高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體為高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。包括懸浮氣球系統(tǒng)、風(fēng)輪系統(tǒng)和地面發(fā)電系統(tǒng)，所述的懸浮氣球系統(tǒng)通過連接索與風(fēng)輪系統(tǒng)連接，將風(fēng)輪系統(tǒng)懸掛在空中，風(fēng)輪系統(tǒng)通過動(dòng)力繩與地面發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接；所述的風(fēng)輪系統(tǒng)包括有充氣圓環(huán)、風(fēng)葉和主軸構(gòu)成的風(fēng)輪，風(fēng)輪上連接有同軸的繩盤；所述主軸的一端上設(shè)置有連接件，通過連接索與懸浮氣球系統(tǒng)固定；所述主軸上固定有若干滑輪和副繩盤，動(dòng)力繩繞行連接繩盤、副繩盤、滑輪和地面發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，使風(fēng)輪系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸形成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于動(dòng)力傳送驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。系統(tǒng)可在地面安裝連接，避免塔式結(jié)構(gòu)高空作業(yè)的危險(xiǎn)性。風(fēng)輪可根據(jù)需要，升起或降落，方便維護(hù)，維修。
【專利說明】
高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體為高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的必須要素，隨著石油、天然氣等不可再生能源的過度消耗，勢必需要更多的利用可再生能源來維持社會(huì)的發(fā)展。太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電都是可持續(xù)利用的自然能源發(fā)電研究方向?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電，采用設(shè)置風(fēng)力發(fā)電塔，然后在塔上安裝葉片，為了能夠獲得較大的風(fēng)能，發(fā)電塔需要達(dá)到一定的高度，或者在海拔較高的地方設(shè)置，因此風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的修建成本較高，設(shè)備維護(hù)困難，且受到地域條件的制約。而在空域較高的地方，氣流強(qiáng)烈，風(fēng)力強(qiáng)大，現(xiàn)有的發(fā)電設(shè)備確無法加以利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)高空風(fēng)力能源的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了將高空風(fēng)能傳輸?shù)降孛孢M(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案:高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括懸浮氣球系統(tǒng)、風(fēng)輪系統(tǒng)和地面發(fā)電系統(tǒng)，所述的懸浮氣球系統(tǒng)通過連接索與風(fēng)輪系統(tǒng)連接，將風(fēng)輪系統(tǒng)懸掛在空中，風(fēng)輪系統(tǒng)通過動(dòng)力繩與地面發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接;所述的風(fēng)輪系統(tǒng)包括有充氣圓環(huán)、風(fēng)葉和主軸構(gòu)成的風(fēng)輪，風(fēng)輪上連接有同軸的繩盤;所述充氣圓環(huán)安裝在主軸上，可繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，充氣圓環(huán)中間安裝若干風(fēng)葉;所述主軸的一端上設(shè)置有連接件，通過連接索與懸浮氣球系統(tǒng)固定;所述主軸上固定有若干滑輪和副繩盤，動(dòng)力繩繞行連接繩盤、副繩盤、滑輪和地面發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，使風(fēng)輪系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸形成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于動(dòng)力傳送驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0004]所述的懸浮氣球系統(tǒng)由若干個(gè)氫氣球或氦氣球組成。
[0005]所述主軸上與連接件相對(duì)的另一端設(shè)置有微型卷揚(yáng)機(jī)，微型卷揚(yáng)機(jī)通過調(diào)節(jié)繩連接到連接索上。微型卷揚(yáng)機(jī)可控制調(diào)節(jié)繩的長度，調(diào)整風(fēng)輪的傾角，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最佳利用。
[0006]所述的動(dòng)力繩上，設(shè)置有調(diào)節(jié)塊。
[0007]所述的繩盤安在風(fēng)輪上，兩者之間有離合器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力連接。在無風(fēng)或設(shè)備檢修時(shí)，松開離合器時(shí)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繩盤就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]所述的風(fēng)葉為輕質(zhì)薄板，用多層繩網(wǎng)在三個(gè)方向由繩索固定在充氣圓環(huán)中間。
[0009]所述的風(fēng)輪系統(tǒng)上設(shè)置有控制模塊，與微型卷揚(yáng)機(jī)電連接，并設(shè)置有無線通信模塊，與地面控制系統(tǒng)進(jìn)行通信連接。
[0010]所述的風(fēng)輪系統(tǒng)上設(shè)置有微型發(fā)電裝置，為控制模塊提供電源。。
[0011]高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，采用氣球懸浮風(fēng)輪，將風(fēng)力通過滑輪和傳動(dòng)繩傳遞到地面，由地面發(fā)電機(jī)利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。系統(tǒng)可在地面安裝連接，避免塔式結(jié)構(gòu)高空作業(yè)的危險(xiǎn)性。風(fēng)輪可根據(jù)需要，升起或降落，方便維護(hù)，維修。
【附圖說明】
[0012]圖1為高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為風(fēng)輪橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中附圖標(biāo)記，I——懸浮氣球系統(tǒng)，2——風(fēng)輪系統(tǒng)，3——地面發(fā)電系統(tǒng)，7——?jiǎng)恿K，8 調(diào)節(jié)塊，101 連接索，201 充氣圓環(huán)，202 副繩盤，203 風(fēng)葉，204--繩盤，205--調(diào)節(jié)繩，206--微型卷揚(yáng)機(jī)，209--滑輪，210--主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實(shí)施例:如圖1所示，高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由懸浮氣球系統(tǒng)1、風(fēng)輪系統(tǒng)2和地面發(fā)電系統(tǒng)3組成，懸浮氣球系統(tǒng)I通過連接索101與風(fēng)輪系統(tǒng)2連接，將風(fēng)輪系統(tǒng)2懸掛在高空中，風(fēng)輪系統(tǒng)2通過動(dòng)力繩7與地面發(fā)電系統(tǒng)3的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。懸浮氣球系統(tǒng)I采用氫氣球或氦氣球，一個(gè)多個(gè)組合使用，利用氣球?qū)L(fēng)輪吊到數(shù)千米高空，風(fēng)輪上配置繩盤204繞上動(dòng)力繩7，動(dòng)力繩7經(jīng)滑輪連到地面發(fā)電機(jī)，在高空中風(fēng)力吹動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪就帶動(dòng)連在一起的繩盤轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力繩帶動(dòng)地面的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]如圖2所示，風(fēng)輪系統(tǒng)2的風(fēng)輪由充氣圓環(huán)201、風(fēng)葉203和主軸210構(gòu)成。所述充氣圓環(huán)201安裝在主軸210上，可繞主軸210轉(zhuǎn)動(dòng)，充氣圓環(huán)201中間安裝若干風(fēng)葉203;風(fēng)葉203為輕質(zhì)薄板，用多層繩網(wǎng)在三個(gè)方向由繩索固定在充氣圓環(huán)201中間，中軸可用輕質(zhì)合金，盡可能的降低風(fēng)輪系統(tǒng)的重量。
[0018]風(fēng)輪上安裝有繩盤204，兩者之間有離合器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力連接，在無風(fēng)或設(shè)備檢修時(shí)，松開離合器時(shí)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繩盤就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸210上固定有若干滑輪209和副繩盤202，動(dòng)力繩7繞行連接繩盤204、副繩盤202、滑輪209和地面發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，使風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸形成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于動(dòng)力傳送驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。動(dòng)力繩為兩根平行分布，相距太近易纏繞，在動(dòng)力繩上行線中部吊上一調(diào)節(jié)塊8可拉開其間距。調(diào)節(jié)塊卡在動(dòng)力繩上，動(dòng)力繩上升時(shí)調(diào)節(jié)塊一同上升，上升到一定高度，調(diào)節(jié)塊松開卡盤，就沿繩下降，這樣反復(fù)運(yùn)行就能使調(diào)節(jié)塊始終保持在風(fēng)輪與地面發(fā)電機(jī)中間，拉開兩根平行動(dòng)力繩的間距。
[0019]風(fēng)輪主軸210的一端上設(shè)置有連接件211，通過連接索101與懸浮氣球系統(tǒng)I固定連接。主軸210的另一端設(shè)置有微型卷揚(yáng)機(jī)206，微型卷揚(yáng)機(jī)206通過調(diào)節(jié)繩205連接到連接索101上。微型卷揚(yáng)機(jī)可控制調(diào)節(jié)繩205的長度，調(diào)整風(fēng)輪的傾角，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最佳利用。所述的風(fēng)輪系統(tǒng)2上還設(shè)置有控制模塊，與微型卷揚(yáng)機(jī)206電連接，并設(shè)置有無線通信模塊，與地面控制系統(tǒng)進(jìn)行通信連接，由地面控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)程無線控制設(shè)置。風(fēng)輪上還安裝有微型發(fā)電裝置，為控制模塊提供電源。
[0020]本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高空風(fēng)能的有效利用，是利用高空風(fēng)力發(fā)電的新型設(shè)備。其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備生產(chǎn)、安裝均可在地面完成，降低了風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的實(shí)施難度。設(shè)備的維修，可將氣球降落地面后進(jìn)行，降低了維修難度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括懸浮氣球系統(tǒng)(I)、風(fēng)輪系統(tǒng)(2)和地面發(fā)電系統(tǒng)(3)，所述的懸浮氣球系統(tǒng)(I)通過連接索(101)與風(fēng)輪系統(tǒng)(2)連接，將風(fēng)輪系統(tǒng)(2)懸掛在空中，風(fēng)輪系統(tǒng)(2)通過動(dòng)力繩(7)與地面發(fā)電系統(tǒng)(3)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接;所述的風(fēng)輪系統(tǒng)(2)包括有充氣圓環(huán)(201)、風(fēng)葉(203)和主軸(210)構(gòu)成的風(fēng)輪，風(fēng)輪上連接有同軸的繩盤(204);所述充氣圓環(huán)(201)安裝在主軸(210)上，可繞主軸(210)轉(zhuǎn)動(dòng)，充氣圓環(huán)(201)中間安裝若干風(fēng)葉(203);所述主軸(210)的一端上設(shè)置有連接件(211)，通過連接索(101)與懸浮氣球系統(tǒng)(I)固定;所述主軸(210)上固定有若干滑輪(209)和副繩盤(202)，動(dòng)力繩(7)繞行連接繩盤(204 )、副繩盤(20 2 )滑輪(209 )和地面發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，使風(fēng)輪系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸形成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于動(dòng)力傳送驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸浮氣球系統(tǒng)由若干個(gè)氫氣球或氦氣球組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸(210)上與連接件(211)相對(duì)的另一端設(shè)置有微型卷揚(yáng)機(jī)(206)，微型卷揚(yáng)機(jī)(206)通過調(diào)節(jié)繩(205)連接到連接索(101)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的動(dòng)力繩(7)上，設(shè)置有調(diào)節(jié)塊(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的繩盤(204)安在風(fēng)輪上，兩者之間有離合器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)葉(203)為輕質(zhì)薄板，用多層繩網(wǎng)在三個(gè)方向由繩索固定在充氣圓環(huán)(201)中間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)輪系統(tǒng)(2)上設(shè)置有控制模塊，與微型卷揚(yáng)機(jī)(206)電連接，并設(shè)置有無線通信模塊，與地面控制系統(tǒng)進(jìn)行通信連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)輪系統(tǒng)(2)上設(shè)置有微型發(fā)電裝置，為控制模塊提供電源。
【文檔編號(hào)】F03D1/06GK105927477SQ201610544634
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】覃小衛(wèi)
【申請(qǐng)人】覃小衛(wèi)