[發(fā)明專(zhuān)利]一種串列式系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210058747.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102562444A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉沛清;劉振臣;屈秋林;郭昊;田云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F03D5/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D5/00;F03D9/00;F03D9/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應(yīng)用于高空偵查、監(jiān)視、通訊和武器檢測(cè)等領(lǐng)域，具體是指一種串列式系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

系留球是一種將飛艇在系留繩的牽引作用下實(shí)現(xiàn)空中穩(wěn)定漂浮的空中載體，被廣泛應(yīng)用于軍事、科學(xué)、商業(yè)等領(lǐng)域，其中軍事領(lǐng)域的系留球根據(jù)其上所載傳感器不同主要應(yīng)用于偵查、監(jiān)視、通訊和武器檢測(cè)等用途。其主要由飛艇、設(shè)備艙、系留繩組成。工作原理如下：飛艇內(nèi)部充有輕比重氣體(一般為氦氣)，由于密度低于空氣，飛艇會(huì)在浮力的作用下上升，同時(shí)由于風(fēng)的存在，這樣在浮力、牽引力、重力的綜合作用下，系留球?qū)崿F(xiàn)高空靜漂浮，從而可以利用高空優(yōu)勢(shì)進(jìn)行通訊、偵查、監(jiān)視等任務(wù)，與其他飛行載體相比，系留球空中載體具有成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

但是，現(xiàn)有的系留球高空載體的電力供應(yīng)是通過(guò)系留繩內(nèi)置電纜由地面?zhèn)鬏斏先サ模?dāng)系留球滯空高度較高時(shí)，較長(zhǎng)的電纜無(wú)疑會(huì)增加飛艇的載荷，從而減小飛艇的有效載荷；同時(shí)，由于系留球所載設(shè)備用電要依賴(lài)于地面供應(yīng)，因此必須與發(fā)電車(chē)配對(duì)使用，帶來(lái)極大麻煩，較長(zhǎng)的電纜還會(huì)造成較大的電能損失。

在高空條件下，受地面干擾較少，氣流場(chǎng)較穩(wěn)定，而且與地面相比較，風(fēng)速也相對(duì)較高，是一種較為優(yōu)質(zhì)的風(fēng)能資源。近些年隨著新能源技術(shù)的不斷進(jìn)步，風(fēng)能利用技術(shù)得到了較大的發(fā)展，不僅風(fēng)能的利用率得到了較大提高，而且采用新材料的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備不僅重量輕，而且安全性也得到了較大的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)利用高空風(fēng)能資源實(shí)現(xiàn)系留球的電力自供給。針對(duì)目前系留球使用麻煩、成本較高的不足，提供了一種利用浮空器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)提升到一定高度，實(shí)現(xiàn)利用此高度風(fēng)能資源實(shí)現(xiàn)系留球能源的自供給目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種串列式系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置，包括至少兩個(gè)串聯(lián)連接的系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置，所述系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)的組成包括飛艇、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、設(shè)備艙、系留繩和串列索。所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和設(shè)備艙設(shè)置在飛艇上，飛艇通過(guò)系留繩進(jìn)行固定和高度調(diào)節(jié)，多個(gè)飛艇之間通過(guò)串列索進(jìn)行連接。其中飛艇由支撐骨架和蒙皮組成，其中支撐骨架是一種剛性桿，其作用是維持飛艇的形狀與支撐負(fù)載，所述的蒙皮包覆在支撐骨架的外側(cè)。設(shè)備艙設(shè)置的飛艇的下方，每個(gè)飛艇由串列索連成串列式結(jié)構(gòu)。多個(gè)飛艇首尾通過(guò)串列索連接，形成串列式系留球結(jié)構(gòu)。

飛艇依靠浮力作為運(yùn)載平臺(tái)，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和設(shè)備艙被安裝在該平臺(tái)之上，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備所發(fā)電能為設(shè)備艙內(nèi)用電系統(tǒng)提供電能，通過(guò)系留繩的牽引，系留球可以穩(wěn)定在一定高度，并且實(shí)現(xiàn)能源的自供給。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于系留球上設(shè)備艙所載用電裝置的電力由風(fēng)力發(fā)電設(shè)備提供，不依賴(lài)地面電源，因此使得系留球的使用操作更為簡(jiǎn)單、安全；

2、本發(fā)明由多個(gè)系留球單元串列組成，增加了系留球的穩(wěn)定性；

3、本發(fā)明由多個(gè)系留球單元串列組成，增加了發(fā)電機(jī)數(shù)目，可以產(chǎn)生更多的電能滿(mǎn)足更大的用電載荷。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的串列式系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的飛艇的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種串列式系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置，所述的串列式系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置包括至少兩個(gè)系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置，每個(gè)系留球載風(fēng)力發(fā)電裝置整體結(jié)構(gòu)的組成如圖1所示，包括：飛艇1、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備2、設(shè)備艙3、系留繩4和串列索5。所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備2和設(shè)備艙3設(shè)置在飛艇1上，飛艇1通過(guò)系留繩4進(jìn)行固定和高度調(diào)節(jié)，多個(gè)飛艇1之間通過(guò)串列索5進(jìn)行連接。其中飛艇1，如圖2，由支撐骨架6和蒙皮7組成，其中支撐骨架6是一種剛性桿，其作用是維持飛艇1的形狀與支撐負(fù)載，所述的蒙皮7包覆在支撐骨架6的外側(cè)，蒙皮7的材料可以選取為T(mén)PU、PVC、PE等。設(shè)備艙3設(shè)置的飛艇1的下方，每個(gè)飛艇1由串列索5連成串列式結(jié)構(gòu)。如圖1所示，多個(gè)飛艇1首尾通過(guò)串列索5連接，形成串列式系留球結(jié)構(gòu)。

所述的系留繩4一端連接在支撐骨架6的頭部，另一端連接在地面固定裝置上，實(shí)現(xiàn)對(duì)系留球的固定和高度調(diào)節(jié)。所述的串列索5的兩端分別連接在相鄰的兩個(gè)系留球的支撐骨架6的頭部和尾部，串列索5優(yōu)選為鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的金屬材料，與支撐骨架6之間的固定方式是鉸接。