[發明專利]風箏動力系統

在審

• 申請號: 201380023874.2
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN104411965A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: C·L·斯門恩克;A·范登布林克
• 申請（專利權）人: 電子風箏控股公司
• 主分類號: F03D5/06
• 分類號: F03D5/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;李雪

技術領域

本發明涉及一種風箏動力系統，該風箏動力系統包括具有發電機的地面控制單元以及通過至少兩個主牽引纜索連接到所述發電機的風箏。

背景技術

從出版物能夠得知這種系統，所述出版物如國際專利公布WO2007/122650和WO2007/135701，以及美國專利公布US2002/040948和US2007/0126241。

WO2007/122650公開了一種風成系統(Aeolian?system)，該風成系統使用動力翼輪廓來產生電能。形成為風箏的形式的翼輪廓被控制用來執行預定的飛行輪廓，并且由風產生的力通過兩根繩索傳遞到基礎平臺。基礎平臺包括兩個分離的絞盤和連接到各個絞盤的發電機，以及用來將繩索整齊地纏繞在絞盤上的引導模塊。

WO2007/135701公開了一種自動控制系統，該自動控制系統用于風箏的操作以收獲風能。使用兩個驅動纜索并且控制該纜索纏繞在其上的兩個絞盤，以控制風箏的飛行軌跡。控制被實現以優化從風中減去的動能的量。

US2002/040948公開了一種軸向模式線性風力渦輪機。多個翼面風箏通過兩個控制線和兩個支撐線并行連接到樞軸控制外殼。使用這兩個控制線，多個翼面風箏被控制以實現預定的軌跡，該預定的軌跡包括發電行程和回卷(rewind)部分。

US2007/0126241公開了一種風驅動設備，該風驅動設備用于空中的風力發電系統。第一拖繩卷繞在第一卷軸上，并且第二拖繩卷繞在第二卷軸上。第一卷軸固定地安裝到連接于發電機的軸上，并且第二卷軸可旋轉地安裝到同一軸上。使用連接到第二卷軸的鼓形部分的齒輪和控制馬達，可以調節第一和第二卷軸的相互旋轉位置。

此外，從另外的現有技術出版物也能得知風力發電系統，所述出版物如國際專利公布WO2009/026939和美國專利公布US7287481和US2011/0272527。

WO2009/026939公開了一種特別是用于水運工具的氣動風力推進裝置。引導線連接在氣動翼和基礎平臺上的桿之間，并且在啟動和著陸動作期間，所述引導線通過傳遞張力以引導氣動翼。

US7287481公開了一種用于風箏(特別是用來驅動水運工具)的放飛和收回裝置。在啟動和著陸動作期間，多個縮帆索用于減小或增加氣動輪廓元件的尺寸，并且用于提供水運工具上的桅桿和氣動輪廓元件之間的張力。

US2011/0272527公開了一種發電風箏系統。該系統包括另外的縮帆纜索和液壓伸縮桿，該液壓伸縮桿幫助放飛和收回風箏。偏航系統用于以適當的角度轉動風箏系統以增加能量產生。

發明內容

本發明尋求提供風箏動力系統的進一步改進，該進一步改進尋求整個系統或其部分的較好效率和可靠性。

根據本發明的一方面，提供一種風箏動力系統，該風箏動力系統包括具有發電機的地面控制單元，以及通過至少兩個主牽引纜索連接到發電機的風箏，其中，所述發電機的轉子部包括用于所述至少兩個主牽引纜索中的每個的絞盤滑輪，并且其中，各個所述絞盤滑輪間接地機械連接到所述發電機。這為風箏動力系統提供了更好且更可靠的控制，特別是對于控制風箏的飛行軌跡。

在另外實施例中，各個絞盤滑輪可旋轉地連接到轉子部，并且通過差動裝置相互連接，該差動裝置具有殼體和輸出軸，該殼體連接到轉子部，并且輸出軸連接到相應的絞盤滑輪。差動裝置將自動地保證連接到絞盤滑輪的主牽引纜索的適當的相對改變，以能夠對風箏飛行軌跡的高效且可靠的控制。

在示例性實施例中，所述絞盤滑輪相對于所述轉子部的相對旋轉位置能夠通過具有液壓或電致動器的設定單元而設定，所述液壓或電致動器布置在所述轉子部和連接到所述絞盤滑輪的所述輸出軸中的一個之間，或者布置在所述轉子部和所述差動裝置中的多個行星輪中的一個之間。替代地，所述絞盤滑輪相對于所述轉子部的相對旋轉位置能夠通過使用具有液壓或電致動器的制動單元對所述絞盤滑輪中的一個或連接到該絞盤滑輪中的一個上的驅動軸的制動作用而設定。

在第二方面中，本發明涉及一種如上定義的風箏動力系統，其中，所述發電機的轉子部包括分別用于所述至少兩個主牽引纜索的絞盤滑輪，并且其中，所述絞盤滑輪布置為同軸并設置用于調節所述兩個絞盤滑輪的相對旋轉位置的設定單元。因此，可以使用設定單元控制絞盤滑輪，以便在能量收獲階段期間和在回卷階段期間控制風箏的飛行軌跡。連接到發電機的風箏可以是如這里公開的實施例的一個中所描述的風箏。