[發明專利]傘型風力裝置及風能動力系統

有效

• 申請號: 201110151527.0
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102220938A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 張建軍
• 申請（專利權）人: 廣東高空風能技術有限公司
• 主分類號: F03D5/00
• 分類號: F03D5/00;F03D7/00;F03D9/00
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙) 44267
• 代理人: 諸蘭芬

技術領域

本發明涉及一種風能轉換系統，尤其是涉及一種風能應用中將風能轉換為動力的傘型風力裝置，以及采用了傘型風力裝置實現的風能動力系統。

背景技術

隨著社會的發展，對于能源的需求量越來越大，傳統的能源己無法滿足現代發展的需要，而且傳統能源的使用會對環境造成巨大負擔。開拓新型能源是時代發展的必須，而風力能源就是新型能源的代表之一，如在現代高速公路邊都設有很多的風力發電裝置，風力資源是具有強大的潛在能源，能給我們提供巨大的能源。

風能是一種清潔的可再生能源，將高空風能充分能利用起來為人類所用，是科學研究工作者一直關注的熱點話題。高空風及高空風能的特點是：風速大、平均能量密度高、地域分布廣、穩定性高、常年不斷。高空風能的諸多優勢使其越來越受到世界各國的重視。

高空風能的利用是在高空中采集風能，將風能轉化為機械能，最后將機械能轉換為電能或其它形式的能量。

高空風能的采集和利用是全世界范圍內的新興研究領域，高空風能的采集和控制的難度高，導致很多普通的高空風力動力系統產生的電能小而且不穩定。世界上利用高空風能進行發電的方式主要有兩種：一種是將發電機懸置于高空中；另一種是將發電機設置在地面。發電機懸置于高空的發電系統，受制于空中系統的重量和體積不能過大等問題，發電機懸置于高空的發電系統的空中部分不能實現很好的控制和實現大的發電量。高空風箏型發電的發電機設置在地面，可風箏型高空風能發電系統的風箏既是平衡體又是做功體，在平衡和做功之間相互影響，不能實現很好的做功效果。

因此，目前常見的高空風能的發電系統或動力系統難以實現高空部分控制的穩定性，導致傳遞給發電系統或做功系統的能量不穩定，不能充分滿足人類生產和生活的需求。

發明內容

本發明提出一種將風能轉換為動力的傘型風力裝置及風能動力系統，實現空中部分的良好的控制性能，為做功機械穩定地傳遞能量。

本發明采用如下技術方案實現：一種傘型風力裝置，受中央控制裝置的控制，其包括：與地面成一角度設置的做功繩；從下至上依次連接在做功繩上的控制箱、滑筒、做功傘和平衡裝置，且控制箱固定做功繩上且無線連接中央控制裝置；連接在做功傘的傘形邊緣與滑筒之間的若干細繩；連接在控制箱與滑筒之間，且由控制箱控制其伸長量變化的傘控制繩；其中，當控制箱到達相對地面的工作下限位置時，中央控制裝置向控制箱發出的第一控制信號，由控制箱控制將傘控制繩的長度縮短并保持為一個較短的固定長度；在風力作用下使做功傘打開并拉動做功繩上升，當控制箱到達相對地面的工作上限位置時，中央控制裝置向控制箱發出的第二控制信號，由控制箱控制將傘控制繩的長度變長。

在一個優選實施例中，控制箱包括：用于控制傘控制繩的伸長量變化的小卷揚機，小卷揚機通過傘控制繩連接滑筒；用于在檢測到控制箱到達工作下限位置時，發出第一提示信號以觸發中央控制裝置發出第一控制信號，且在檢測到控制箱到達工作上限位置時，發出第二提示信號以觸發中央控制裝置發出第二控制信號的位置檢測器。

在一個優選實施例中，所述傘型風力裝置還包括：固定連接在做功繩上的擋塊，擋塊位于做功傘與平衡裝置之間。

在一個優選實施例中，在控制箱到達工作上限位置時，做功傘的傘形頂部的位置低于擋塊。

在一個優選實施例中，平衡裝置包括：固定連接在做功繩的頂部末端的升力導引體；固定連接在做功繩上的平衡傘。

本發明還公開一種使用上述傘型風力裝置的風能動力系統，其包括：傘型風力裝置，用于在高空收集風能，將風能轉換為機械能；連接傘型風力裝置的卷揚機，該卷揚機軸連接做功裝置，并為做功裝置提供動力；用于控制傘型風力裝置和卷揚機的中央控制裝置，且根據控制箱發出的放繩完畢信號控制卷揚機轉動以牽引做功繩下降。

在一個優選實施例中，傘型風力裝置中的做功繩連接在卷揚機的卷筒。

在一個優選實施例中，卷揚機和做功裝置之間連接有單向離合器，單向離合器的中心軸承的其中一端通過一個聯軸器與卷揚機的轉軸連接，另一端通過另一個聯軸器與做功裝置的傳動軸連接。

在一個優選實施例中，卷揚機包括：連接做功繩的卷筒；電磁離合器；減速齒輪箱；由中央控制裝置控制轉動的電動機；其中，電磁離合器的中心轉軸通過減速齒輪箱連接卷筒的轉軸，且電磁離合器與電動機耦接。

在一個優選實施例中，做功裝置為發電機、抽水機或攪拌機。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：