感知真实的风流，第二什么样的雷达才是真正适应风机控制的雷达呢？

在一个风轮平面上，其实风的分布形式远远不是测风塔那一个点，有大量不同的组成风的湍流的变化，大小、左右、上下都不一样。

我们看到右图传统的很昂贵的激光测风，一个激光头打出去是要花钱的，看看左边的屏幕你可以想象一下，多少个激光头打出去才能够复原这样的一个花里胡哨的风轮平面。传统的左右各打一个，但远远不够，风轮平面像几个足球场那么大。那该怎么办？下面是远景给出的解决方案：既想知道整个风轮的平面又不想花很多钱，只需要一副激光头。

这是远景从光学组件到DSB电路都是自己研发，自己量产的一款雷达，结合远景自己的轮毂，通过一个激光头却可以借助风轮的旋转扫描100多个风轮平面上的点，这也是远景独有的专利技术。

通过这样的方式用相对低廉的价格取得了整个风轮平面100多个点的采样信息，获得立体空间风速的采样。这个其实已经在我们的选配包里面，价格比外面的价格便宜很多。有很多人问远景能不能把这个卖给他们做代理，我说没法卖，这是和我的软件系统、控制系统整合在一起的，买过去也没有用。大家可以看到，下面是一个真实的数据。

在一个非常复杂的风电场，橘红色是真真实实激光雷达传感器不断获取的，随着时间推移每一个截面扫描出来的所有点拉成一条直线，可以看出风速是差别很大的。今天时间关系就不继续往下讲更细节的技术问题，但是大家要知道感知风就能够提前做动作，就能够规避掉很多载荷，而不是傻乎乎硬抗。

第二个除了知道风之外，其实风机有两个非常重要的部件，传统的塔筒不就是钢结构吗？传统的叶片不就是玻璃钢做出来的一个实体吗？为什么我们把它叫做智能塔筒和叶片？

什么叫智能叶片，就是在任何时间点，任何方位角能够知道叶片的形变，当我知道叶片的形变的时候就能够知道风轮扫过塔筒时候的整个距离，这个安全距离非常重要。第二点在叶片根部有传感设备震动设备位移设备，我可以根据理论模型，复现出整个叶根三个方向上的弯矩。风机所有受力的来源就是来自三个叶根。只要你能够复原三个叶根的受力，就摆脱了用随机过程所复现的理论概念的随机风，每天都可以真真实实感受到由于风带来的载荷，有了眼睛之后还有了体认，知道胳膊受了多大力，肩膀有多疼。所以在这个过程中其实我们的图象处理技术可以整个还原。叶片上涂装一些特殊涂料，在真实现场通过计算机模拟，计算机机器视觉的方式，白天晚上都能探测到整个叶片的动态形状。

左边是真实的人看到的视觉图象，这个视觉图象还有一个耳朵，左下方是叶片划过时声音的音频处理信号。这样叶片表面的损伤都可以在音频信号处理过程中找到异常点，及早处理，不会等到叶片已经出现巨大问题的时候才发现。右边机器视觉把图像通过机器处理之后就变成一个维度的线，我就可以不再依赖于理论就能真实知道叶片真实运行过程当中的变化。这种刚性特征我在做出厂实验的时候理论模型都可以校验的，知道了模型结构和刚性特征、监测出动态形变的时候，风轮受到的所有信息都可以还原。现在可能还原一部分，但就像同一台特斯拉自动导航系统不断升级。当有了这么多传感之后不断探索，买了远景今天的风机，三年后远景的算法依然可以帮助提升。

通过高精度惯导技术可以非常精确的还原塔筒位移，对于钢结构而言，可以非常清晰的测量出刚性，知道动态静态位移可以知道塔筒基础的沉降、随时的变形量。知道塔筒推力损失值的时候可以还原出齿轮箱，轴承等很多地方的受力值，意味着塔筒不再麻木的承受伤害，随时随地知道承受了多少负担，在有伤害之前就会做相应的举动。

实际上有这么多传感技术每天都在运行、每天积累数据的时候，这些数据最后进到云端的时候你还可以处理大量的数据。因为当叶片运行所有数据被积累下来之后，在云端会有大量的APP，每天能够观测到叶根累积的疲劳损伤。很多海上、陆上平坦复杂的地形，都是同一个风机，安全系数都是按照同一款理论模型做出来的。同样的基因生出来的孩子受着不同的折磨，有的受伤轻，有的受伤重，在云端你能看到最被受折磨的，可以提前去照顾他，也能看到还有好多孩子养尊处优。智能风机可以作为独立的武林高手，同时还能够看到成百上千个风机所处的生存状态。

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50-书呆修车9 -汽车空调风机调速模块故障检修

好久没用车了。最近开车带孙子到江边玩，车子启动后，开空调无冷风，这才发现空调有问题。调大风量也没风，连热风都没有。但开车途中偶尔会有几十秒钟的冷风出来，说明空调和风机可能没问题，估计是鼓风机控制电路或接插头接触不良。

晚上回家，到网上检索“吉利远景空调问题”，发现有几段很有用的信息。摘录如下：

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（1）空调前三档都不出风，只有四档出风。这是典型的鼓风机电阻坏了所致，给鼓风机加入不同阻值的电阻调节其电流，调节风速。如果电阻损坏，直接就不通电了，因此鼓风机也不会转。为什么四档会转呢？因为四档是直接档，不经过鼓风机电阻，所以电阻坏了也不受影响。

（2）昨天开空调时发现风机不转。本人就对空调系统进行自检，显示00，说明空调系统正常，试手动调风速，调到最大时有风吹出，说明功率模块出故障。功率模块安装在副驾驶座前的杂物箱后面，鼓风机下方。拆开后，经过检查发现右下角的一个贴片电阻（标号201，阻值为200欧）阻值为无穷大，由于找不到贴片电阻，我用一个270欧的炭模电阻代换后，故障排除。

（3）刚刚发现空调风机一会转一会停，出风口有风，时大时小，或有时自停。回家后，将电瓶负极脱开数分钟，让ECU掉电复位，再装上电池负极试机，除最高档风机能转外，其它档均无反应！风机调速模块有故障。该文还给出了维修各步骤的照片如下：

(A)在副驾杂物箱底下，白色插头就是风机调速模块:-（图1-2）

(B)拆下并撬开调速模块，用2个100欧电阻串联替换开路损坏的R1电阻（是200欧贴片电阻）就修复了。（图3-4-5）

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根据上述信息，我得知：

（1）汽车除了车头有个大散热风扇外，在副驾驶座的杂物箱后面还有个鼓风机。

（2）鼓风机由调速模块（也称“调速模块”）来以调节空调出风量。

（3）调速模块有问题时，会呈现低速档无风，最高档有风的现象。

我据此去测试一下我的汽车空调，发现打开汽车电门开关后，即便没有启动汽车，也可以调整风速。但没到1分钟就调整失灵了。此时若将风量调到最高档，又会正常出风，证实我的车的故障应该也是上面所说的“调速模块有问题”。

次日，我先将副驾驶座的杂物箱门卸下。看到鼓风机和空调滤网架。（下图6-7）

将左上图最上部的塑料格抽出，就可以看到十分肮脏的空调滤芯。上面除了树叶和灰尘，竟然还有一个小蜗牛壳。以前曾经叫人帮更换过空调滤芯，没想到现在又这么脏了！

在鼓风机底下前后左右摸索遍了，都找不到图1那样的调速器。我车的鼓风机底下只有下图这样一个玩意，难道是调速模块？我就先把它拆下来吧！（图8-9）

看外形和电缆，都和图1的调速模块差距太大。难道我的调速模块与他人不同？ （下图10-11）

我再上网检索一下，查模块上的参数：M7.9.7 JL4G18/ MR7180-3600060，发现它竟然是行车电脑（0261201380/MR7180-3600060 MR4G18Q，吉利远景/金鹰/金刚电脑板，价格=320-734元），它是整车的控制核心啊！幸亏我没有将它撬开，否则就亏大了。

费了半天功夫，还是找不到调速模块。是否我的车没有调速模块？

先看保险盒、继电器盒及有关说明资料，得知本车确实有高低速控制继电器2个（下图标号11-12方块）。（图12）

（图13）

再看电路原理图，下图的散热器风扇串接有调速电阻： （图14）

下图从左到右3个继电器分别是：点火继电器，鼓风继电器，鼓风高速继电器以及功率模块（调速模块）：（图15）

（图16）

大概明白了鼓风机及调速模块的工作原理后，我尝试从鼓风机电源线的走向来查找调速模块，终于找到了。原来它是位于鼓风机左前侧的位置，在前挡风玻璃出风口右端正下方，就在杂物箱的里面的尽头，要耳朵贴紧控制面板，单手拼命伸长才摸得到。怪不得这么难找了！（图17-18）

拆下调速模块，用万用表检查上面各个元件和接头，都没发现有损坏的迹象。 （图19-20）

上左图中，调速模块的4个插脚从左到右分别是S-R-G-D。

我按上左图调速模块的实物，画出右边对应电路图。为了测试模块功能，我单独给模块接12V电源，用12V灯泡代替鼓风马达。模块接通12V电后，我模仿按键换挡操作：如果将G点接R点，12V灯泡得7.1V电（微亮）。如果将G点接D点，12V灯泡得7.5V电（稍亮）。说明调速模块调档功能正常，但为什么接到车上就不行呢？可能是其功率管（BTS240A 场效应管= n channel mos）有软故障？大电流工作不稳定？

为省事起见，不修理模块了。在拼多多网购“适配吉利帝豪EC7/GS/GL 远景/X6/海景空调调速模块”，选最便宜的是34元。到货后，装上开机，空调风量调节正常了。

这次维修的额外收获是明白了吉利远景通风机工作原理。以前听说不开空调时，打开大风量，是由汽车行进中，从车外灌进来的自然风，汽车本身不为通风耗电，这个理解是错误。现在知道了，不管是否开空调，只要打开车内通风档，都是由鼓风机通风，都是会消耗电力的。如果是热风，汽车不必额外耗电加热风，是利用发动机的热量来加热风。如果是制冷，则须由空调提供冷却风。

这次维修的最大难度是调速模块的拆卸和安装，副驾驶座位会妨碍操作。人须坐门边，单手拿短把螺丝批装拆，十分费力费时。一般人不推荐自己维修！

特此记录以备忘！

20220705

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参考资料备忘录：

（1）网上调速模块的资料如下：

（2）调速器上的3个貌似贴片三极管的元件，应该是贴片双二极管，在电路里充当NMOS功率管的栅极保护管。

Q1= 24W/77（MMBD1404 SOT23 dual cc Si diode 200V 100mA）；

Q2= W12/75（稳压管）；

Q3= 5H型号是 MMBD4148（Small Signal Diode 0.2A 100V）。

（3）调速器上的功率管是BTS240A， N通道场效应管（50V，58A）：

nmos管是栅极高电平通，低电平断。pmos管是栅极低电平通，高电平断。

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吉利远景换变速箱油和节温器 汽车保养日记

这是2016年9月份买的 第一辆座驾 当时预算只有8万元左右 又想买自动挡 这台是当时唯一的选择 自动幸福版 定了白色的车子 因为现车只有黑色 其他颜色都要等 无赖之下就提了黑色 没想到三年半过去了 它的成色还比较新 小欢喜一下

说到重点上吧 三年以来无大毛病 小毛病到是有一些 底盘偏硬 轻微异响 不过都能接受 油耗不低可以接受 本人开车温柔 顿挫感不明显 百公里油耗在8到9升样子

我一般比较喜欢自己保养车子 不过要在能力范围内 自己在网上买了冷却液和机油 空滤 随时准备开干

不过最近出了点问题 把我也折腾够了 2020年3月6日 闲得蛋疼 自己换冷却液 放水 清洗水箱 加新的防冻液 没想到加到一半多点的样子加不进去了 于是盖上盖子启动车子 10分钟后熄火 慢慢打开盖子发现水位并没有变化 就是说变少 于是我以为没事 后来开车一段路的时候发现水温过高 以前从来没有出现的情况 于是就打开手机百度 得知原因是换防冻液后没排好空气 就是水道里有空气 导致节温器不打开 水就不能循环 一直折腾了几个小时 从下午5点到晚上10点 毕竟第二天还要上班啊 没办法继续百度得知 要让车子能开只有拆除节温器 让水一直大循环 不过不能长期这样用车 然后不得不拿出工具找到节温器拆下来 这个样子的 不过被我打烂了

弄好后启动车子正常了 能开了 就是水温好久上不来 决定哪天有空还是去装上节温器

折腾了这么久 晚上回去居然睡不着 突然没事打开了车质网 看看自己这款车型的投诉率 不看不知道 一看吓一跳 居然百分之八九十都是投诉变速箱故障 说是变速箱五万公里左右就开始坏了 都是没有动力走不了 刚好就是自己这款车型16款 心里突然感觉一阵酸 什么年代了4AT这么多故障

不是说4AT变速箱成熟得都过时了吗 为什么吉利的4AT这么快出问题 不是个例 是大批量 听说是先天设计问题变速箱过热 基本都是刚出保就坏 变速箱3年6万公里 过保出问题自费

担心没用 但愿自己的车子运气好点 能撑个8万公里以上就好了 突然又想起变速箱油这个东西 是不是早点换换变速箱油就降低出问题概率 也只有这一试试看

到店里了 这是预先定好的波箱油共8瓶 还有专车专用节温器

修车师傅说我的车里程不多 8瓶够了

听说现在换变速箱油都是采用循环机换油 因为换的比较干净 我是第一次见到

车子上提升机 链接循环机两根管 一根连接注油口 一根连接放油口 循环机居然要用车子上的电 心疼电瓶

准备就绪

继续看

换油过程 加压 排除旧油 注入一半新油用来清除旧油 都是钱啊 最后注入新油

旧油明显很黑

换油基本就结束了 后面就不详解了 换油不管是心里作用还是实际效果都不管了 但我相信还是能保护变速箱 希望钱花得值

接着就是装回新的节温器 由于节温器装在发电机旁边进气道下边 非常不好拆 要拆掉发电机才能装 拆下进水管后流失了不少防冻液 这可是我刚换的新液啊 又是钱啊

装好了 加满水 启动车子师傅就是一阵大踩油门 等待节温器打开 排气 循环 半个小时过去了无反应 只见水温过高 不行 停下来 打开水箱盖手动排气加水 一会又启动 还是排不了气 师傅也有点急了 我更是坐立不安 什么鬼 这车有没有专门的排气孔 一个半小时过去了 发动机一直保持两千转以上的转速 就是打不开节温器

我又是焦急 师傅说停下来让车子冷一会 眼看就下午4点了 从中午到现在 我又是拿出手机一阵百度 终于找到了一条有希望的帖子

然后我告诉了师傅 师傅说这个办法完全可行 师傅按照帖子上的方法去试了 拔掉冷却风扇 等水温达到90度马上插回风扇 不到一分钟 节温器终于打开了 我们都松了口气 我们同时也都受教了 师傅说我修车还是第一次见到这么难排气的

车子基本正常了 师傅嘱咐我回去用车多观察水温 有问题就找他 感觉还很热心 接着就是去交钱 总共870大洋 车子就是消耗品 你不当回事就坏的更快

好了 就写到这里吧 后续有问题再来更新