[實用新型]高效率高空風箏發電機

有效

• 申請號: 201020105122.4
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN201714574U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 戴堅
• 申請（專利權）人: 戴寧;戴堅
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D5/00;F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于風能利用技術領域，尤其是涉及一種高空風箏發電的方法及其設備。?

背景技術

現有的風能發電裝置，大都是由塔架、螺旋槳、發電機組成；靠螺旋槳的葉片接觸風力后產生的不平衡力矩使螺旋槳轉動，帶動發電機發電。這種風力發電裝置風能利用率低；塔架高度有局限，只能利用近地表面的風能，發電功率不高，并且工藝復雜，成本較高。?

后有人提出利用風箏捕捉高空的風能，一種是制作大型風箏攜帶螺旋槳、發電機升入高空并使用電纜將發電機產生的電能輸送到地面。在這種方法中，風箏需拖曳大量的電纜和發電機、螺旋槳等設備，負重較大，升空高度有限，能量轉化效率低；并且主要發電設備在高空不利于維護。?

另一種是將發電機置于地面，并使用一個高空風箏的線纜帶動發電機的轉子發電，并且在地面安裝一卷揚機用于在高空風箏下降時回收線纜，這種方法只能在風箏上升階段產生電能，并且在還需要消耗能源使用卷揚機回收風箏，因此風能利用率教低。?

實用新型內容

為彌補現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種減少電纜拖曳耗能，大幅增加風能轉換效率的高空風箏發電機。?

本實用新型由一對高空風箏、發電機組成，所述高空風箏工作時處于對流層中上層(距地面6000m-15000m)，高空風箏由線纜拖曳，高空風箏上安裝有飛行姿態調節裝置，所述飛行姿態調節裝置可接收地面的控制信號調節高空風箏的迎風角，從而改變高空風箏對線纜的?拉力；所述兩個高空風箏的線纜聯動，當一個高空風箏上升時另一個風箏下降；線纜與發電機轉子聯動，高空風箏上下移動時，線纜帶動發電機轉子轉動；?

對流層中上層氣流強勁且穩定，有利于發電機持續穩定發電。?

所述高空風箏可以是軟體風箏、飛翼風箏或旋翼風箏。?

使用飛翼風箏時，飛翼風箏上有水平副翼。?

通過飛行姿態調節裝置改減小空風箏a的迎風角，減少高空風箏a對線纜的拉力；增大高空風箏b的迎風角，高空風箏b拉動線纜向高空風箏b端移動，并帶動發電機轉子轉動發電；同理，減小高空風箏b的迎風角，增大高空風箏a的迎風角可使線纜向高空風箏a端移動，反方向帶動發電機轉子轉動發電，如此反復即可將高空風能轉換成電能。?

所述高空風箏上安裝有微型風力發電機，所產生電力做為高空風箏上飛行姿態調節裝置的工作能源。?

本實用新型的發電機安裝在地面，不需要將高空發電的電能輸送到地面的電纜，也就減少了能量在拉動電纜上的損失，并且通過無線技術控制高空風箏地飛行姿態，解決了傳統工藝中使用控制繩控制高空風箏地弊端，提高了能量的轉化效率。?

附圖說明

圖1本實用新型結構原理圖?

圖2本實用新型實施例中飛翼風箏示意圖?

圖中：1-高空風箏、2-發電機、3-線纜、4-副翼、5-微型風力發電機、6-線纜軌道?

具體實施方式

實施例1?

本實施例中高空風箏使用飛翼風箏，風箏尾端有副翼，飛行姿態調節裝置用于控制副翼的擺動。?

兩個上述飛翼風箏使用線纜拖曳，所述線纜使用高強度高分子復合材料制成。兩個風箏的線纜纏繞在同軸并排安裝的線輪上。傳動機構將線輪的軸與發電機轉子連接，即線輪轉動時可帶動電動機轉子轉動。?

使用氫氣球或氦氣球將兩風箏帶上空中，使用飛行姿態調節裝置改變副翼的角度使風箏可以獨自停留在空中，然后將氫氣球或氦氣球與風箏分離。?

繼續改變副翼角度，使兩個風箏繼續上升到距地面6000m-15000m的對流層中上層，直至把兩端線纜拉直。?

然后改變風箏a的副翼角度使之迎風角減小，風箏a對線纜的拉力減小，因此風箏b將拉動線纜繼續上升并帶動線輪轉動，從而帶動發電機轉子轉動，產生電能。?

當風箏b上升到一定高度時，飛行姿態調節裝置同時改變風箏a、2的迎風角度，使風箏a表面垂直于氣流方向，風箏b平行于氣流方向，風箏b開始下降，風箏a上升并通過線纜帶動發電機發電。如此交替往復，完成整個不間斷發電過程。?

實施例2?

本實施例中的飛翼風箏沒有實施例1中的副翼，而是通過改變飛翼風箏上固定線纜的位置，而達到改變飛翼風箏迎風角的目的。(如圖所示)?

在風箏的中軸位置安裝一線纜軌道，線纜通過一步進電機安裝在軌道上，風箏上的微型風力發電機供給步進電機電能，步進電機可帶動線纜沿軌道前后移動。?

固定線纜位置由風箏后端向前端移動時，迎風角增大，反之減小。?