氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種風(fēng)能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，尤其是設(shè)及一種風(fēng)能應(yīng)用中將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為動 力的氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)。 技術(shù)背景
[0002] 高空中蘊(yùn)藏的風(fēng)能超過人類社會總需能源的100多倍。中國絕大部分地區(qū)5000米 W上高空中的有效風(fēng)能密度在1000瓦/平方米W上。在全世界范圍內(nèi)，多數(shù)都只停留在低 空風(fēng)能領(lǐng)域的研究，高空風(fēng)能的利用將成為新能源發(fā)展道路上具有遠(yuǎn)大前景的技術(shù)領(lǐng)域。
[0003] 高空風(fēng)能的利用是在高空中轉(zhuǎn)換風(fēng)能，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換 為電能或其他形式的能量。
[0004] 目前，高空風(fēng)能采集和控制技術(shù)的主流是將發(fā)電機(jī)置于地面的高空風(fēng)拳型控制技 術(shù)?？赡壳俺Ｓ蔑L(fēng)拳型高空風(fēng)能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)中風(fēng)拳既是平衡體又是做功體，即目前通常 采用的是平衡體和做功體同一控制的方式，該種方式控制難度大，難W實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的大功率 能量的供給，高空風(fēng)能控制技術(shù)的問題一直沒有得到很好地解決。另外，目前高空風(fēng)拳型能 量轉(zhuǎn)換控制技術(shù)在做功體上升的時(shí)候，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能或其他形式的能量，做功體下降 時(shí)能量供給停止，因此，難W滿足持續(xù)穩(wěn)定的能量的提供。為了實(shí)現(xiàn)高空風(fēng)能的大功率能量 轉(zhuǎn)換，需要多個做功體做功來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的累加，因此，多個做功體的繩具之間互相影響 容易出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象導(dǎo)致做工過程終止。
[0005] 高空風(fēng)能的轉(zhuǎn)換控制技術(shù)是目前高空風(fēng)能提供穩(wěn)定、大功率能量的瓶頸，起著關(guān) 鍵的重要作用，而目前常見的高空風(fēng)能的轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)難W實(shí)現(xiàn)高空部分控制的穩(wěn)定性和 大功率的能量轉(zhuǎn)換，難W滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提出一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為動能的氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)，應(yīng)用于高 空風(fēng)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)空中部分與化201110322204. 3專利相比更主動的、更有效、更良好的控制 性能W及更有效率的利用風(fēng)能，進(jìn)而使高空風(fēng)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和大功率的能量轉(zhuǎn)換。
[0007] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)，其包括： [000引與地面成一角度設(shè)置的軌道繩；
[0009] 從下至上依次固定連接在軌道繩上的接口、擋塊、活塞桿和上控制箱；
[0010] 在擋塊與活塞桿之間的軌道繩上設(shè)置滑筒式下控制箱，且擋塊通過至少一根傘控 制繩與滑筒式下控制箱連接，傘控制繩由滑筒式下控制箱控制伸長量變化；
[0011] 頂部中屯、套接在活塞筒上的氣囊式做功傘，其傘型邊緣與滑筒式下控制箱之間連 接若干細(xì)繩；
[0012] 套接在軌道繩上的活塞桿與活塞筒配合，由上控制箱及滑筒式下控制箱調(diào)節(jié)控制 氣囊式做功傘的位置；
[0013] 當(dāng)上控制箱到達(dá)相對地面的工作下限位置時(shí)，發(fā)出第一提示信號使活塞筒上的通 氣控制閥打開，隨著活塞筒的上移，活塞筒里的氣體逐漸進(jìn)入氣囊內(nèi)，由滑筒式下控制箱調(diào) 節(jié)傘控制繩，使氣囊式做功傘在氣囊內(nèi)氣體及風(fēng)力作用下開傘；
[0014] 當(dāng)滑筒式下控制箱到達(dá)相對地面的工作上限位置時(shí)，發(fā)出第二提示信號使滑筒式 下控制箱收短活塞筒控制繩下行并收放相應(yīng)傘控制繩，帶動氣囊式做功傘的頂部下行移 動，氣囊內(nèi)氣體收入活塞筒內(nèi)，而使氣囊式做功傘收猶。
[0015] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，滑筒式下控制箱包括：
[0016] 用于控制活塞筒延活塞桿下行的卷揚(yáng)機(jī)，其控制繩的末端纏繞在卷揚(yáng)機(jī)的滾筒 上；
[0017] 用于控制傘控制繩的伸長量變化的卷揚(yáng)機(jī)，兩傘控制繩的末端分別正反纏繞在卷 揚(yáng)機(jī)的兩滾筒上；
[001引用于驅(qū)動卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動的下控制電機(jī)；
[0019] 用于檢測控制箱到達(dá)工作下限和工作上限位置時(shí)分別發(fā)出第一提示信號和第二 提示信號的位置檢測器。
[0020] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，位置檢測器包括；用于接收GI^S信號的GI^S信號接收器；用 于根據(jù)GI^S信號分析滑筒式下控制箱的位置信息，并當(dāng)滑筒式下控制箱達(dá)到工作下限位置 或工作上限位置時(shí)，分別發(fā)出第一提示信號或第二提示信號的控制器。
[0021] 上控制箱包括；控制活塞筒延活塞桿上行的卷揚(yáng)機(jī)，其控制繩的末端纏繞在卷揚(yáng) 機(jī)的滾筒上，W控制活塞筒控制繩伸長量的變化。
[0022] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，活塞筒控制繩為2條，且2條控制繩對稱設(shè)置在軌道繩的兩 側(cè)。
[0023] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，傘控制繩為2條，且2條控制繩對稱設(shè)置在軌道繩的兩側(cè)。
[0024] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)還包括；設(shè)置在地面 的中央控制系統(tǒng)，用于根據(jù)滑筒式下控制箱發(fā)出的第一提示信號或第二提示信號控制上控 制箱和滑筒式下控制箱。
[0025] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)還包括；用于連接上 下氣囊式做功傘的牽引繩，上下氣囊式做功傘之間用牽引繩串聯(lián)的若干中間傘，W及與上 控制繩連接并套在活塞桿上滑動的滑動套，上氣囊式做功傘、中間傘分別用連接環(huán)與滑動 套連接。
[0026] 在一個優(yōu)選實(shí)施例中，軌道繩的上末端和下末端分別連接設(shè)置接口，且軌道繩、接 口都是中空的，W便通過地面設(shè)置的氣體切換控制裝置及系統(tǒng)根據(jù)需要將高壓罐內(nèi)的氣體 通過活塞桿上通氣孔及活塞下方的通氣道進(jìn)入活塞筒及氣囊內(nèi)，或?qū)怏w通過其通道?! II入 地面設(shè)置的真空罐中。
[0027] 另外，本發(fā)明還公開了一種氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括；多個如上所述氣囊 式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，每個氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置中軌道繩的上末端或/和下末端分別 連接設(shè)置中空接口，多個氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置通過接口依次串聯(lián)。
[002引與現(xiàn)在技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0029] 在本發(fā)明提出的氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)中，采用上控制箱、滑筒式下控 制箱對氣囊式做功傘的協(xié)同作用來控制氣囊式做功傘的空中開合，控制效果更好，使氣囊 式做功傘工作時(shí)在空中的開合更穩(wěn)定；且采用活塞及活塞桿與活塞筒定位移動，有效防止 氣囊式做功傘在空中開合時(shí)繩具過多而出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象；再則，套接在軌道繩上的活塞桿、活 塞與活塞筒，由上控制箱及滑筒式下控制箱配合調(diào)節(jié)控制；上下氣囊式做功傘之間用牽引 繩串聯(lián)若干中間傘；做功傘中的氣囊主要功能，即利用分布在傘面上充氣后的氣囊與活塞 桿、活塞及活塞筒配合形成一個基本框架結(jié)構(gòu)，使做功傘能主動的、有規(guī)律的打開，再加傘 控制繩、細(xì)繩、上下控制繩和牽引繩組合形成一個有特定形狀的籠狀骨架結(jié)構(gòu)，使整個做功 傘形成一個多傘面的受風(fēng)做功體，串聯(lián)上述多個氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，更容易實(shí)現(xiàn)風(fēng) 電能成規(guī)模的、大功率的轉(zhuǎn)換。在氣囊式做功傘下降時(shí)，氣囊式做功傘氣囊中的氣體由活塞 桿、活塞與活塞筒組成的密閉空間儲存，使得氣囊式做功傘有規(guī)律的收猶，進(jìn)入下一輪循環(huán) 做功狀態(tài)。
[0030] 另外，由于氣囊式做功傘的打開、收猶的開合運(yùn)動都是在一根軌道繩（功傘繩）上 完成的，因此，采用串接多個氣囊式傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的方法，就可W實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的、大功率 的風(fēng)能轉(zhuǎn)換。
[0031] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明氣囊式做功傘在打開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明氣囊式做功傘在