[發明專利]一種風箏發電裝置

有效

• 申請號: 201310494122.6
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103511188A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 周春發;周桑雨
• 申請（專利權）人: 周春發
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D5/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;湯才祥

技術領域

???本發明涉及一種風力發電裝置，尤其是涉及一種利用風箏發電的裝置，具體是涉及一種風箏發電裝置。

背景技術

????在期刊研究報告《能源》中提到，高空急氣流在任何時候所蘊含的風能都超出氣球上消耗的所有電能的100倍，只要合理利用1%，就能解決當前能源短缺、二氧化碳過量排放的世界性難題。預計風箏發電的成本低于火力發電成本。目前，現有技術的風力發電裝置主要采用水平軸或垂直軸風輪來進行對風能的利用，這種風輪由塔架支撐，發電機置于塔架的頂端的機艙中，機艙可以旋轉，但是這種風力發電裝置卻受塔架的高度限制，難以利用高空的穩定而高速的氣流，而且這種風力發電裝置的造價十分的高昂，并存在一定的安全隱患，只適合在特別空曠的地方才能建造和使用。此外，還必須將風力發電裝置放置在風能資源較為豐富的地方，一定程度上會受到場地的限制。特別是，此種塔架式風力發電裝置風能利用率較低，發電量受到風能資源的影響較大。

申請號為201110054511.8的中國發明專利申請公開了一種新型中高空風箏發電裝置，主要包括傘狀風箏、高強度風箏繩索、風箏平衡器、風箏收放器、地面固定裝置、轉盤、可伸縮支撐腿、可伸縮轉桿、橢圓形限位板、交叉軸齒輪、發電機。傘狀風箏充入一定量的氦氣或氫氣后升到空中。該裝置是通過高強度繩索與可伸縮轉桿連接，可伸縮轉桿可以帶動轉盤的轉動，轉盤通過中心軸將轉動傳遞給交叉軸齒輪，從而實現帶動發電機發電的裝置。但是該裝置中的轉盤運動時容易造成與伸縮桿連接的高強度風箏繩索產生纏繞現象，不利于高空風箏的運行，影響發電效率并且存在安全隱患。

發明內容

???為了解決現有技術中存在的問題，本發明為一種風箏發電裝置。該風箏發電裝置降低了風力發電的投資和運營成本，能充分的利用高空穩定和高速的氣流，降低了對場地的要求，方便移動，不存在安全隱患。此外，該裝置中的轉動部件的回轉半徑較小、機體結構緊湊、占地面積較小。

????為實現上述目的本發明是通過如下技術方案實現的：一種風箏發電裝置，包括風箏單元和地面設施。所述地面設施包括發電機、導向機構和運動轉換機構。所述導向機構通過調節風箏的迎風角度控制風箏的上下運動；運動轉換機構負責把風箏的上下往復運動轉換為固定方向的圓周運動，繼而帶動發電機發電。?

本發明利用一個特殊的風箏單元捕捉高空中的風能。所述風箏單元由前后兩個細長的圓柱體氣囊和連接氣囊的布組成，整體上呈平板狀。所述氣囊中充滿氦氣，該風箏單元可以自行漂浮上升，多個風箏單元可用繩索串接起來形成巨大的階梯狀風箏組合單元。風箏組合單元中的最下層風箏單元的前端氣囊兩端和中間點連接有（系上）繩索，三根繩索再會合成一根組合繩索。最下層風箏單元的后端氣囊同樣用繩索系好，形成一根組合繩索。所述兩根組合繩索的末端分別安裝兩個滑輪。

優選的是，本發明利用一個特殊設計的導向機構控制風箏的運動。該導向機構包含一個設置于地面的可旋轉的圓臺，該圓臺的兩端對稱設置有兩臺電動機，每臺電動機帶動一個導向繩輪。導向繩輪上分別固定有一根繩索，繩索的另一端分別穿過風箏前、后繩索上的滑輪后會合成一根繩索。所述圓臺中央設有一個圓孔，所述的最后連接成一根的繩索穿過該圓臺中央的圓孔連接到設置于地面的一個運動繩輪上，該繩輪通過運動轉換機構把風箏的上下往復運動轉換成輸出軸的圓周運動，繼而帶動發電機發電。

優選的是，本發明的運動轉換機構包括運動繩輪、輸出軸、傳動軸和配重體。該運動繩輪軸上設有齒輪，輸出軸和傳動軸上分別設有齒輪和單向齒輪，并通過齒輪相互嚙合，保持相反方向的轉動。繩輪軸上的齒輪分別與輸出軸和傳動軸上的單向齒輪嚙合，該種結構設計能夠將所述運動繩輪的周期性反方向圓周運動轉換成固定方向的圓周運動。

優選的是，在所述運動繩輪的另一側固定配重繩，所述配重繩通過一個定滑輪連接有配重體或所述配重繩末端懸吊配重體。所述配重體的作用是：1、控制風箏的運動，當風箏上升到上止點的時候，拉動風箏下行；2、蓄能，在風箏下降的過程中，配重體的勢能轉化為動能拉動繩輪旋轉。

優選的是，所述的輸出軸將固定方向上的圓周運動傳遞到發電機，帶動發電機發電。

作為一種替代方案：本發明的運動轉換機構也可以采用其他的形式，如采用液壓裝置，地面上設置杠桿，杠桿的一端為支點，另一端連接動力繩索；杠桿上靠近支點一端設上下兩個連桿，分別連接上下兩個液壓缸的柱塞，帶動柱塞往復運動，將風箏上下往復運動的機械能轉化為液壓能，再通過液壓馬達帶動發電機發電。