CN104822939A - 具有在轨道上的风筝拖动模块的风能转换系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于转化能源的风力系统（1），包括至少一个风筝（2），可从地面驱动，并处于至少一风流（W）；至少一个模块（5），用于在至少一靠近地面的轨道（6,7）上运行，所述模块（5）通过至少一条绳索（4）连接至所述风筝（2），所述风筝（2）用于被所述模块驱动，以在所述轨道（6,7）上拖动所述模块（5），并通过至少一个和所述模块（5）及所述轨道（6，7）联合作用的发电系统将风能转化为电能，所述绳索（4）既用于模块（5）和风筝（2）之间机械能的相互传递，也用于控制所述风筝（2）的飞行轨迹，所述发电系统包括通过模块(5)相对于轨道(6，7)的运动来将风能转化为电能的至少一个发电机/马达(20)，所述轨道（6）配置有沿所述轨道（6,7）运行的至少一个滑车（11），其特征在于，所述滑车（11）通过与所述滑车（11）连接的整体式转子（42）在所述轨道（6,7）上运行，所述整体式转子（42）连接有多个磁滑行组件(46），该组件在不需要直接接触下能够沿磁轨道(54)滑行。

Description

具有在轨道上的风筝拖动模块的风能转换系统

技术领域

     本发明涉及一种通过在轨道上的风筝拖动模块转换能量的风力系统。本发明进一步涉及一种采用该系统制造电能的方法。

背景技术

     以往，利用可再生能源以低成本制造电能的问题已被解决；尤其是，在一些下述提及的现有专利中，已经提出转换风能的方法，以及几种通过动力翼形（通常采用术语“风筝（kite）”）从风中获得风能的装置。

     尤其是，美国专利US4.124.182公开了一种配备有“风筝伞（parakites）”（或改进的降落伞）的设备，来捕捉风能并转换成能够驱动发动机的轴旋转运动。这种设备的特征在于一对“风筝列”，其风筝串联排列。每列配备有动力绳索。这些伸缩足够长以使风筝伞的风筝列达到一定高度，在该高度上风比地面上的风更强烈且更均匀。每列通过对应的动力绳索连接至旋转方向可交替的滚筒或绞盘上，在使得在风流牵引下绕所述绳索缠绕或展开。风筝伞的每列配备有第二绳索，称为“伞盖类型”，其连接至每列风筝，且通过能够选择性下降所述风筝伞使得再次缠绕过程容易。通过减速器，每个绞盘的旋转运动被转移至发电机，当发电机制动时产生电能。滑轮（pulleys）单系统通过离合器和齿轮，在一列风筝伞上升时，使得另一列风筝伞回收。捕获的风能借此转化为机械能，其中部分马上用于伞盖闭合的风筝伞列，以及其中部分转化为电能。通过一个限制在每个列的空气静压气球，在每个操作循环中吸气或放气，该风筝伞保持在一理想高度且所述伞盖具有固定定位。

     中国专利CN1.052.723公开了一种风力发电装置，其配备有一对风筝，通过高阻抗绳索将由风流产生的牵引转换为设置在地面上滚筒的旋转。所述绞盘驱动液压马达以发电。

     英国专利GB2.317.422公开了一种配备多个风筝的设备，由于风牵引作用，风筝绕着连接至发电机的竖直轴旋转产生电流。所述风筝受风作用在水平面上完成圆周路径。每个风筝配备有能够调整风攻角（wind attack angle）的设备，以确保飞行的连续性。

美国专利US6.072.245公开了一种利用风能的设备，由多个连接至形成环状绳索的风筝构成。风筝被驱动以交替从上升路径至下降路径，确保所述环状绳索的旋转运动总是沿相同方向。每个风筝连接至传输机械能的动力绳索及连接至调整每个风筝风攻角的驱动绳索系统。所述动力绳索使滑轮旋转发电。所述驱动绳索被用于使每个风筝保持在这样一个位置，在上升路径中，使得风筝受风力作用向上拉，以及在下降路径中的第二位置，使得风筝遭受较低风推动。

美国专利US6.254.034公开了一种配备有风筝（“系绳飞行器”）的设备，该风筝在控制高度受风流作用，以利用风能。该风筝通过绳索连接至绞盘，所述绞盘驱动发电机产生电能。驱动系统安装在风筝上，检测、调整风攻角，以及调整受风面积。这个系统由地面上的操作员控制，可通过合适传感器或自动远程控制系统读取传递的显示数据。所述风筝被驱动以顺风上升到高功角。在上升过程结束后，所述攻角减小，所述风筝滑行以使其自身逆风。所述风筝被收回，在此顺风滑行，如此循环。

美国专利US6.523.781公开了一种捕捉风能的风筝（“翼形风筝”）的设备，其具有入口边、出口边和两侧边。这些风筝通过所述风筝自身的机械驱动。所述设备配备有连接至所述风筝边的绳索，所述风筝通过这些绳索调整桨距角（pitch angle）而被驱动。驱动机构由设置在动力绳索内的电缆供电，所述风筝通过电缆连接到绞盘，所述绞盘驱动发电机产生电能。风筝利用上升力受风上升，并画出一个和风速方向近乎垂直的路径。在上升过程结束后，所述风筝回复并再被驱动以再捕获风力。

美国专利申请US2005046197公开了一种配备有利用风能的风筝的装置，该风筝通过多种绳索驱动连接至发电机的绞盘产生电能。所述风筝通过调整风攻角被另外的绳索驱动。所述风筝上升到高攻角。在所述上升过程结束后，所述攻角减小，所述风筝回复以开始再次循环。

总之，通过以上现有技术方案的分析，现有的具有风筝的风力系统一般具有下列相同特征：

-所述风筝同时配备有动力绳索和驱动绳索：这意味着用于发电的绳索用于发电的动力并未传递到风筝驱动机构，而是通过绳索执行该功能，传递到其他风力系统组件上。缺少使用用于驱动风筝的动力绳索使得风力系统结构复杂，具有众多不足;

-所述风筝通过直接安装在风筝上的机构或通过辅助（驱动）绳索被驱动。这些绳索的展开和缠绕采用仅用于此目的的位于地面或悬浮在地面（也就是，安装于风筝上）的绞盘。假如使用驱动绳索，绞盘可设在地面上，无需消耗部分从风流中获得的能量来支撑驱动机构重量；

-当其利用牵引力上升时，所述风筝被驱动以产生电能（也就是，与风向平行的风的分力）。之后，通过放置风筝如旗帜般拉回风筝，以减小刹车效应。极少风力系统除利用牵引力外还利用提升力（也就是，与风向垂直的风的分力）以使得风筝爬升。相当于前者而言，使用后面的驱动模式的优点在于，不仅风筝的阻力且风筝的提升力都用于发电。不管怎样，在这两种模式中，间歇性类型的操作周期（上升步骤与回复步骤交替）意味着用于发电的风筝的牵引力作用仅在风筝运行的一般路径上存在（实际上，在回复步骤中不存在）；

-利用动力绳索，可能介入的减速器，通过连接到发电机的绞盘的旋转来实现能量转换。这在操作周期间不能产生持续能量，因为风筝来回是通过马达驱动所述绞盘。这样发生电能生产中断和消耗前面产生的能量。电流持续性输送至外部用户是通过使用蓄电池实现；

-注意力仅集中在周期过程产生电力。风筝飞行时的路径选择以增大能量转换率，则几乎完全被忽视；

-关于风筝控制系统或由许多风筝串联形成的风筝列问题在极少数项目和研究中被详细解决。这是因为目前研究主要集中在已有系统产量而不是新能源制造系统的发展。

为了部分解决上述问题，申请人为Sequoia Automation股份责任有限公司的欧洲专利申请EP1672214中，公开了一种系统，通过连接至使用垂直轴涡轮机的“转盘”类型系统的风筝的预先和合适飞行调整，将风力动能转换为电能。

本发明的同一申请人的WO2008/120257通过依据权利要求的前序提供的风力系统，解决了上述现有问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述和进一步现有技术中存在的问题，提供一种由在轨道上的风筝拖动模块转化能量的风力系统。所述风筝拖动模块改进了设置有电磁带的上述风力系统WO2008/120257，所述电磁带为所述系统提供了被动磁悬浮和能量产生。这个风力系统在深海应用上有用，其运行在一浮动轨道上。

这个风力系统不同于现有技术，尤其是因风筝驱动模式，飞行时风筝经过的路径是为了提高能量转换率和风力系统架构，其中每个模块经至少一个绳索连接至风筝列，受风力推动并合适驱动，在模块级产生牵引力，该牵引力使模块在至少一封闭路径的轨道上运行，通过与模块和轨道的配合的发电系统产生电能。

在这个风力系统中，风筝受智能控制系统驱动，使得风筝完成飞行最优路径，以从风中优化获得风能。

组成本发明风力系统的风筝由使能量转移到风力系统模块的同一绳索驱动。

在这个风力系统中，风筝由智能控制系统驱动，该控制系统可能通过介入减速器来驱动连接至绞盘的电机，设置于地面并和风力系统模块为一体，该绞盘作用为通过展开和缠绕绕其自身的绳索来驱动风筝，以及支持绳索负载来转换能量。

在这个风力系统中，风筝被驱动以最大地利用提升力来转化风能，以及在飞行路线上，在整个操作周期中，牵引力作用几乎都存在。

在这个风力系统中，能量转化不是通过绞盘转动来驱动发电机的，而是通过风力系统模块运行。

这个风力系统包括具有至少一个在至少一个轨道上运行的模块的环状导轨（ring guide），通过连接于所述模块上的风筝的牵引作用，利用模块运行转换能量。

组成所述系统的风筝能够由放置在同一风筝上的扰流器，产生涡流来产生压力梯度而被驱动。

用于收纳绳索和驱动风筝列的组件设于每个模块，靠近于风筝回复系统。

所述风筝回复系统具有一个可在水平面和垂直面旋转，用于定位的末端部件。

从下述描述得出的上述及其其他目的和本发明优点，通过权利要求1所述的一种由在轨道上运行的风筝拖动模块转化能量的风力系统来实现。

本发明的较佳实施例和主要变化为从属权利要求中的技术方案。

附图说明

本发明通过将下列较佳实施例和附图进一步被描述，其只作为举例而非限制，其中，

图1示出了本发明风力系统的一个较佳实施例的示意图；

图2示出了图1风力系统的一个组件的较佳实施例的放大示意图；

图3示出了图1风力系统的另一个组件的较佳实施例的放大示意图；

图4示出了图3组件的另一示意图；

图5示出了图1风力系统的放大示意图；

图6示出了图1风力系统的另一放大示意图；

图7示出了图1风力系统另一组件较佳实施例的放大示意图；

图8示出了图1风力系统另一组件较佳实施例的放大示意图；

图9示出了图8组件的放大示意图；

图10示出了本发明风力系统较佳变化实施例的放大示意图；

图11示出了图10风力系统放大示意图；

图12示出了图10风力系统的一个组件较佳实施例的放大示意图；

图13示出了图12组件的另一示意图；

图14示出了图10风力系统另一组件的较佳实施例的放大示意图；

图15示出了图1和图10风力系统另一组件较佳实施例的放大示意图；

图16示出了图1和图10风力系统其他组件较佳实施例的放大示意图；

图17使出了图16组件的另一放大示意图；

图18示出了本发明风力系统另一较佳变化实施例在其两个操作步骤中的示意图；

图19示出了图18系统的放大示意图；

图20示出了图18风力系统组件的较佳实施例，在其操作步骤的两个步骤中的前视图；

图21示出了本发明系统在其操作的一些步骤中的示意图；

图22示出了在风流中的一个稳定的空气动力学表面和相应产生的力的示意图；以及

图23示出了一个与风力垂直方向自由运动的空气动力学表面及其相应产生的力的示意图；

图24示出了图1风力系统的放大示意图；

图25示出了图1风力系统的放大示意图；

图26示出了图5风力系统的放大示意图；

图27示出了图5风力系统的放大示意图；

图28示出了本发明风力系统较佳实施例的示意图。

具体实施方式

     在下列说明中可进一步看到，本发明风力系统通常包括至少一个用于沿一轨道运行的模块，轨道较佳地制造成含有一个环形封闭路线，在至少一个处于风流中的风筝推动下，通过至少一绳索，该模块如同一个自主的发电机，将对流层高度（离地表面约15km）捕获的风能转换为电流。尤其是，靠近每个模块，通过一列串接的风筝从风中获得能量，风筝由一智能控制系统控制的伺服绞盘驱动。

参见附图，本发明用于转换能量的风力系统1包括至少一动力翼形2（以下简述为术语“风筝”），其处于至少一个风流（W）中，并通过至少一绳索4连接到至少一个用于产生电流的模块5上，模块5邻近地面，并沿至少一条导轨6或7运行。所述风筝2被驱动以拖动连接至风筝2的所述模块5，并通过至少一个发电系统将风能转化为电能，该发电系统包括为每个模块5设置的至少一个下述描述的发电机/马达20和/或21。所述绳索4用于在所述风筝2和模块5之间相互传递机械能以拖动模块5，以及用于控制风筝2自身的飞行轨迹。

下面将对本发明风力系统1的一个较佳实施例进行说明。参见所述风力系统1的每个组件，一系列可选的特征和功能将包括，在未消弱可到达到的性能的情况下，整个系统1的成本和尺寸显著下降。为此目的，计算机辅助多标准决策技术可有助于限定最优路径以达到最优结构设计，以及优化设备操作和产量的所述控制技术。

设计为连续类型或离散类型。连续功能可容易地通过改变技术方案的费用、重量、强度、长度、角度而获得好处来探讨。离散类型不得不列出，并参照风力系统1的每个组件，在下面对它们的特性进行说明。

本发明风力系统1因此包括风筝2，例如风筝由通常用于制造一些类型的运动项目的专用帆布的织物来制造，如冲浪和卡丁车。由于最新的空气动力学研究，风筝2在能够满足控制和驱动性能控制需要的市场上获得。通过合适驱动风筝2，能够调整风传递的能量：这是必须的，因为风筝2必须被驱动，这样风流W的牵引力是最大的，同时不消弱模块5在轨道6上的运动。所述风筝2必须被驱动以产生一个让模块5在轨道6上总是沿相同方向运行的牵引力。这个结果通过合适调整传递自风力的能量来达到，并将在后面进一步说明。

当风筝2风行以试图上升到它们的操作速度时，连接到所述系统1底部的绳索的空气阻力产生链型扭曲使得风筝2的攻角改变，使得它们具有（assume）高效率的滑行位置。通过调整所述风筝2攻角以显示它们轻轻向上或向下，获得一个自我反馈类型系统，其可设置风筝2的表观速度（apparent speed ）。

风筝2能够从风中获得的动力与风筝2的空气动力学效应及其具有的面积相关。尤其是，这个动力随空气动力学效应的平方增长，随面积成线性增长。为确定风筝2从风中获得最大动力的最优方案，因而需要考虑这两个因素。

风筝效率取决于风筝形状。最优形状的选择是获得最大空气动力学效应的决定性因素。这个最优形状必须保持，当风筝2遭受拖动和提升力时（以下将进一步说明）。为此目的，有可能使用半硬性的风筝2。不同于完全柔性的风筝2，半硬性风筝2配备有，例如，较轻的框架，所述风筝2可制成如类似于硬性的滑翔翼的形状。所述风筝2能够制成如聚合物制成的菱形结构。半硬性的使用确保性能大为改进，不仅是因为较好的空气动力学效应，还因为更佳的易驱动性。尤其是，相对于两个风筝2尺寸其硬度可以是不对称的，以保证一边为柔性以利于风筝在相应的回复系统8中的回复，该系统8下面将予以说明。

为使本发明风力系统1从风流W中获得的能量最大，对于每个模块5优选使用多个风筝2互相串接形成风筝2的列3，以增加作用于绳索4的拉力。这种方式，每个模块5所涉及的迎风面积W最大。这使得增加了使模块5运行的拖动效果，因此每个操作周期可产生电能增加。风筝2的每个列3是通过绳索4的单个系统连接到模块5上的；因此，风力系统1的运行原理并不取决于串接成列3的风筝2的数量。该多层结构不仅使得拦截风前面面积（intercepted wind front wind）W增加，而且，如果作为单个物体或一个合适的集成物体制作，也可提供空气动力学效率的改进机会。绳索4实际上可和风筝2的“壁”(图中未显示)成为一体或风筝2自身的壁可以为风筝2之间的连接件(图中未示)，顺次使翼截面暴露并保持组装的几何体稳定。这使得可在最大系统速度区内移动绳索4(及作用于它们的拖力)。为获得这种结果，风筝2可设为弧形，其中末端的壁延伸连接到其它风筝2，或成为具有一个或两个连接壁的类似机翼的形状。

下面，为完整起见，参见每个模块5具有风筝2的一个列3的风力系统1的例子。重叠的风筝2的数量可任意增加。此外，通过保持总面积不变，随着包括单个列3的风筝2 数量增加，所述风筝尺寸减小。这使风筝回复和发射更容易，这将在后面更详细看到。在本发明风力系统1的一个实施例中，属于同一列3的各风筝2并不是全部具有相同尺寸。在列3顶部的风筝 2具有和位于底部的风筝2不同的尺寸关系和不同空气动力学效应。最靠近模块5的风筝2面积最大，越往列3顶部，风筝尺寸越小。采用这种结构是由于风筝2离通过绳索4连接的模块5越远，飞行速度越快。因而，从风筝2的列3的底端到顶端，通过逐渐减少面积来补偿风筝2风速的增加。这样，在同一列3上的每个风筝，其从风流W中获得的能量一样。

本发明风力系统1包括牵引绳索4，其用于将力传向风筝2和从风筝2传力回来， 并用于拖动模块5以转换能量和调整风筝2自身的飞行轨迹。所述牵引绳索4必须尺寸精确，因为过长就不可避免地增加绳索的空气阻力。本发明的风力系统1的一个实施例提供了具有可变横截面的绳索4（图中未示)。尤其是，靠近风力系统1的模块5的绳索横截面(也就是，用于连续高强度移动和与适于完成这个移动和下述所述的系统连接的绳索4横截面)比接近风筝2的列 3的绳索4截面尺寸大。这可获得更佳的耐用性。横截面的尺寸变化可以是连续的或阶段性的。为进一步降低在更大速度下绳索4横截面的拖力(即，靠近风筝2的列3的绳索4 长度)，靠近那些长度的绳索4的横截面可以由如按照产生轻微不对称上升的空气动力学制成，以避免涡流和振荡现象。这种效果可以通过以下方法获得，例如，将绳索4覆盖有一星状横截面的套(图中未示)：这样，套的星状突出部分被风W吹转，直到到达风筝。假如振动发生，突出部相互摩擦以吸收能量，缓冲这种振动。

本发明风力系统1进一步包括至少一模块5，所述模块5通过如轮16，17或磁悬浮方式运行于至少一个轨道6上，用于驱动风筝2和将风能转化为电能。模块5安装在接近地面的位置，且每个模块5通过至少一个绳索4连接到风筝2的列3上，该绳索4用于从风筝2 传力和传力向风筝2，以及用于拖动模块5以转化能量和控制风筝2自身的飞行轨迹。

参考附图，可以看到风力系统1的每个模块5包括至少一个滑车（trolley）11，通过模块5 运行于至少一个轨道6上。所述风力系统1的模块5的滑轮11的形状较佳地为符合空气动力学而构造，以便在风力系统1运行时的空气阻力最小。

每个模块5配备有用于风筝2自动驱动和产生电能的所有必要组件。机械能转化为电能如通过直接连接到轮16和18上发电机20和/或21，受包括电能产生系统的轨道6上的模块5 的拖动力作用而旋转。另一可选方式为通过轮16驱动发电机20和/或21，可逆使用线性磁电机 (图中未示)将机械能转化为电能。从而每个模块5如同一个发电机，都可独立于其它模块5传递动力。

本发明风力系统1进一步包括一个作用于每个模块5的智能控制系统，且该控制系统自动控制风筝2的飞行，一个和该智能控制系统配合的供电系统，以处理在连接到绳索4的风筝2的拖动作用下，模块5沿轨道6运行时，发电机20和/或21产生的电能的蓄积和输送。

对于每个模块5，智能控制系统驱动风筝2的列3以利用拖动力使模块5在一封闭路径运行。尤其是，所述智能控制系统与具有位于风筝2上自配供电的一系列传感器配合，传感器较佳地采用无线模式 向智能系统的地面组件发送信息。智能控制系统综合这些信息和地面上的系列传感器的信息 (例如绳索4负载值，通过阅读后面将进一步说明的马达28得到)，之后在风力系统1运行时自动驱动风筝2。

在风筝2的驱动方面，本发明风力系统1提供两种模式。

第一种模式在于采用动力绳索作为驱动绳，风筝2的每列3通过一对绳索4连接到相应的模块5上。该绳索4首先可拖动模块5(从而发电)，这是因为从风流W中获得的机械能的传递结果。同一绳索4可进一步在合适的绞盘24和25上展开或缠绕以驱动风筝2 的列3。

第二种驱动模式在于采用位于风筝2上的扰流器(图中未示)。通过该扰流器可产生涡流以产生可使风筝2驱动的压力梯度。上述扰流器可通过如压电系统，形状记忆聚合物和/或形状记忆金属合金的织物的变形量可被自动调整。该系统自我供能或可通过电缆(图中未示)从模块5向风筝2供电。扰流器的驱动控制较佳地采用智能控制系统的无线模式。采用扰流器后，不必使用绳索4来驱动风筝2。这种情况，也就是，驱动风筝2的系统位于风筝2自身，风筝2的列3可通过单条绳索4连接到相应的模块5上，绳索4仅用于传递负载和拖动模块5。

所述风筝2的驱动也可同时采用上述两种模式。

总之，为驱动和从风筝2中得到牵引力，这有不同方法是否采用一条或更多驱动绳索4。单个绳索4需要风筝2自身上的驱动系统2完成移动，只限于传递牵引力；双绳索4具有驱动和牵引双重功能。通过增加绳索4的数量，还可增加如调整风筝2的功角的驱动功能、安全功能和快速下降（quick spilling functions）功能。从而，假如通过绳索4驱动(有或没有扰流器)，每条风筝2的列3需通过一对绳索4连接到相应的模块5上。假如仅通过扰流器驱动的情况下，用单个绳索4 连接风筝2的列3和模块5。在这种情况下，模块5用于驱动或收纳绳索4的组件数量可减少，从而大大简化风力系统1的结构。

下面，将简要说明在本发明风力系统1中，风筝2用一对绳索4驱动的情况。风力系统1的每个组件，后面将详细分析，总之，假如使用单条绳索4来拉动每个模块5会简化许多。

即使从空气动力学角度来看，限制绳索4的数量是有利的，但采用两条绳索4的技术方案，除了驱动和牵引外，还提供了实现紧急情况驱动的可能。定向驱动通常通过绳索4长度有限的不同变化来实现，但如果绳索4的不同变化超出风筝2翼的开口，一种下面称 为“翼侧滑”(wing sideslip)的上升会消失。出现这种情况，需快速收回，可在不浪费能量的情况下快速回卷绳索4。在此快速降落过程中，由于翼侧滑作用，风筝2会出现翻转失控的危险。为防止失控，可为风筝2安装空气动力学装置和合理排列，使之在到达合适高度后可容易地停止该快速降落，并准确回复常规和产能的飞行状态。在翼侧滑步骤中，风筝2的侧边成为受风力边（attack edge），并容纳在三维空间的位置追踪仪器和侧滑运动(图中未示) 的驱动和稳定系统。所述的驱动和稳定系统，特征如智能控制系统控制的方向鳍 (directional sponsons)和扰流器。

在常规飞行状况下，方向鳍与风力方向垂直，并弯曲隐藏以调整风筝2的效率。当翼侧滑时，方向鳍竖立，受出现在正确方向的风力作用。从而方向鳍在风筝2不正确使用状态，翼侧滑时重新平衡风筝2，被动提高移动稳定性。一个进一步稳定布置为多个扰流器/一个扰流器(之前已说明)，其适当地设置和几何学上合理地直接或通过地面控制的飞行追踪传感器的信息驱动，以抵消旋转的趋势。

所述翼侧滑的驱动和稳定系统在风筝2下降时，立刻调整/减少高度，一旦到达所需高度或绳索4的伸长度，通过绳索4回到正常飞行的另一长度上而回复上升。

在本发明风力系统1中，所述翼侧滑的驱动和稳定系统主要用在空间区域的快速和可控脱离。

本发明风力系统1进一步包括至少一个风筝2的回复系统8：在后面的说明中，风力系统1将通过两个较佳实施例加以说明，该实施例仅为举例而非限制：这两个实施例的区别主要在于风筝2的回复系统8的模式不同。

根据第一实施例，本发明风力系统1包括至少一个模块5，所述模块5包括一个单滑车11，滑车11旁设有能量转换发电机20和/或21以及驱动风筝2的系统组件。参照图5至图9，可以看到回复系统8一端连接于风力系统1的模块5。回复系统8的重量通过由连接杆14 组成的伸展柔性结构12支撑，连接杆14一端接于回复系统8，另一端接到一个垂直结构13，如每个模块5上具有的格架。伸展柔性结构12进一步将风力系统1的每个模块5连接到至少2个可能相邻的模块5上。不同的模块5互相连接，使得其中一个模块5失去拖动力后，该模块5在拖动力作用存在时，可被风力系统的其它模块5拖动。这可避免(或可能延缓) 用于如马达发电的发电机20和/或21的驱动，使模块5优化，下面将进一步说明。

根据该实施例，所述回复系统8还可配备有搭在第二轨道7上的垫轮17。这样，回复系统8的重量不完全由连接杆14系统支撑，而是部分流入地面。

具有柔性结构伸展技术的整个风力系统1的实施例，通过单个模块5间的配合和尺寸需求的减小，在整个风力系统1上的风筝2的每列的力和瞬时力被分割和消弱，所述技术准确连接在牵引绳系统受压工作的组件。

可作为一个整体的伸展柔性结构12的形状是详细模拟解析的结果，但其类型为理想地和草帽或杯子形状类似的圆柱体对称发展来的三角形横截面趋势(图中未示)。

在伸展柔性结构12必须支撑的压力中，有一个风筝2切线方向的牵引力分力，其产生能量。如前所述，该伸展柔性结构12必须同时支撑回复系统8的重力，当没有第二轨道 7和在风力系统1停止的情况下(当风筝2通过风筝2拉力的垂直分力未被支撑或减轻系统8时)，该重力是一个很大的力。在这种情况下，系统8的所有重量静态地由伸展柔性结构12来支 撑，该伸展柔性结构12几何构造包括一个沿风力系统1的封闭路径的环(图中未示)。该环可进行相对于不同模块5的相互行为。

本发明风力系统1的第二实施例包括至少一个模块5，其具有在如不同高度平行设置的轨道6上运行的至少两个滑车11。参见图10-14，可以看到，在该实施例中，回复系统8连接在每个模块5的两个滑车11上。一个滑车11靠近回复系统8的一端，所述绳索4从该回复系统8引出至所述风筝2，,其设有进行能量转化的发电机20和/或21。另一滑车11位于靠近回复系统8的另一端，其配备有控制驱动风筝2和存放绳索4的其它组件。如前一实施例已说明的，回复系统8也可装有如搭在第二轨道7上的垫轮17，第二轨道7有助于支撑回复系统8(图中未示)。同一模块5的两个滑车11可同时设有发电机20和/或21以发电。 下面，将对每个模块5单个滑车11上设发电机20和/或21的这种情形进行说明，根据前述所述。将滑车11所在的轨道6放在不同高度，使回复系统8相对于地面朝向风筝2的列3倾斜，以使风力系统1运行时绳索4的阻力减少。本实施例中也设有一伸展柔性结构12，使风力系统1每个模块5连接到至少两个相邻的模块5上。不同模块5相互连接，使得其中一个模块5失去拖动力作用后，该模块5在被风力系统的存在有拖动作用的其他模块5拖动。

在上述实施例中，风筝2的回复系统8被整合到一个用于回复和发射风筝的系统中 (图中未示)。连接到风筝2的列3的一对绳索4，穿过回复系统8并走向一传递系统，该传递系统具有至少一个用于吸收绳索4最大力值的系统(图中未示)和至少一个提供摩擦力给绳索4的系统(图中未示)，这使绳索4朝向缠绕和展开系统22，该缠绕和展开系统22包括至少一对四个绞盘24以驱动风筝2的列2，和所述绳索4的收纳系统23，其包括至少一对绞盘25。收纳系统23的每个绞盘25具有至少一个驱动模块26，其迫使绳索4有序地在各绞盘25上缠绕。

所述绳索为风筝和所述风力系统1的模块5之间的连接和力传递组件。当风筝2列3被风W提升时，产生拖动作用，驱使模块5运行，之后，通过发电机20和/或21 将风能转化为电能。显然每条绳索4的长度和直径取决于绳索操作时风的条件和安全性。

本发明风力系统1进一步包括至少一个轨道6，所述风筝2拖动模块5在所述轨道6上运行。如前所述，风力系统1的模块5可运行于多个轨道6和7上，以分散风筝2的回复系统8的重量。

所述轨道6和7较佳描述了一封闭路径。最简单路径为圆形，但以优化风能利用来选择路线更合适。例如，假定风力系统1处于一个风W主要沿一个方向吹的区域，将风力系统1 的模块5设为主轴与风向垂直的椭圆路径更方便。这种选择是由于这样的事实，风筝2 对风力系统1的模块5的牵引力，是风流与风筝2相遇时产生的力的上升分力，这在后面会详细说明。

如果所述轨道为封闭路经，风力系统1的模块5会产生一个离心力，这是由于模块 5的运动和风筝2列3推力的径向分力。为对抗此力，可适当将风力系统1的轨道6倾斜 (图中未示)。轨道6的倾斜度可从分解模块5的轮16受到的力很容易地算出和确定。显然，如果风力系统1的模块5在多个轨道6和7上运行，则该轨道6和7必须平行和同心的。

优选地，轨道6和7不设于地上，而是通过柱子悬空。保持模块5设于合适的高度，假如风筝突然坠落时，不会发生风筝2在地面滑行的危险。支持轨道6和7的结构必须具有很大的惯性，以确保高稳定性和满足风力系统11滑车的几何精度需求。

如前所述，如果风力系统1有多个轨道6和7，最好将轨道6设于不同高度以使回复系统8相对于地面倾斜，朝向风筝2的列3。这在风力系统1运行时，通过所述回复系统减少作用于绳索4 的阻力。

所述风力系统的所述轨道6和7可被分为两种类型。主轨道6和次轨道7。主轨道6为风力系统1的模块5的滑车11运行的轨道。次轨道7为垫轮17运行的导轨，用于支撑风筝2的回复系统8的重量。

本发明风力系统1的轨道6和7可以是传统材料或磁性材料，这取决于风力系统1 的模块5只采用轮16、17或通过磁悬浮方式运行。特别是，次轨道7较佳地采用传统类型，而此时主轨道6也可为磁性材料。

传统主轨道6具有这样的形状：他们“环抱”在其上运行的滑车11的下部。 如下将说明到的，在传统材料轨道6上运行的风力系统1模块5的滑车11配备有三组轮16。请看单个模块5，一组轮16必须沿竖直方向支撑模块5的主要重量；其它两组轮16用于保护所述模块5免受离心力作用引起的翻车。传统材料的主轨道6被制成以使轮16可在两个水平面上(一低平面一高平面)和一个竖直面上滚动。为此目的，轨道6的横截面可作成如两个在其凹陷部面对面的“C”形，如图12所示。邻近的次轨道7如果采用传统材料，仅用于支撑风筝 2的回复系统8的话，不必采用这种构造。垫轮17实际上在单平面上滚动，且次轨道7外观为普通导轨。

双“C”形构造的一个替代方案，可将传统材料的主轨道6制成具有如矩形的横截面，这样如风力系统1模块5的滑车11的各组轮16设置为可环抱轨道6(图中未示)。

在另一实施例中，轨道6相对于轮16高-低反转，也就是，轮设于地面，轨道被风筝2拖动，以包住设于轮的交流发电机的固定部分(图中未示)。这种实施方式的优点 在于电性连接简单，无需复杂或滑动接触。

使用传统材料的主轨道6，如下所述，能量转换可通过如轮16的旋转运动直接驱动发电机20进行。然而，每个模块5传递高能量时，传统材料轨道6不适于让发电机20 由轮16旋转而被驱动。传递到发电机20的力矩可能太大，不能简单地被轨道6和轮16之间的滚动摩擦来发电，滚动阻力可以为轮16在轨道6上滑动。在此情况下，不必使用线性马达就可发电，避免损耗和可将机械能转化为电能，传统材料轨道6可具有至少一个齿条15，齿轮18啮合在所述齿条15上并直接驱动发电机21。如下所述，此时，滑车11的轮子16主要起支撑作用。齿条15设于传统材料轨道6上，以使其齿面和轨道 6表面垂直，并朝向轨道6所在的封闭路径的中心。和齿条15啮合及在其上运行的齿轮18水平设置，这种构造可对抗离心力。这样作用于每个模块5的离心力可被利用(同时对抗)来保证齿轮18在齿条15上良好运行。

假若使用磁悬浮，主轨道6上配备有电磁铁，以及被制造通过双向用于发电的线性马达来使磁 悬浮和/或能量转化，如下所述。关于磁悬浮，记住现有三种技术可被采用：

-电磁悬浮：采用常规电磁铁(可在超导点冷却)设于滑车11的一对结构的末端， 其绕在轨道6的侧边和下部。磁铁被吸引朝向轨道6以这种方式撑起滑车11；

-动态电悬浮：悬浮是通过采用在超导电点冷却的电磁材料设于滑车11上实现。在轨道6的侧壁旁，有“8”字形线圈，其中设于滑车11的半导体线圈产生的磁场可感应发电，这是由于“8” 的两半产生相反的磁极。上面的磁极吸引滑车11的半导体的磁场，下面的磁极则排斥之。吸引和排斥的综合作用使滑车11悬浮；

-永磁悬浮：通过在滑车11上设永磁体，轨道6上设电磁铁实现悬浮。当滑车处于运动状态时，永磁体使轨道6电磁铁感应产生电流，其产生一个与永磁体产生的磁场互相排斥的磁场，该排斥力使滑车11悬浮。

    本发明风力系统1假若采用磁悬浮，最好采用通过永磁体产生磁悬浮的技术，永磁体和与超导线圈产生的电磁场叠加。模块5的轨道6和滑车11上的磁铁和电磁铁的配置，以及产生磁悬浮的原理，和能量转化模式及电流的产生，将在后面进一步说明。

如下可进一步说明，即使采用磁悬浮，风力系统1的模块5上的滑车11也可设有轮16，其有助于模块5和轨道6的磁体之间保持空隙。仅用于保持空隙的轮16，可以类似于如之前所述的运行于传统材料的主轨道6上的滑车11的三组轮16。假若采用磁悬浮，主轨道6可将上述的传统轨道(双C形或其它形状)和磁轨道一起使用。

所述风力系统1的每个模块5配备有至少一个滑车11以便模块5运行于至少一条轨道6上。特别是，如前所述，模块5可配备有单个滑车11，在单个滑车11上设有发电机20和/或 21和驱动风筝2和收纳绳索4的其它组件。第二个实施例在于提供每个具有两个滑:11的模块5：高的一个配备有能量转化的组件，低的那个设有缠绕绳索4的绞盘24和25。

滑车11在轨道6上运行的模式为较佳的两种方式：

-假如使用传统材料的轨道6，滑车11通过光滑轮16和17在轨道6上运行；

-假如使用磁轨道6，滑车11采用磁悬浮原理，通过永磁体和/或电磁铁在轨道6 上运行。

如果滑车11通过轮16在轨道6上运行，该轮16接触风力系统1模块5的其余部分，如通过和阻尼器平行的弹簧的方式，可以给模块5减震。

如前所述，模块5的滑车11上的轮16可分为三组。不同组的轮16互相垂直， 形成T形结构，尤其是，假若轨道6设于一水平面上：

-在水平面上滚动的轮16，支撑滑车11的主要重量；

-在垂直面上滚动的轮16，对抗滑车11所受的径向力；

-在水平面上滚动的轮16，防止滑车11翻车。

     由于该轮16系统存在，滑车11被限于轨道6的轨道内，防止任何可能的出轨。这可通过设计传统材料轨道6的合适形状达到。特别是，如前所述，可将轨道6设为双C 形的横截面，这样轨道6可“环抱”滑车11的下部。另外，可采用具有矩形横截面的普通轨道，并将所述轮16设置在滑车11上，使得相同轮16环抱所述轨道6(图中未示)。

     除了上述所采用的实施方式，单个轮16并不直接连接在滑车11的平板上，而是顺次连接到滑车19 上，滑车19与上述平板相连。这种技术方案也用于在铁路运输中，可使系统更稳定。

如果使用磁轨道6，模块5的磁体和轨道6的电磁铁之间的空隙特别小，模块5和轨道 6极有可能碰触。这一方面是由于本发明风力系统1的模块5的大的质量，另一方面是由于模块5所受的压力类型和量。为确保该空隙，最好在磁悬浮滑车11设只用于支撑模块 5而不产生电能的轮16。这种轮16可以是和传统材料轨道6上运行的滑车11一样的轮。如前所述，如果采用磁悬浮，模块5所运行的轨道6可同时采用传统材料轨道和磁性轨道。

此外为保持空隙，采用永磁体作为磁悬浮技术时，无论如何，支撑轮16是必须的。采用该技术，事实上，排斥磁场只能在运动时产生，因而，在这种情况下，静止的模块5是不可能悬浮的。支撑轮16的存在保证了即使没有悬浮，模块6和轨道6也不会接触。对于没有磁悬浮，模块5可能迫使运动的条件会进一步更佳。

所述回复系统8是风力系统1的模块5用于风筝2静止时回复的组件。风力系统1的每个模块5都具有一个回复系统8。回复系统8较佳地为至少一个圆柱管，目的在于容纳风筝 2的整列3。由于这个原因，回复系统8是风力系统1最繁杂和较重的组件之一。所述回复系统 8可以设为依靠自身重量的重力来对抗风筝2的垂直牵引分力。虽然风筝2的垂直牵引分力有助于支撑回复系统8的重量，最好还是将风力系统1的模块5设为防止回复系统8 的重量使模块5翻车。这是必要的，因为只有风力系统1运行时，风筝2的垂直牵引分力存在。而当风力系统1静止时，回复系统8的所有重量位于轨道6上。

如果每个模块5使用单个滑车11，滑车11位于回复系统8靠近装入引向风筝2的绳索 4的一端上，为防止回复系统8使滑车11翻车，该系统8的重量通过伸展柔性结构12和有可能连接于回复系统8，在次轨道7上运行的垫轮17支撑。

如果所述风力系统1的模块5的每个模块5配备有两个滑车11，滑车11连接于回复系统8靠近末端处。靠里的轨道6高度较低，以使回复系统8适当倾斜，以便风力系统1运行时，绳索 4所受的阻力最小。特别是，回复系统8相对于水平面向上倾斜(如图6和图11所示)。在每个模块5采用单个滑车11时，也采用这种倾斜方式，例如支撑回复系统8运行的垫 轮17所在的次轨7的高度降低。

除了每个模块5使用一个或两个滑车11外，回复系统8的端部10设为既可在水平面也可在竖直面定位。这有利于风筝2的回复和发射操作，并部分吸收瞬时发生的力。特别是，在风筝2的发射操作时，将回复系统8末端相对于水平面的倾斜度增加，通过延长它，可将系统8的上端设于这样一个高度，其可显著调整风筝2预备飞行的时间，风筝2从更高高度开始飞行。在风筝2回复动作中，回复系统8的端部10与系统8的其余部分对齐，以利用该动作实行。

回复系统8端部10的定位能力，可以采用，如，在系统8的靠近上端部处设置至少一关节9，并通过三条绳索31的系统驱动关节9上面的端部10，每条绳索31连接在至少一个铰接于关节9旁的回复系统8的液压缸上。这些液压缸32通过智能控制系统控制的液压系统驱动。除液压缸32外，另一种方式可采用线性电机模块(图中未示)。

如果风力系统1的每个模块5配备有两个滑车11，回复系统8外侧的滑车11连接于回复系统8在关节9的上游不可定位的部分。

如果本发明风力系统1的每个模块5配备有单个滑车11，风力系统1的一个可能实施方式(图中未示)为，并不仅是回复系统8的端部10可定向。可定向的关节9可设在回复系统8的任一位置或系统8的起点，使整个系统8可定向。在此实施方式中，回复系统8 的端部10也可通过如具有绳索和液压缸的系统来驱动。如果整个回复系统8要可定向， 可通过支撑系统8的伸展柔性结构12驱动。

为便于风筝2的列3在回复和发射过程中经过，回复系统8的外侧边较佳地为圆顶状，且靠近该外侧，回复系统8的端部10具有朝外侧的逐渐增大的横截面。

回复风筝2的功能使得回复系统8的凹处提供操作人员进行可能的维护。

所述回复系统8的形状可以仅为圆柱形，但是，如果空气动力学的旋转阻力和结构阻力的显示不同途径，回复系统8也可是格架结构(图中未示)，其中风筝2的控制和容纳可通过组成格架墙的网格来进行。最小的格架横截面为三角形，其具有足够保留风筝2和供绳索4穿过的空间。网格的特别交织设计可避免风筝2的列3在发射和回复步骤缠绕到一起。

在每个系统8中，设有一个风筝2发射和回复的系统，和绳索4配合。

用于回复和发射风筝2的系统是风力系统1模块5的一个组件，设于回复系统8 内，分别当风力系统1停止和启动时，通过风筝2的回复和发射。

本发明风力系统1具有臂和旋转轴风力系统的回复和发射系统。

总之，这些回复和发射系统每个都具有一个运行于两条轨道的滑车，轨道使滑车在回复系统8内运行并和该回复系统8的轴平行。一对绳索4的输出滑轮35系统组装于滑车上。假若采用单条绳索4作为风力系统1的模块5和风筝2的列3之间的连接件，单个绳索4的输出滑轮35系统组装于滑车上。

风筝2的列3一回复，风筝2靠近回复系统8，风筝2与回复系统2的轴平行排列(通过那对绳索4和/或扰流器)以利于进入该系统8。

发射或回复风筝2可通过压缩空气适当地吹以发射，无需接触就很容易实现。用于此人工风的设备(图中未示)可以安装在回复系统8的长度方向上和端部10上。驱动可通过大量吹气点产生，吹气点几何位置必须可以是多角度，并被智能控制系统驱动以准确和灵活地处理装置。

相同的人工吹风系统可帮助回复风筝2的列3。通过这些装置可产生人工风流，当所述的风筝2靠近回复系统8时，可保证风筝2的可驱动性。

风筝2的发射至少需要地面的微风的存在。如果低高度上缺少风力，下面将提到的马达20被启动以开动风力系统1的模块5，以人工产生使风筝上升的微风。

所述风力系统1在每个模块5旁配备有一个风筝回复和发射系统。

关于风筝2回复的另一方案在于将所述回复系统8设于地面而不是所述风力系统1的模块5上。这种方式有多种优点。首先，风力系统1的每个模块5设单个滑车11(因另一支撑回复系统8的那个不再需要)，从而风力系统1设单个轨道6。另一优点在于每个模块5的惯性相对于回复系统8设于模块5上的技术方案大为减少，从而用于启动风力系统1的能量低。 最后，风力系统1的滑车的空气动力学更佳，因为回复系统8引起的空气阻力不再存在。 这使风筝2捕获的相同风能的转换率提高。

在地上的回复系统8可以是，例如，接近地面的铰接有一个盖的容器。所述的容器具有适合容纳至少一风筝2的列3的形状。在水平面上回复系统8径向排列，并可设在轨道6 所在的封闭路径内部或外部。关于回复系统8相对于地面倾斜方面，在风筝回复和起飞操作中，回复系统8向上倾斜(以利于该操作)，而当其它时间内，回复系统8几乎水平排列。尤其是，每个回复系统8可完成两种运动：旋转运行运动和收纳运动。

所述旋转运行运动在于通过适当向上倾斜使回复系统8上升。每个回复系统8通过侧面排列的线性驱动器37处理。该驱动器37装在回复系统8的两边，并和地面及一结构铰接，该结构通过杆36顺次铰接于靠近地面一端，另一端铰接于回复系统8的盒体38，从而成为一系统(如图18和19所示)。启动驱动器37，可将回复系统8靠轨道6最近的一端向上倾斜提升至与所述的轨道6相同的高度，并将另一端提得更高。线性驱动器37为，例如，被智能控制系统控制的液压系统驱动的液压缸。除了液压缸，也可用机电线性模块。当风力系统 1开始和停止时，旋转运行运动发生以利于风筝2的起飞和回复操作。

收纳运动在于打开回复系统8以使该系统8成为一个可容纳至少一风筝2列3的平台。如前所述，设于地面的回复系统8可以如一具有铰接盖的容器，因而，这与回复系统8 设于风力系统1的模块5这种技术方案的结构不同。首先，由于回复系统8必须如平台一样打开，因而该回复系统8的最佳形状不再是圆管状。其次，地面回复系统不再设有可定向的端部10，且内部没有回复和发射系统的滑车。每个回复系统8长度方向的横截面为，例如，38和39三个组件。如图20所示，两个组件39构成了可打开的回复系统8的盖，第三个组件38为回复系统8的容器的盒体。回复系统8的盒体38设有向上定向的空腔，且其他两个组件39铰接于盒体38以成为一个可打开和关闭的结构，使回复系统8成为平台状。当风力系统1启动和停止，也就是分别起飞和回复风筝2时，平台状的容器8的打开。当起飞或回复操作结束，回复系统8再次关闭。

旋转运行运动及收纳运动通过如线性驱动器(图中未示)来实现。该驱动器可以为智能控制系统驱动的液压系统作用下的液压缸(或线性机电模块)。

再次参考回复系统8设于地面的风力系统1的版本，可采用两种技术方案。第一种技术方案为每个模块5(从而为每条风筝2的列3)设有两个回复系统8的风力系统1；第二种技术方案为使用比风力系统1的模块5的数量更少数量的回复系统8。

如果风力系统1的每个模块5设有两个回复系统8，每个风筝2的列3有两个可供其回复的容器；其一设于轨道6所限定的封闭路线内，另一个设在该路线外。采用这种技术方案后，风筝2的列3根据风W的情况可被一个回复系统8或另一个回复系统8回复。

如果使用比风力系统1的模块5的数量更少数量的回复系统8，回复系统8位于轨道 6描述的闭合路径的内部或外部，且每个回复系统8目的在于回复一个以上的风筝2的列3。由于这个原因，在这种情况下，驱动风筝2的绳索4具有一个自动缠绕和展开系统(图中未示)，通过该系统绳索4可把风筝2的列4双向地缠绕或回复。由于该自动系统，风筝2的列3只有当其靠近一个回复系统8和风力情况许可的条件下回复。当回复结束，连接模块5 和相应的风筝2的列3的绳索4从风筝2的列3解开以利于模块5运行和回复下一个模块 5的风筝2的列3。与此类似，通过相同的自动缠绕和解开系统，绳索4在风力系统1启动时，再次缠到风筝2的列3使风筝2起飞。显然，如果风力系统1每个模块5具有两个回复系统8时，用于缠绕和解开绳索4的自动系统是多余的，因为在此情况下，风力系统 1的每个滑车11在风力系统1停止时依然与相应的风筝2的列3连接。为使一个回复系统可装多条风筝2的列3，每个回复系统8有必要进一步设有一个自动收纳系统(图中未示)，通过该收纳系统可顺次回复或起飞多条风筝2的列3，并使风筝2的列3在回复系统内有序排列。这样的自动收纳系统可以如输送带控制的传递架组成的系统，其由智能控制系统驱动。这种传递架彼此保持平行并在封闭路线运行，以利于风筝2的列3的快速着陆、收纳和起飞。

与将回复系统8设于风力系统1模块5上的技术方案类似，采用压缩空气适当地吹以非接触地发射和处理风筝2，使得风筝2的起飞和回复更加容易。用于获得此人工风的设备安装在回复系统8的长度方向上，采用智能控制系统控制以实现准确和灵活地处理设备。相同的人工风力系统装置可帮助回复风筝2的列3。通过这些设备，可产生人工风，其在风筝2靠近回复系统8时，可保证风筝2的可驱动性。

采用地面回复系统8的情况下，可在回复系统8的端部旁设一隐形导向系统(图中未示)，通过该系统使经过的风筝2的列3可停在平台上。该隐形导向系统必须有利于风筝 2的列3在回复系统8上着陆，其组成为如一对设于回复系统8两侧之前的杆。杆在着陆步骤之后立即竖直，以容纳可能的风筝2的列3的旗子飘动，并将其向如平台一样的回复系统输送。该隐形导向系统也由智能控制系统驱动。

总之，将风筝2的回复系统8设于地面，使风力系统1为每个风筝2的列3设两个回复系统，风筝2的回复操作步骤如下：

-连接到风力系统1滑车11的风筝2列3的绳索4回卷以将风筝2列3带到滑车 11旁；

-所述隐形导向系统被驱动，通过所述旋转运行和收纳运动，所述回复系统8上升向上倾斜并如平台打开；

-风力系统1的模块5的动作停止，同时通过人工吹风系统的帮助，风筝2列3停于相应的位于轨道6所描述闭合路径的内部或外部的平台上；以及

-回复系统8再次关闭和旋转运行以设置靠近地面。

     如果每个回复系统8旨在于装入多个风筝2的列3，与着陆步骤相似，对于所有风筝2的列3起飞步骤同时进行。在这个情况中，在所述回复系统8上升后，向上倾斜并如平台打开，通过自动缠绕和解开系统，连接在所述风筝2的列3的绳索4必须起飞。在所述风筝2起飞后，缠绕所述风筝2的列3的模块5在所述轨道6上前进，以使下一模块5缠绕风筝2列3。在所有所述风筝2列3起飞后，所述回复系统再次关闭且降低以靠近设于地面。

本发明风力系统1进一步包括至少一传输系统。

所述传输系统为风力系统1的模块5的组件，用于驱动位于风筝2和系统22之间的绳索4，以缠绕和展开绳索4。所述传输系统由组装于风力系统1的模块5的滑轮组成。

所述风力系统1的每个模块5配备有一传输系统，其较佳地为两列滑轮，分别用于驱动风筝2的两条绳索4。如使用单条绳索4作为风力系统1模块5和风筝2之间的连接件，则每个模块5采用单列滑轮。

所述滑轮在每个传输系统中可分为四种类型：

-设于风筝2的回复和发射系统的滑车上的滑轮35；

-直接连接于风力系统1的模块5上的固定滑轮33；

-作为以下将说明的用于吸收绳索4的峰力的系统的一部分的滑轮；

-作为以下将说明的用于摩擦绳索4的系统的一部分的滑轮；

-装于绳索4的驱动模块26的滑动器上的滑轮34(每个滑动器27设有一个滑轮)。

     如果风力系统1每个模块5使用两个滑车11，除风筝2的回复和发射系统配备有滑轮外，模块5的滑车11在较低位置还设有其它滑轮33。组成传输系统的滑轮总数量显然取决于滑车11的尺寸。

本发明风力系统1进一步包括至少一个用于吸收绳索4的峰力的系统（图中未示出）。

用于吸收绳索4的峰力的系统是风力系统的组件，其可补偿绳索4没有成功吸收的所受负载的突然变化。该用于吸收峰力的系统设于用于缠绕和展开绳索4的系统22和回复系统8之间。

本发明风力系统1配置有如吸收峰力的系统。

总之，每个吸收峰力的系统包括滑轮，所述滑轮连接到一个悬空和可竖直运行的缓冲配重块，并连接到一合适导轨。所述绳索绕于该滑轮，有以驱动所述风筝2列3，使得绳索4的拉力对抗重力。本发明风力系统1的每个模块5配备有至少一系统，所述系统用于吸收所述风筝2驱动产生的每个牵引绳索4的峰力。

本发明风力系统进一步至少一用于摩擦绳索4的系统（图中未示出）。

用于摩擦所述绳索4的系统为风力系统1的组件，其用于无负载时使绳索4停止，并补偿绳索4不能吸收的突然负载变化。用于摩擦的系统设于绳索4缠绕和展开的系统22和回复系统8之间。

组成本发明风力系统1的摩擦系统包括，例如连接到线性导轨的滑轮。一阻尼弹簧，其和该线性导轨运行方向平行，该弹簧一端连接于该滑轮，另一端连接于滑车11。绳索4缠绕在该滑轮上以驱动风筝2的列3，由于绳索4的拉力，弹簧被压缩。当绳索4的负载突然增加，该负载的增加被弹簧压缩部分分担。该用于摩擦的系统的主要功能在于绳索4无负载时使绳索4停止。弹簧实际上可预先负载，这样，当绳索4无负载时，绳索4自身被弹簧压缩于该摩擦系统和第二滑轮之间。

本发明风力系统1的每个模块必须配备有至少一为驱动风筝2的每个牵引绳索的摩擦系统。

本发明风力系统1进一步包括至少一所述绳索缠绕和展开系统22（图中未示出）。

缠绕和展开所述绳索4的系统22为风力系统1的模块5的组件，设于摩擦系统(或用于吸收峰力的系统)和下面提到的绳索4的收耐系统23之间。

本发明风力系统1配备有缠绕和展开绳索的系统22。

总之，风力系统1的每个模块5设有一个缠绕和展开系统22，该缠绕和展开系统包括两对四个绞盘 24，相应的风筝2的列3的一对绳索4缠绕在上面。设有摩擦系统4的每条绳索4绕于缠绕和展开系统22的相应四个绞盘24上，之后向收纳系统23延伸。缠绕和展开系统22 支持整个绳索4拉动。

缠绕绳索的四个绞盘24排成两个高度(两高两低)，且具有平行旋转轴。每个绳索4在这些绞盘24上平均缠绕约四分之三圆周。由于每条绳索4对应有四个绞盘24，绳索4在该系统绞盘24的总缠绕长度为绳索4在单个绞盘上缠绕的三倍。同一绳索4所缠绕的四个绞盘24可通过齿轮连接到智能控制系统控制的马达28上(可介入一减速器)。通过这些绞盘24风筝2被驱动。另一技术方案(图中未示)为每个绞盘24设有一马达。为简化起 见，后面的说明中，用于绳索4的缠绕和展开系统22为单条绳索4所缠绕的每四个绞盘设有单个马达28。

在每个绞盘24和绳索4之间的摩擦可以通过以下方式增加：适当地设置绞盘24的表面形状来容纳绳索4和增加绳索4和绞盘24之间的接触面积。

请注意单条绳索4，可将四个绞盘24的表面设为不同粗糙度，以逐渐增加朝收纳系统23方向的绳索4和绞盘24之间的摩擦力。

如果使用单条绳索4作为风力系统1的模块5和风筝2之间的连接件，绳索4的缠绕和展开系统22只设有四个绞盘24。这减少了绳索4的缠绕和展开系统22的累赘，和风力系统1模块5的惯性，使系统启动时的能量消耗减少。

记住绳索4的驱动系统22和收纳系统23的区别是很有必要的，这是由于连接到风筝 2的绳索4非常长。如果每条绳索4设单个绞盘(从而同时作为驱动系统和收纳系统运行)，绳索4将完全绕在绞盘筒体上，形成多层，并承担很大的负载。这种情况必须避免，因为不同绳索4线圈之间的滑动产生的摩擦力将会磨损绳索4，削弱其机械性能。

对于用于“四绞盘”类型的绳索的缠绕和展开系统，可以采用，例如，每个绳索4有单个绞盘。在这种情况下，绳索4在该绞盘上仅缠绕有限的圈数(一个单层线圈的数量)，之后伸向收纳系统23。第二种实施方式为采用具有插入绳索4的一对面对面的轨道的装置。

本发明风力系统1进一步包括至少一绳索4的收纳系统23（为示出）。

绳索4的收纳系统23为风力系统1的模块5的组件，用于风筝2的绳索4的收纳管理。

本发明风力系统1配备有绳索4的收纳系统23。

总之，风力系统1的每个模块5设有一个绳索4的收纳系统23，其包括风筝2列3 的绳索4所缠绕的一对绞盘25。这些绞盘25通过一对减速器连接到智能控制系统控制的一对马达29上。和前面所述类似，如使用单条绳索4作为风力系统1模块5和相应的 筝2的列3之间的连接件，所述收纳系统配备有通过一减速器 连接到单个马达29上的单个绞盘25。这减少了绳索4的缠绕和展开系统22的累赘，和风力系统1模块 5的惯性，使系统启动时的能量消耗减少。

所述收纳系统23并不用于驱动所述风筝2。这样，缠绕在收纳系统23的绞盘25的绳索4的张力，比在缠绕和展开系统22的绞盘24的绳索4的张力小得多。从而，在绳索4的负载很大之处，绞盘24上的缠绕圈数为绳索4决不排列成两层或更多层。反之亦然，在收纳系统23的绞盘25中，绳索4缠绕多层但其张力极小。组成收纳系统23的绞盘直径比缠绕和展开系统22的绞盘24的直径大得多，以最大限度地使线圈层数量最小。智能控制系统目的在于使绳索4的缠绕和展开系统22的旋转和同一绳索缠绕的收纳系统23的绞盘24和25的旋转同步。这在风力系统1的启动和停止步骤中，对处于系统22和23之间的绳索4的负载处理是必须的。

由于在绳索4的收纳系统23的绞盘25中，绳索圈有多层，每个绞盘25旁有必要设 一驱动模块26使绳索4有序缠绕在绞盘25上和防止在绳索4和绞盘25之间滑动及绳索线圈间自身滑动。所述绳索4的驱动模块26是风力系统1模块5的组件，其使绳索4有序缠绕在绞盘 25上和防止绳索4和绞盘25之间滑动及绳索线圈间自身滑动。

本发明所述风力系统1配备有所述绳索4的驱动模块26。

总之，这些驱动模块26由滑块27构成，所述滑块27在和绳索4的相应收纳系统23的绞盘 25的旋转轴平行的轨道上运行。滑块27可双向运行，一滑轮34设于滑块上。尤其是，该滑块27在绞盘25每个倾斜处运行。

在所述绳索4的驱动模块6中，通过由驱动风筝2的智能控制系统控制的电马达30控制滑块27的运行。

每个电马达30为较佳地转矩马达，作用于直接驱动。

在风力系统1中，收纳系统23每个绞盘25设有绳索4的驱动模块26。

除使用绳索4的驱动模块26外，另一实施方式采用，例如，绳索4的收纳系统23 的每个绞盘25设于一个滑车上，该滑车沿和相应的绞盘25的旋转轴平行的轨道上运行。通过智能控制系统控制的电马达控制滑车的滑行。采用该技术方案后，绳索4的驱动模块26不再需要，因为绞盘 25自身的运行可以保证绳索4的有序缠绕。

所述风力系统1的模块5配备有电马达，所述电马达可作为发电机运行，和可与发电机20和/或21一同如马达运行。

绳索4的驱动模块26的绞盘24和25通过电马达驱动。

尤其是，所述风力系统1每个绳索4配备有三个电马达：

-用于旋转绳索4的缠绕和展开系统22的绞盘24的马达28；

-用于旋转绳索4的收纳系统23的绞盘24的马达29；

-用于运行绳索4的驱动模块的滑块27的马达30（或连接于绳索4的收纳系统的绞盘25上的滑车）。

     为移动回复系统8的端部，风力系统1的每个模块5进一步设有一个驱动液压缸 32的液压系统或线性机电模块。

所述马达28、29、30中的每个可通过一减速器，如外摆线类型，与相应的绞盘24和25或绳索4的驱动模块26接触。

由于这些马达28和29也可作为发电机，因而可以利用风筝2作用于所述的绞盘24 上的牵引力，使连接到绳索4的缠绕和展开系统22的绞盘24的马达28发电。电马达由智能控制系统控制，且风筝2的同一绳索4对应的马达需同步操作。

为利用风筝2对风力系统1的模块5的牵引力来发电，可采用多种技术方案，但都取决于模块5在轨道6上运行的模式。

电能由通过传统材料轨道6上运行的风力系统1的模块5的轮16的旋转(或用于能量转化的滑车11的轮16的旋转)，直接使发电机/马达20发电产生。

如前所述，电能还可通过在至少一齿条15上滚动的齿轮18的旋转来驱动发动机 21发电产生，该齿条15设于供风力系统1的模块5运行的传统材料轨道6上。

能量产生最后可用双向线性马达来实现，所以该马达可作为发电机使用。

在磁悬浮轨道的运行中，磁性排斥和吸引不仅用于悬浮运载工具，也用于使其运动。 特别是，为使一个运载工具移动和刹车，在磁悬浮运动中用到一个同步线性马达，其如电动马达那样定子打开，沿轨道设置。转子和定子并不产生扭矩，只是产生线性力（linear force）。该力由产生光滑磁场的系列磁体或磁线管产生，与轨道上的电磁铁互相作用。运载工具的磁场诱导轨道上的电磁铁产生电流，其排斥诱导磁场。这产生一个让运载工具沿磁场方向相反的方向前进的力。

同样原理也用于将风筝2作用于风力系统1的模块5的牵引力效应产生的机械能转化为电能。特别是，风力系统1的模块5可设有永磁体(从而不必充电)，其可借助超导线圈(需要相对极少能量)，并可在轨道6上设金属线圈作为电磁铁。该线圈适当地排列，使模块5在轨道6上运行时，永磁体诱导这些电磁铁上产生电流。该诱导的电流一部分会产生一个和诱导磁场相反的磁场，使模块5悬浮，另一部分为机械能转化为电能的成果。 特别是，永磁体的模块配置和相应的朝向轨道6和模块5的磁路，在模块5相对于轨道 6运行时发生引起诱导电流的连续变化。这些磁路中的电流变化最好配备用于电能收集的线圈。这些线圈可与一个电子设备相连使这些吸收是可控和快速的。这样，系统成为一个可通过在瞬态运动中调节力的驱动器。这种特征可实现为有效的缓冲体，其在正常的空隙平面的方向上，可吸收超出设永磁体的滑动器上的可能的波动和震动能量。

模块5上必须设有的永磁体可以为，例如，钕铁硼磁体。该磁体为获得最宽空隙和强磁通的最佳选择。配备有应磁体的滑动器的最大容量取决于所朝向的地方，并与磁排斥距离的平方成比例。

总之，通过永磁体磁悬浮的使用，使得单个子系统具有三个功能：模块5的悬浮使得摩擦力低(从而使模块5的滑行特别高效和不损耗组件)，电能产生(直接在轨道6上)，和推动模块5时(从而推动伸展柔性结构12)，吸收设有永磁体的滑动器的可能波动和震动能量。

为防止设有永磁体的滑动器出现飘移的危险，支撑连接的类型为具有，两个自由角度的球型关节，并在滑动器的重心区推动。这样，只沿滑行方向的压力被传递至那些横截面和那些平面或正常的空隙面。

在能量转换方面，本发明风力系统1可采用四种结构：

-风力系统1的模块5通过轮16和17在传统材料主轨道6上运行，轮子的旋转直接驱动发电机产生电流。连接到发电机的轮16承载模块5重量。该结构仅在该轮16的滚动摩擦力足以驱动发电机时使用。

-风力系统1的模块5通过轮16和17在传统材料主轨道6上运行，但电流的产生主要是依靠驱动在至少一个齿条15上滚动的齿轮18所连接的发电机21。即使在该结构中，光滑轮16主要用于支撑功能，其连接到后面说明的马达11，该马达11在启动风力系统1用于启动模块5时被驱动。在风力系统1运行时，该马达11利用光滑轮16和传统轨道6之间的滚动摩擦力，可用作发电机。

-风力系统1的模块5运行于传统轨道和磁性轨道的双重轨道6上，轮16和17 仅用于支撑。电流的产生依靠双向磁线性马达，这样它们作为发电机使用。

-风力系统1的模块5采用磁悬浮方式运行于传统轨道和磁性轨道的双重轨道6上，模块5也设有轮子16以保证空隙。电流的产生依靠双向磁线性马达，这样它们作为发电机使用。

在以上四种结构中，使用双向磁线性马达为那些保证磁极的高有序性的电能传递的结构。

用于产生电的装置的旋转发动机/马达20或双向线性马达，在风力系统1启动时作为马达使用，以驱动模块5和在回复系统8的端部产生微风以利于风筝2起飞。如果风力系统1的模块5没有和一个伸展柔性结构12相互连接，发电机20作为风力系统1运行时的马达使用的另一种情况为，风筝2的拖动作用消失时使用。在这种情况下，风力系统1的模块5最初由惯性带动。如果智能控制系统未快速回复所述拖动作用，则发电机20作为马达运行，模块5继续前进，不会使后面的模块5减速。

所述智能控制系统为可自动驱动风筝2的系统。该组件的主要任务为驱动连接到缠绕和展开系统22的绞盘24和25和绳索4 的收纳系统23上的马达28和29的运行，并控制驱动风筝2的回复系统8的可定向的端部10的系统。显然每条风筝2的列3独立被驱动，避免飞行干扰。

总之，由智能控制系统实现的主要功能在于：

-风筝2飞行的自动控制；

-传感器作为风筝2的设备的自我调整；

-防止风筝2和其它飞行物之间的碰撞；

-绳索4的驱动模块26的驱动或用于收纳系统23的绞盘25的马达的驱动；

-马达的驱动；

-绳索4负载变化的补偿。

供电系统包括所有必需的电能蓄积和传输组件。特别是，风力系统1设有供电器，变压器和蓄电池，通过这些装置储存产生的电，在风力系统1模块5启动、回复风筝2 时传输电流至马达，为所有电学组件供电和为系统外部用户供电。即使风力系统1的所有电学组件的运行都为智能控制系统控制。

通常本发明的方法，包括了通过本发明风力系统1来将风能转化为电能的能量转换方法，其包括风力系统运行时的四个周期性步骤。

参照风力系统1具有单个模块5时的情况，并假设风流W的风向不变，轨道6和7 为圆形路经，在本发明方法的前三个步骤，模块5的运行是由连接到该模块5的风筝2 的列3从风W中获得的风能驱动。智能控制系统驱动风筝2的列3，以使从可能风中获得的能量最大，这可能需要在整个步骤中使绳索4最大限度与轨道6相切。实际上，绳索4 越与轨道6相切，在控制模块5方面，牵引力的有用分力就越大。绳索4与轨道6保持相切，意味着控制系统驱动风筝2的列3以最大程度地利用提升力，也就是和风向垂直的分力。这样，风筝2在掠过风的正面。风使风筝2飞行，拉紧连接到风力系统1模块5上的绳索4：这种拖动作用使模块5运行，并通过发电机20 和/或21或双向磁线性马达进行发电。

本发明风力系统完成的第四和最后一个步骤发生在顺风区。智能控制系统驱动风筝2的列3以在风力系统1的模块5不产生任何刹车效应的情况下，快速经过该区域，特别是，不仅智能控制系统驱动风筝2的列3来跟随模块5运行，同时也存在风筝2的拖动作用(虽然效率很低)。如果风力系统1的模块5与连杆系统14相连，还存在拖动作用的模块5有助于 在操作周期中的该步骤使模块5运行。如果模块5未与连杆系统14相连，在该步骤中模块 5的运行全部依靠惯性。

参见图21，其为本发明方法周期中风筝2的一个可能路径，假定风的风向W和模块5 的运行方向R是稳定的，注意在风力系统1设单模块5的情况，包括由本发明风力系统完成步骤的四个步骤，分别用虚线框a，b，c和d表示，不同区域的划分取决于风筝2在风向W中的位置，其中：

a）在该步骤中，风筝2相对于风向W相切(图21中的方框a)。风相对于风筝1的前进方向横向吹。绳索4的展开部分长度增加，因为风筝2远离风力系统1的模块5。

b）在该步骤中，风筝2沿风向W相同的方向运行(图21中的方框b)。在该步骤中， 风筝1利用的提升力总计为阻力。这使风筝2的速度比风速W大，为利用拖动作用，有必要将绳索4部分地回卷。尽管这样回复，在该步骤中，能量平衡为正。

c）和前述风向相切的步骤a)类似，在该步骤中，风筝2方向和风向W相切(图21的方框c)，绳索4的展开部分的长度增加，因为风筝2远离风力系统1的模块5。

d）在该步骤中，风筝2前进方向和风向相反(图21的方框d)。智能控制系统驱动风筝2以不产生任何刹车效应，因为风筝2有一个称为“方位一致（azimuth jibe）”的突然运动，该运动在两个横切面之间的快速转变时发生，在此过程中风筝2在空气中运行的距离三倍于此时风力系统1模块5的沿圆周的有效弧运行的距离。风筝2在不影响模块5运行的情况下失去高度。在该步骤中，有必要在相对短的时间内将绳索4的展开部分回卷长的一段。 在方位一致运动结束后，风筝2放置为可被风W捕获和相对于后者相切。

e）沿轨道6上运行的模块5周期性重复以上步骤。

然而，可以看出，与相关具有臂和旋转轴的风力系统的现有技术相比，该申请公开的系统有用于能量积累的系统，绳索4的展开部分的长度增加或减少，不是旋转缠绕和展开系统22的绞盘24、25和绳索4的回复系统23，而本发明风力系统1中，绳索4的展开部分的控制采用所述的绞盘24和25。在整个操作周期中，风筝 2驱动以交替获得和失去高度。这种选择首先是技术需要，因为风力系统1的模块5的运行与风筝2相比慢得多。其次，高度获得和失去的持续交替情况也特别有利于从风中获得能量的优化。实际上，掠过风的正面，风筝2可产生的能量最大。

另外，相比现有技术中具有臂和旋转轴的风力系统，本发明在下述方面改进：

-设有臂和旋转轴的风力系统的特征在于一个中心导轨，电能产生是利用风筝2作用于涡轮机臂的扭矩，本发明风力系统特征在于一个环形导轨，其中至少一个模块运行于至少一轨道上，能量转换通过风筝拖动模块实现；

-设有臂和旋转轴的风力系统，风筝的驱动仅依靠绳索，本发明风力系统，风筝的驱动还可通过扰流器或在相同风筝上设置的扰流器。特别是，通过扰流器产生湍流提供压力梯度。这种驱动模式综合了或取代了设有臂和旋转轴的风力系统的模式；

-设有臂和旋转轴的风力系统，其用于收纳绳索和驱动风筝的组件设于涡轮机中心 (因而远离绳索从地面引向风筝的点)，本发明风力系统中，绳索的收纳系统设于每个模块，与风筝的回复系统靠近。本发明风力系统无臂的结构，相对于设有臂和旋转轴的风力系统，可产生更强的数量级(例如，1GW)。实际上，臂的缺少使得风力系统惯性降低，从而可增加模块的路径长度，和在该模块和下一模块之间的距离不变情况下，风力系统可配备更多模块数量。

-设有臂和旋转轴的风力系统，用于回复风筝的管是固定的，而本发明风力系统，风筝回复系统具有可定向的端部，其可同时在水平面和竖直面上旋转。这有利于风筝回复和发射操作。

本发明风力系统及方法的高效的进一步证明，可提供关于通过单个风筝1从风中获得的能量的考虑。

为此目的，参见图22，首先看系统的空气动力学。众所周知，当一风流与一固定的空气动力学表面AS(英文为“翼形（airfoil）”)相遇时，该风流产生两个力：与风向W 平行的拖动力D，和与该方向W垂直的提升力L。如果该风流为薄层状的风流，从空气动力学表面AS上经过的风流                                                比风流要快，因为要经过更长的距离。这使风筝2的上半部压力下降，产生一个压力差使提升力L出现。

参见附图23，假定风筝AM可沿提升力方向DT移动。由于这种移动作用，空气动力学表面部分AM的下表面相对于风向倾斜。这样，提升力和拖动力相对于风筝分别和相应的风向互相垂直和平行。

与运动方向平行的力设为，与该方向垂直的力设为，与运动方向平行的上升力 L的分力，和空气动力学表面部分AM的运行方向一致，而拉力D的平行分力则相反。

由于这个原因，如果使运动与风向垂直，最好使风筝AM倾斜，以在沿风筝AM运动方 向DT的提升力L的分力相对于拉力D分力之间获得高比率。

这个考虑对风力系统每单个风筝2也是有效的。

智能控制系统实际上驱动每个风筝2，以在风筝2的高拖动作用步骤中，保持上升力和拖动力的比率最高。这样，风筝2在风中飞行，并通过拉动绳索4产电。

单个风筝2产生的电能其设为乘以特定风能（Specific Wind Power）计算，可通过风筝2的受风面积(即风筝面积)A，和风筝能量因素KPF，一个取决于比率的性能系数，为风筝速度，为风速，还取决于两个系数和。

系数指的是与拖动力相关，也就是风筝沿风向的拉动力和速度，系数与提升力相关，也就是风筝周期性摆动掠过风的正面。由于提升力，风筝的速度比风速快得多。提升力相对于拖动力越大，则风筝的能量越高。

例如，我们假定，和。在这种情况下，得到KPF=20。

假设空气密度ρ不变，为，风产生的特定风能（specific wind power）为：。

通过风筝产生的能量（kitepower）通过下述公式表达：

KitePower=KPF*特定风能*A

如果例如风筝面积为18m²，被6m/s风速的风推动，飞行速度为60m/s，那可产生在绳索的能量为47628W。该能量为风筝2所能产生的最大能量。

KPF值取决于风筝2的效率。可以让KPF值高于20，例如假定KPF值为40，一个18m²的风筝2所能获得的最大能量为95256W。

每个所述模块11具有例如，一所述绳索4通过的臂8。

考虑到海洋应用，所述风力系统1为在海40上漂浮打下基础。柱子43可被用于获得所述轨道和滑车11。

滑行滑车11通过低灵活、整体式转子42自身相互连接，较佳充满混凝土质量，以增加所述转子42的惯性。在这种情况下的转子42成为有大动能的大飞轮。

参考图26和27，电磁滑行器46通过连接器49和自适应悬架47与所述模块5的其他组件连接。

如果使用低灵活、整体式转子42，这个转子通过至少一铰链连接至自适应悬架47上。所述动态悬架通过至少一连接器49连接至磁滑行器46。所述转子42、所述自适应悬架47和所述磁滑行器46在磁轨道54上运行。缠绕线性定子45能双向用于发送能量给转子42和接受来自转子42的能量。

参照附图27，磁轨道54能够在磁轨道54和磁滑行器46间不接触下使得所述磁滑行器46进行平移运动。

附图27中的磁轨道倾斜。

通过在滑行器46上的磁铁51和在轨道6上的磁铁52获得空气隙33。这个磁铁51、52可以为永磁体或电磁体。

图28示出了本发明风力系统较佳实施例的示意图。

参照图1和图28，至少两个风力系统1合作在多旋转结构48中从风中获取能量。这个多旋转结构48具有获取较单个风力系统1能量更大的优势，而同时满足风筝2或风筝2的列3间最小距离的限制。这导致相比与土地占用有更多功率密度。

总之，创造性的风力系统1具有滑车11，所述滑车通过与所述滑车11连接的整体式转子42，在所述轨道6、7上运行；这个整体式转子42连接有多个磁滑行组件46，该组件在不需要直接接触下能够沿磁轨道54滑行。

每个磁滑行组件46通过连接器49和自适应悬架47连接至整体式转子42：这个转子42,，这些自适应悬架47和这些磁滑行组件46适于在所述磁轨道54上运行，缠绕线性定子45被用于发送能量给转子42并接收来自转子42的能量。

另外，所述磁滑行组件46通过设置在磁铁滑行组件46上的磁铁51和相应设置在磁铁轨道54上的磁铁52所获得空气隙44来远离磁轨道54并不与所述磁轨道54接触；这些磁铁51、52为电磁体，如由来自风筝2的能量供电的电磁体。

另外，这些磁铁51、52可以是永磁体。

整体式转子42较佳充满钢筋以获得转子42自身更常规的平移运动，提供有低灵活性和转子42惯性的增加。

本发明风力系统1通常配备有至少一磁带，所述磁带用于被动磁悬浮并被用于能量产生，定向沿所述滑车11的运动方向。

另外，用于被动磁悬浮和能量产生的这个磁带，定向垂直于所述滑车11运动方向。

本发明风力系统1进一步包括，对每个模块5，用于吸收所述绳索峰力的系统（未示出），用于吸收峰力，组成有至少一驱动器的系统，以在所述绳索4上产生至少一峰力。

此外，每个模块5所产生的能量可持续性变化，为了消弱风力系统1的内部震荡或为了确保这个模块5和所述轨道6间的空气隙44。

为了按新设置运行，所述模块5的轮为环抱所述轨道6的两面“Cs”。

同样，当磁铁51、52不存在时，所述模块5的磁铁51、52如环抱所述轨道6的两面“Cs”定位。

所述轨道6优选为水平、平行或同轴的，或依据应用具有合适形状和布置；所述轨道6进一步倾斜以抵消因模块5运行和风筝2拉力导致的径向离心力，所述轨道6通过柱子43优选地地面举升。

为了减小电缆4的疲劳应力，电缆4从模块5到达风筝2通过至少一个滑轮（未示出）。

所述电缆4从所述模块5到达风筝2可具有破坏这个电缆4的安全设备（未示出），这个安全设备优选地被无线驱动。

具有上述布置，本发明风力系统1发现最有用的应用之一，在悬浮轨道42上设立用于深海应用；在这个情况下，所述悬浮轨道42具有形状，优选为圆形、椭圆形或线性或其他实现此目的的合适形状。

如图28所示，本发明解决了由上述描述的多个风力系统1组成的综合性风力系统，每个风力系统1以减小总土地占用或增大功率密度的方式下设置；最好的布置，以此为目的，示出为多个风力系统1（在这个情况3）相互同中心设置。

Claims (17)

1.用于转换能量的风力系统（1），包括：

-至少一个风筝（2），可从地面驱动，并处于至少一风流（W）；

-至少一个模块（5），用于在至少一靠近地面的轨道（6,7）上运行，所述模块（5）通过至少一条绳索（4）连接至所述风筝（2），所述风筝（2）用于被所述模块驱动，以在所述轨道（6,7）上拖动所述模块（5），并通过至少一个和所述模块（5）及所述轨道（6，7）联合作用的发电系统将风能转化为电能，所述绳索（4）既用于模块（5）和风筝（2）之间机械能的相互传递，也用于控制所述风筝（2）的飞行轨迹，所述发电系统包括通过模块(5)相对于轨道(6，7)的运动来将风能转化为电能的至少一个发电机/马达(20)，所述轨道（6）配置有沿所述轨道（6,7）运行的至少一个滑车（11），其特征在于，所述滑车（11）通过与所述滑车（11）连接的整体式转子（42）在所述轨道（6,7）上运行，所述整体式转子（42）连接有多个磁滑行组件(46），该组件在不需要直接接触下能够沿磁轨道(54)滑行。

2.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，每个磁滑行组件（46）通过连接器（49）和自适应悬架（47）连接至整体式转子（42），所述转子（42）、所述自适应悬架（47）和所述磁滑行组件（46）适于在所述磁轨道（54）上运行，缠绕线性定子（45）被用于发送能量给转子（42）并接收来自转子（42）的能量。

3.根据权利要求1或2的风力系统（1），其特征在于，所述磁滑行组件（46）通过设置在磁铁滑行组件（46）上的磁铁（51）和相应设置在磁铁轨道（54）上的磁铁（52）所获得空气隙（44）来远离磁轨道（54）并不与所述磁轨道（54）接触；所述磁铁（51、52）为电磁体，所述电磁体由来自风筝（2）的能量供电。

4.根据权利要求1或2的风力系统（1），其特征在于，所述磁滑行组件（46）通过设置在磁铁滑行组件（46）上的磁铁（51）和相应设置在磁铁轨道（54）上的磁铁（52）所获得空气隙（44）来远离磁轨道（54）并不与所述磁轨道（54）接触；所述磁铁（51、52）为永磁体。

5.根据权利要求1所述的风力系统（1），其特征在于，整体式转子（42）充满钢筋以获得转子（42）更常规的平移运动。

6.根据权利要求1所述的风力系统（1），其特征在于，所述风力系统（1）配备有至少一磁带，所述磁带用于被动磁悬浮并被用于能量产生，定向沿所述滑车（11）的运动方向。

7.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，所述风力系统（1）配备有至少一磁带，所述磁带用于被动磁悬浮并被用于能量产生，定向垂直于所述滑车（11）的运动方向。

8.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，所述风力系统（1）进一步包括对每个模块（5），用于吸收所述绳索的峰力的系统，组成有至少一个驱动器用于吸收峰力的系统，以在所述绳索（4）上产生至少一峰力。

9.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，每个模块（5）所产生的能量是持续性变化的，以消弱风力系统（1）的内部震荡或以确保这个模块（5）和所述轨道（6）间的空气隙（44）。

10.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，所述模块（5）的轮为环抱所述轨道（6）的两面“Cs”。

11.根据权利要求3所述风力系统（1），其特征在于，所述模块（5）的磁铁（51、52）定位为环抱所述轨道（6）的两面“Cs”。

12.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，所述轨道（6）为水平、平行或同轴的，所述轨道（6）进一步倾斜以抵消因模块（5）运行和风筝（2）拉力导致的径向离心力，所述轨道（6）通过柱子（43）自地面举升。

13.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，电缆（4）从模块（5）到达风筝（2）通过至少一个滑轮，以减小电缆（4）的疲劳应力。

14.根据权利要求13所述风力系统（1），其特征在于，所述电缆（4）从所述模块（5）到达风筝（2）可具有破坏这个电缆（4）的安全设备，这个安全设备优选地被无线驱动。

15.根据权利要求1所述风力系统（1），其特征在于，所述风力系统（1）建立在悬浮轨道(42)上用于深海应用；所述悬浮轨道（42）具有形状，优选为圆形、椭圆形或线性形状。

16.由多个根据前述权利要求之一的风力系统（1）组成的综合性风力系统，每个所述风力系统（1）以减小总土地占用或增大功率密度的方式下设置。

17.根据权利要求17所述综合性风力系统，其特征在于，所述综合性风力系统由多个相互同心设置的风力系统（1）组成。