CN206582062U - 一种高空风筝发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高空风筝发电装置，包括控制器及安装在第一地面平台上同轴连接的发电机和第一卷扬机，所述第一卷扬机通过其上缠绕的收放线缆连接有至于空中的风筝，所述第一卷扬机通过离合器还同轴连接有发动机；当风力较小时发动机作为辅助动力装置，所述控制器控制所述发动机带动第一卷扬机转动实现风筝的运动，风筝带动第一卷扬机转动继而带动发电机发电；当无风时发动机作为回收装置，所述控制器控制发动机带动第一卷扬机将置于空中的风筝收回，当风力较大时，所述风筝通过所述收放线缆带动第一卷扬机转动带动发电机发电。采用此种方式相对于传统采用发电机自身产生的电能带动风筝运动或收回风筝的方式而言，效率能够提高到10％‑20％。

Description

一种高空风筝发电装置

技术领域

本实用新型涉及风能发电技术领域，具体是涉及一种高空风筝发电装置。

背景技术

高空风能是人类迄今基本上没有开发利用的新能源，这是一种储量丰富、分布广泛的可再生清洁能源。有研究指出：高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。其中，高空的风能与风速的立方成正比，一般来说风速增加1倍，风能增加8倍，因此高空风能可高出地面上的数倍、数十倍乃至成百上千倍。在高空位置达到较为理想的情况下，高空风电的理论发电时间可以超过全年时间的95%，年发电时间可高达8200小时以上。而常规发电至多达到2500小时.因此，采集高空风能发电可以获得高稳定性、低发电成本的风电，这是高空风电的显著特点之一，也是高空风电相比常规风电的最显著优势之一,也是未来风力发电的发展趋势。

专利号为ZL201320843244.7的中国实用新型专利公开了一种风筝发电装置，包括风筝（7）和地面发电平台，地面发电平台可以是一个或多个，地面发电平台上安装有发电机、通过离合器同轴连接的第一卷扬机和第二卷扬机,第一卷扬机上缠绕的线缆通过发电平台上的第一支架、第二支架与第二卷扬机上缠绕的线缆连接构成第一卷扬机与第二卷扬机之间的循环线缆;风筝通过牵引线缆与循环线缆上的任一点固定连接;卷扬机分别通过齿轮或链条连接有第一力矩电机、第二力矩电机；通过力矩电机或步进电机或伺服电机控制卷扬机收放线；卷扬机产生的力矩通过动力输出轴连接变速箱带动发电机发电。该风筝发电装置的结构简单、发电效率高、能够保证连续做功、成本低从而有效地提高风能利用率。该实用新型中的风筝发电装置虽然结构简单、工艺成本低、能连续做功且发电成本低、有效提高风能利用率的风筝发电装置。但是，如果在无风的的条件下或者是在风速较小的条件下不能够很好的控制循环线缆的收放，继而不能够很好的控制高空风筝的运动轨迹实现高效的发电。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷与不足本实用新型提供一种结构简单合理，控制巧妙、能够最大限度的保证高空风筝的滞空时间，在风力较小时，发动机组可作为辅助动力装置可持续带动滞留在高空中的风筝做往复周期性运动，最大限度的将风筝持续滞留在高空中，带动地面平台上的发电机或发电机组进行发电，相对于传统风筝发电装置效率提高了10％-20％的发电效率。

为实现上述目的本实用新型的技术方案是：一种高空风筝发电装置，包括控制器及安装在第一地面平台上同轴连接的发电机和第一卷扬机，所述第一卷扬机通过其上缠绕的收放线缆连接有至于空中的风筝，其特征在于：所述第一卷扬机通过离合器还同轴连接有发动机；当风力较小时发动机作为辅助动力装置，所述控制器控制所述发动机带动第一卷扬机转动实现高空风筝的运动，高空风筝带动第一卷扬机转动继而带动发电机发电；当无风时发动机作为回收装置，所述控制器控制发动机带动第一卷扬机将置于空中的风筝收回，当风力较大时，所述高空风筝通过所述收放线缆带动第一卷扬机转动带动发电机发电。

优选的是，所述控制器通过电路分别与所述发电机、所述发动机、离合器电性连接。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机为新能源发动机。

在上述任一方案中优选的是，所述收放线缆的数量为一根。

在上述任一方案中优选的是，所述风筝具有飞行姿态控制器器。

在上述任一方案中优选的是，所述风筝具有风力测量装置。

在上述任一方案中优选的是，所述风力测量装置通过无线或有线传输方式与所述控制器连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第一地面平台可移动。

在上述任一方案中优选的是，所述第一地面平台可360度转动。

在上述任一方案中可选的是，还包括可移动的第二地面平台。

在上述任一方案中优选的是，在第二地面平台上设置有带有第二卷扬机的第二发动机，所述收放线缆的一端缠绕在第二卷扬机上，另一端缠绕在第一地面平台上的第一卷扬机上，风筝通过牵引线缆与收放线缆固定连接。

在上述任一方案中优选的是，所述离合器为双向离合器。

在上述任一方案中优选的是，所述第一地面发电平台和第二地面发电平台可移动的安装置于地面的轨道上。

在上述任一方案中优选的是，所述新能源发动机为甲醇燃料机。

在上述任一方案中优选的是，所述新能源发动机为乙醇发动机。

在上述任一方案中优选的是，所述新能源发动机为甲烷燃发动机。

在上述任一方案中优选的是，所述新能源发动机为天然气发动机。

与现有技术相比本实用新型的优点在于：通过发动机的设置，可在无风或风力较小时，通过发动机控制置于高空中的风筝进行运动，最大限度的提高了发电机的发电效率。而不需要采用发电机自身发出的电能控制风筝的运动实现发电，而是通过辅助的发动机带动风筝运动，发动机优选为甲醇发动机。当无风时，可通过发动机带动卷扬机运动将置于空中的风筝收回。采用此种方式相对于传统采用发电机自身产生的电能带动风筝运动或收回风筝的方式而言，效率能够提高到10％-20％。

附图说明

图1为按照本实用新型的高空风筝发电装置一优选实施例的结构示意图。

图2为按照本实用新型的高空风筝发电装置另一优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例作进一步阐述说明；

实施例1：

如图1所示，本实用新型的高空风筝发电装置一优选实施例的结构示意图。该高空风筝发电装置包括设置在地面上的第一地面平台2。在第一地面平台2上还安装有用于控制发电机3、发动机8的控制器1。控制器1通过电路分别与发电机3、发动机8、离合器7电性连接。所述离合器为双向离合器。所述风筝6具有飞行姿态控制器和风力测量装置。所述风力测量装置通过无线或有线传输方式与所述控制器连接。在本实施例中，所述第一地面平台2可进行360度转动。

在本实施例中，所述第一地面平台2为可移动的平台。在所述可移动的第一地面平台2上固定连接有发电机3和第一卷扬机4，发电机3与第一卷扬机4同轴连接，具体是发电机3的主轴通过离合器7与第一卷扬机4的一端同轴连接。在第一卷扬机4上缠绕有收放线缆5，收放线缆5上连接有风筝6。所述收放线缆5的数量为一根。

第一卷扬机4的另一端通过离合器7还同轴连接有发动机8。在本实施例中，所述发动机8为甲醇发动机。当风力较小时，所述甲醇发动机中为辅助动力装置，控制器1控制所述甲醇发动机带动第一卷扬机4转动，实现置于高空中的风筝6运动，（此时，发电机3与第一卷扬机4断开）。风筝6带动第一卷扬机4转动继而带动发电机3进行发电。（此时，所述甲醇发动机与第一卷扬机4断开）。当无风时，所述甲醇发动机作为回收装置，控制器1控制所述甲醇发动机带动第一卷扬机4将置于空中的风筝6收回，当风力较大时，置于高空中的风筝6通过所述收放线缆5带动第一卷扬机4转动带动发电机3发电。

实施例2：

如图2所示，本实用新型的高空风筝发电装置另一优选实施例的结构示意图。该高空风筝发电装置包括设置在地面上的第一地面平台2和可移动的第二地面平台9。第一地面平台2可移动。在本实施例中，在第一地面平台2上安装有用于控制置于第一地面平台2上的发电机3和置于第二地面平台9上的发动机8的控制器1。在第二地面平台9上安装有带有第二卷扬机10的发动机8。在第一地面平台2上的发电机3上同轴连接有第一卷扬机4，在第一卷扬机4上缠绕有收放线缆5。收放线缆5的一端缠绕在第二卷扬10机上，另一端缠绕在第一地面平台2上的第一卷扬4机上，风筝6通过牵引线缆12与收放线缆5固定连接。控制器1通过无线连接方式分别与发电机3、发动机8连接。风筝6具有飞行姿态控制器和风力测量装置。所述风力测量装置通过无线传输方式与控制器1连接。在本实施例中，所述第二地面平台9可进行360度转动。

在本实施例中，所述第一地面平台2为可移动的平台。在所述可移动的第一地面平台2上固定连接有发电机3和第一卷扬机4，发电机3与第一卷扬机4同轴连接，具体是发电机3的主轴直接与第一卷扬机4的一端同轴连接。在第二地面平台9上设置有发动机8及与所述发动机8同轴连接的第二卷扬机10。控制器1控制第一地面平台2上的发电机3和第二地面平台9上的发动机的正反转。风筝6通过牵引线缆12与收放线缆5的一点固定连接。

在本实施例中，所述发动机8为甲醇发动机。当风力较小时，置于第二地面平台9上的所述甲醇发动机中为辅助动力装置，通过控制器1控制所述甲醇发动机带动置于第一地面平台2上的第一卷扬机4转动，继而带动置于高空中的风筝6运动。风筝6继而带动第一卷扬机4转动实现带动置于第一地面平台2上的发电机3进行发电。当无风时，置于第二地面平台9上的所述甲醇发动机作为回收装置，通过控制器1控制所述甲醇发动机带动第二卷扬机10将置于空中的风筝6收回，当风力较大时，置于高空中的风筝6通过所述收放线缆5带动第一卷扬机4转动，实现带动发电机3进行发电，并通过置于第二地面平台9上的所述甲醇发动机作为控线装置控制置于空中的风筝6运动。

实施例3：在本实施例中，所述述第一地面发电平台2和第二地面发电平台9可移动的安装置于地面的圆形闭合的轨道上。

实施例4:

在本实施例中与实施例1所不同的是，所述发动机为乙醇发动机。

实施例5：本实施例中与实施例1所不同的是，所述发动机为甲烷燃发动机。

实施例6：本实施例中与实施例2所不同的是，所述发动机为天然气发动机。

实施例7：本实施例中与实施例2所述发动机为柴油发动机。

实施例8：本实施例中与实施例2所述发动机为汽油发动机。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本实用新型由现有技术的结合构成，这些构成本实用新型的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本实用新型而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本实用新型的一部分。

Claims (17)

1.一种高空风筝发电装置，包括控制器及安装在第一地面平台上同轴连接的发电机和第一卷扬机，所述第一卷扬机通过其上缠绕的收放线缆连接有至于空中的风筝，其特征在于：所述第一卷扬机通过离合器还同轴连接有发动机；当风力较小时发动机作为辅助动力装置，所述控制器控制所述发动机带动第一卷扬机转动实现高空风筝的运动，高空风筝带动第一卷扬机转动继而带动发电机发电；当无风时发动机作为回收装置，所述控制器控制发动机带动第一卷扬机将置于空中的风筝收回，当风力较大时，所述高空风筝通过所述收放线缆带动第一卷扬机转动带动发电机发电。

2.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述控制器通过电路分别与所述发电机、所述发动机、离合器电性连接。

3.如权利要求1或2所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述发动机为新能源发动机。

4.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述收放线缆的数量为一根。

5.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述风筝具有飞行姿态控制器器。

6.如权利要求1或5所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述风筝具有风力测量装置。

7.如权利要求6所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述风力测量装置通过无线或有线传输方式与所述控制器连接。

8.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述地面平台可移动。

9.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述地面平台可360度转动。

10.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：还包括可移动的第二地面平台。

11.如权利要求10所述的高空风筝发电装置，其特征在于：在第二地面平台上设置有带有第二卷扬机的第二发动机，所述收放线缆的一端缠绕在第二卷扬机上，另一端缠绕在第一地面平台上的第一卷扬机上，风筝通过牵引线缆与收放线缆固定连接。

12.如权利要求1所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述离合器为双向离合器。

13.如权利要求11所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述述第一地面发电平台和第二地面发电平台可移动的安装置于地面的轨道上。

14.如权利要求3所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述新能源发动机为甲醇燃料机。

15.如权利要求3所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述新能源发动机为乙醇发动机。

16.如权利要求3所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述新能源发动机为甲烷燃发动机。

17.如权利要求3所述的高空风筝发电装置，其特征在于：所述新能源发动机为天然气发动机。