[發(fā)明專利]一種傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)以及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710093960.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN106762399B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F03D5/00
• 分類號(hào): F03D5/00;F03D7/00;F03D9/25;F03D17/00
• 代理公司: 廣州潤(rùn)禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 周鄭奇;林名欽

本發(fā)明提供了一種傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括纜繩、升力引導(dǎo)體、發(fā)電裝置和至少一組傘梯，其中，所述傘梯包括開關(guān)傘和開口可調(diào)傘；所述開關(guān)傘通過(guò)傘體的打開和關(guān)閉來(lái)改變傘體的迎風(fēng)面積；所述開口可調(diào)傘通過(guò)調(diào)節(jié)傘體的開口大小來(lái)改變傘體的迎風(fēng)面積；其中，所述開關(guān)傘作為做功傘使用；所述開口可調(diào)傘既可作為做功傘使用，又可作為平衡傘使用。本發(fā)明還提供了該系統(tǒng)的控制系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明提供了一種傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要非常靈活地調(diào)整傘梯中做功傘的數(shù)量以及做功傘和平衡傘的比例分布，能更好地適應(yīng)不同發(fā)電地區(qū)、不同的風(fēng)力條件和不同的實(shí)際發(fā)電需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高空風(fēng)能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，尤其是涉及一種傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)以及控制方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，將高空風(fēng)能充分能利用起來(lái)為人類所用，是科學(xué)研究工作者一直關(guān)注的熱點(diǎn)話題。高空風(fēng)及高空風(fēng)能的特點(diǎn)是：風(fēng)速大、平均能量密度高、地域分布廣、穩(wěn)定性高、常年不斷。高空風(fēng)能的利用是在高空中采集風(fēng)能，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能或其它形式的能量。

申請(qǐng)?zhí)枮?00910190150.2的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種大功率傘型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括軌道繩、升力導(dǎo)引體、傘梯和發(fā)電裝置，軌道繩的一端穿過(guò)傘梯系住升力導(dǎo)引體，另一端緊固于重物；升力導(dǎo)引體拉直軌道繩，形成一個(gè)傘軌道；升力導(dǎo)引體和傘之間保持有距離。傘梯由一個(gè)或多個(gè)傘組成；相鄰的傘之間保持有距離；傘的中心有一開孔讓軌道繩穿過(guò)；傘張開時(shí)，由于風(fēng)力的作用能形成一個(gè)向上的巨大的拉力。按作用傘分為承力傘和做功傘；承力傘緊固于軌道繩上作系統(tǒng)平衡之用；做功傘上下運(yùn)動(dòng)做功；做功傘連有做功繩，做功繩一端緊固連接做功傘，另一端連接發(fā)電裝置，拉動(dòng)發(fā)電裝置做機(jī)械運(yùn)動(dòng)從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。該發(fā)明主要利用磁鐵或粘膠墊實(shí)現(xiàn)做功傘開合，該方法雖然簡(jiǎn)單，但對(duì)于所采用的磁鐵的吸力或粘膠墊的粘接力的要求較高：如果太弱，就無(wú)法保證將處于閉合狀態(tài)的做功傘拉回到其做功行程的最初點(diǎn)；如果太強(qiáng)，就很難將吸在一起的上下滑塊分開。因此，該方法的控制難度大。

申請(qǐng)?zhí)枮?01110151527.0的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種傘型風(fēng)力裝置，其包括：與地面成一角度設(shè)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(wú)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(xì)繩；連接在控制箱與滑筒之間，且由控制箱控制其伸長(zhǎng)量變化的傘控制繩。本發(fā)明還公開一種采用上述傘型風(fēng)力裝置實(shí)現(xiàn)的風(fēng)能動(dòng)力系統(tǒng)。該發(fā)明主要是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器控制傘繩的拉緊和放松來(lái)實(shí)現(xiàn)做功傘的開合，該方法非常簡(jiǎn)單，但在實(shí)現(xiàn)做功傘的空中開合穩(wěn)定性較差，且在實(shí)施過(guò)程往往因開傘需要收卷較長(zhǎng)的控制繩而導(dǎo)致占用過(guò)多做功時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電效率降低。

同時(shí)，本申請(qǐng)人也對(duì)該方法做出了改進(jìn)，即申請(qǐng)?zhí)枮?01110322204.3的中國(guó)發(fā)明專利，公開了一種傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置及系統(tǒng)，所述裝置包括：軌道繩；從下至上依次固定連接在軌道繩上的下驅(qū)動(dòng)器、下?lián)鯄K和上擋塊，下驅(qū)動(dòng)器通過(guò)至少一根傘控制繩與滑筒連接；傘形邊緣與滑筒之間連接若干細(xì)繩的做功傘；上驅(qū)動(dòng)器與鏈條嚙合傳動(dòng)；當(dāng)下驅(qū)動(dòng)器到達(dá)相對(duì)地面的工作下限位置時(shí)，發(fā)出第一提示信號(hào)使下驅(qū)動(dòng)器收短傘控制繩，使做功傘在風(fēng)力作用下開傘；當(dāng)下驅(qū)動(dòng)器到達(dá)相對(duì)地面的工作上限位置時(shí)，發(fā)出第二提示信號(hào)使下驅(qū)動(dòng)器釋放傘控制繩，且使上驅(qū)動(dòng)器沿鏈條下行，帶動(dòng)做功傘的頂部下行移動(dòng)而使做功傘收攏。該發(fā)明使做功傘在空中的開合更穩(wěn)定，能夠有效防止做功傘開合時(shí)繩具過(guò)多而出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的大功率風(fēng)能轉(zhuǎn)換。但是該控制做功傘開合的方法主要是通過(guò)上驅(qū)動(dòng)器在鏈條上上下傳動(dòng)及下驅(qū)動(dòng)器收放傘繩實(shí)現(xiàn)，并不能迅速實(shí)現(xiàn)做功傘開合，并沒(méi)有完全解決過(guò)多占用做功時(shí)間的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種發(fā)電效率更高、開合更穩(wěn)定且發(fā)電功率可根據(jù)所需作出調(diào)整的傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種上述傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種上述傘型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制方法。