一種空中風力發電系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種空中風力發電系統，該空中風力發電系統包括，多個浮力翼傘從上到下依次相連形成的浮力翼傘串；至少一個發電翼傘，發電翼傘位于浮力翼傘串的下方并與浮力翼傘串相連，發電翼傘內設置有渦輪發電機；發電機艙，發電機艙位于發電翼傘的下方并與發電翼傘相連；兩個氣囊，兩個氣囊分別位于發電機艙的兩邊并與發電機艙相連，氣囊驅動發電機艙的發電機發電；多個風標旋轉槳葉依次相連形成的風標旋轉槳葉串，風標旋轉槳葉串與發電機艙相連并驅使發電機艙內的發電機發電；浮力翼傘串提供浮升力使發電翼傘、發電機艙、氣囊和風標旋轉槳葉懸浮在空中。本實用新型專利技術的空中風力發電系統結構簡單，容易實施，能夠有效的利用高空中的風力進行發電。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及風カ發電系統，更具體地說，涉及ー種空中風カ發電系統。
技術介紹
風能的大小與風速、離地高度和葉輪面積成正比，因此，目前的商業風カ發電裝置皆使用水平軸風カ發電機，這些水平軸風カ發電機安裝在高塔上，配備有大跨度的葉輪。最新建造的風カ發電裝置的整體高超過二百米，重量達二百多噸，建設成本高昂，而且發電更受制于季節、地域和聯網距離等的限制。ー些海上的風カ發電裝置的建造成本更是二三十倍于陸地上的建造成本。基于上述原因，很多風カ發電裝置并沒有發揮應有的經濟效益，而大部份該享有風電的地區卻未能享用風電的好處。目前的商業風カ發電裝置只能在低空作業，由于低空的風速不穩定，所產生的電能不能直接上網，只能轉儲換為直流電能再通過逆變器輸出，轉換效率低，導致發電上網成本尚。而在聞空中，聞空風具有風速大，分布廣，穩定性尚，常年不斷等特點，因此，聞空風力發電裝置已逐漸成為人們研究的熱點。在ー項美國專利US6781254B2中，公開了ー種飛行發電裝置，該飛行發電裝置使用4個馬達驅動槳葉，從地面飛升到約4500米的預定作業高空。然后主體稍作向后傾斜，槳葉與迎面來的疾風遇上，馬達瞬間轉變為發電機發電。這中飛行發電裝置有日常維修難題，且設備成本昂貴，至今還沒有在商業上應用。在另ー項美國專利US7786610B2中，公開了另ー種空中風カ發電裝置，該空中風カ發電裝置包括填充有氦氣的飛船，飛船前端有漏斗形開ロ，可以吸入強風，強風通過渦輪風機從后端窄ロ排出發電。這種空中風カ發電裝置因經常需要補充漏走的氦氣，日常維護困難，不能有恒穩可靠的電カ輸出。在另ー項美國專利US733500中，公開了另ー種空中風カ發電裝置，該空中風カ發電裝置使用ー個充滿氦氣的氣囊，利用氦氣浮升カ把發電機提升至約300米的空中。然后氣囊繞水平軸翻滾，驅動懸掛在氣囊兩側的發電機發電。氣囊用繩纜牽系至地面定位，使用電纜把電能傳輸至地面。這種空中風カ發電裝置同樣面臨氦氣泄漏的問題，而且單氣囊不會很輕易便在空中正面迎風運作，此外，氣囊及懸掛發電機的結構復雜，要使用多條繩纜牽系到地面定位。
技術實現思路
本技術的目的在于提供ー種空中風カ發電系統，該空中風カ發電系統包括多個浮力翼傘，所述多個浮力翼傘從上到下依次相連形成浮力翼傘串；至少ー個發電翼傘，所述發電翼傘懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發電翼傘內設置有渦輪發電機；發電機艙，所述發電機艙懸掛于所述發電翼傘的下方；兩個氣囊，兩個所述氣囊分別位于所述發電機艙的兩邊并與所述發電機艙相連，所述氣囊驅動所述發電機艙的發電機發電；多個風標旋轉槳葉，所述多個風標旋轉槳葉依次相連形成風標旋轉槳葉串，所述風標旋轉槳葉串與所述發電機艙相連并驅使所述發電機艙內的發電機發電；所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發電翼傘、發電機艙、氣囊和風標旋轉槳葉懸浮在空中。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述氣囊內填充有空氣，所述氣囊通過可伸縮轉軸與所述發電機艙的發電機相連，所述氣囊的外表面具有使所述氣囊迎風繞所述可伸縮轉軸旋轉的葉瓣。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述氣囊迎風繞所述可伸縮軸做逆時針轉動。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述氣囊上安裝有自動充氣泵，所述自動充氣泵用于向所述氣囊內補充空氣并控制所述氣囊的體積。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述發電翼傘通過纜繩懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發電機艙通過纜繩懸掛于所述發電翼傘的下方。在本技術所述的空中風力發電系統中，多個所述風標旋轉槳葉通過連桿串連形成所述風標旋轉槳葉串，所述連桿與所述發電機艙內的發電機相連，所述風標旋轉槳葉串用于控制所述發電機艙的方向以使所述氣囊的軸線與氣流方向垂直。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述風標旋轉槳葉包括前端口寬后端口窄的筒體、位于筒體軸線上的中軸、以及位于筒體的內表面和外表面上的斜葉瓣，氣流經過所述風標旋轉槳葉時，所述斜葉瓣使所述筒體繞中軸旋轉。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述發電翼傘具有寬大的開口端，多個所述渦輪發電機設置在所述發電翼傘內部的下側位置，所述發電翼傘下部設置有與所述渦輪發電機對應的排氣孔，氣流由所述開口端進入到所述發電翼傘內并經過所述渦輪發電機后由所述排氣孔排出。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述發電機艙通過纜繩與設置在地面上或水面浮臺上的絞繩機相連，所述發電機艙以及所述發電翼傘產生的電力通過復合在纜繩上的電纜輸送至地面或者通過無線輸電的方式輸送至設置在地面上的接收站。在本技術所述的空中風力發電系統中，所述浮力翼傘、發電翼傘、氣囊以及風標旋轉槳葉的主體由輕質尼龍布構成，所述浮力翼傘、發電翼傘、氣囊以及風標旋轉槳葉的框架采用碳纖維結構。本技術還提供另一種空中風力發電系統，包括發電機艙，以及設置在所述發電機艙兩側的兩個氣囊，所述氣囊與所述發電機艙內的發電機相連并驅動所述發電機發電；還包括多個風標旋轉槳葉，所述多個風標旋轉槳葉依次相連形成風標旋轉槳葉串，所述風標旋轉槳葉串與所述發電機艙相連并驅使所述發電機艙內的發電機發電；所述氣囊內填充有氦氣，所述氣囊產生的浮力使所述發電機艙和風標旋轉槳葉懸浮在空中。本技術還提供另一種空中風力發電系統，包括多個浮力翼傘，所述多個浮力翼傘從上到下依次相連形成浮力翼傘串；至少一個發電翼傘，所述發電翼傘懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發電翼傘內設置有渦輪發電機；所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發電翼傘懸浮在空中；所述發電翼傘具有寬大的開ロ端，多個所述渦輪發電機設置在所述發電翼傘內部的下側位置，所述發電翼傘下部設置有與所述渦輪發電機對應的排氣孔，氣流由所述開ロ端進入到所述發電翼傘內并經過所述渦輪發電機后由所述排氣孔排出。本技術還提供另ー種空中風カ發電系統，包括多個浮力翼傘，所述多個浮力翼傘從上到下依次相連形成浮力翼傘串；發電機艙，所述發電機艙懸掛于所述浮力翼傘串的下方；兩個氣囊，兩個所述氣囊分別位于所述發電機艙的兩邊并與所述發電機艙相連，所述氣囊驅動所述發電機艙的發電機發電；多個風標旋轉槳葉，所述多個風標旋轉槳葉依次相連形成風標旋轉槳葉串，所述風標旋轉槳葉串與所述發電機艙相連并驅使所述發電機艙內的發電機發電；所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發電機艙、氣囊和風標旋轉槳葉懸浮在空中。本技術還提供另ー種空中風カ發電系統，包括搭建在鉄塔之間或山嶺與山嶺之間的吊纜網，以及懸掛在吊纜網上的風標旋轉槳葉發電裝置，所述風標旋轉槳葉發電裝置包括設置在吊纜網上的發電機，以及與所述發電機相連的風標旋轉槳葉串，所述風標旋轉槳葉串包括通過連桿串連連接的多個風標旋轉槳葉，所述風標旋轉槳葉在氣流經過時旋轉并驅使所述發電機發電。實施本技術的空中風カ發電系統，具有以下有益效果因高空里全年皆有恒穩高速的氣流，本技術的空中風カ發電系統能采用廉價高效能的交流發電機發電，電流輸出恒穩，只需通過簡易處理后便可聯網，能夠有效的利用高空中的風カ進行發電；且結構簡單，容易實施。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本技術作進ー步說明，附圖中圖1是本技術的空中風カ發電系統的第一實施例的示意圖；圖2是本技術的空中風カ發電系統的第一實施例的局部示意圖；圖3a是本技術的空中風カ發電系統的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空中風力發電系統，其特征在于，包括:多個浮力翼傘（1），所述多個浮力翼傘（1）從上到下依次相連形成浮力翼傘串；至少一個發電翼傘（2），所述發電翼傘（2）懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發電翼傘（2）內設置有渦輪發電機（21）；發電機艙（3），所述發電機艙（3）懸掛于所述發電翼傘（2）的下方；兩個氣囊（4），兩個所述氣囊（4）分別位于所述發電機艙（3）的兩邊并與所述發電機艙（3）相連，所述氣囊（4）驅動所述發電機艙（3）的發電機發電；多個風標旋轉槳葉（5），所述多個風標旋轉槳葉（5）依次相連形成風標旋轉槳葉串，所述風標旋轉槳葉串與所述發電機艙（3）相連并驅使所述發電機艙（3）內的發電機發電；所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發電翼傘（2）、發電機艙（3）、氣囊（4）和風標旋轉槳葉（5）懸浮在空中。

【技術特征摘要】
1.ー種空中風カ發電系統，其特征在于，包括 多個浮力翼傘(I )，所述多個浮力翼傘(I)從上到下依次相連形成浮力翼傘串； 至少ー個發電翼傘(2)，所述發電翼傘(2)懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發電翼傘(2)內設置有渦輪發電機(21)； 發電機艙(3),所述發電機艙(3)懸掛于所述發電翼傘(2)的下方； 兩個氣囊(4)，兩個所述氣囊(4)分別位于所述發電機艙(3 )的兩邊并與所述發電機艙(3)相連，所述氣囊(4)驅動所述發電機艙(3)的發電機發電； 多個風標旋轉槳葉(5)，所述多個風標旋轉槳葉(5)依次相連形成風標旋轉槳葉串，所述風標旋轉槳葉串與所述發電機艙(3)相連并驅使所述發電機艙(3)內的發電機發電； 所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發電翼傘(2)、發電機艙(3)、氣囊(4)和風標旋轉槳葉(5)懸浮在空中。2.根據權利要求1所述的空中風カ發電系統，其特征在于，所述氣囊(4)內填充有空氣，所述氣囊(4)通過可伸縮轉軸(41)與所述發電機艙(3 )的發電機相連，所述氣囊(4)的外表面具有使所述氣囊(4)迎風繞所述可伸縮轉軸(41)旋轉的葉瓣(42);所述氣囊(4)迎風繞所述可伸縮軸做逆時針轉動；所述氣囊(4)上安裝有自動充氣泵，所述自動充氣泵用于向所述氣囊(4)內補充空氣并控制所述氣囊(4)的體積。3.根據權利要求1所述的空中風カ發電系統，其特征在于，多個所述風標旋轉槳葉(5)通過連桿(50)串連形成所述風標旋轉槳葉串，所述連桿(50)與所述發電機艙(3)內的發電機相連，所述風標旋轉槳葉串用于控制所述發電機艙(3)的方向以使所述氣囊(4)的軸線與氣流方向垂直；所述風標旋轉槳葉(5)包括前端ロ寬后端ロ窄的筒體(51)、位于筒體(51)軸線上的中軸(52)、以及位于筒體(51)的內表面和外表面上的斜葉瓣(53)，氣流經過所述風標旋轉槳葉(5)時，所述斜葉瓣(53)使所述筒體(51)繞中軸(52)旋轉。4.根據權利要求1所述的空中風カ發電系統，其特征在于，所述發電翼傘(2)具有寬大的開ロ端(22)，多個所述渦輪發電機(21)設置在所述發電翼傘(2)內部的下側位置，所述發電翼傘(2)下部設置有與所述渦輪發電機(21)對應的排氣孔(23)，氣流由所述開ロ端(22)進入到所述發電翼傘(2)內并經過所述渦輪發電機(21)后由所述排氣孔(23)排出；所述浮力翼傘(I)、發電翼傘(2)、氣囊(4)以及風標旋轉槳葉(5)的主體由輕質尼龍布構成，所述浮力翼傘(I)、發電翼傘(2)、氣囊(4)以及風標旋轉槳葉(5)的框架采用碳纖維結構。5.根據權利要求1所述的空中風カ發電系統，其特征在于，所述發電翼傘(2)通過纜繩(6)懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發電機艙(3)通過纜繩(6)懸掛于所述發電翼傘(2)的下方；或者所述發電機艙(3)通過纜繩(6)與設置在地面上或水面浮臺(7)上的絞繩機(8)相連，所述發電機艙(3)以及所述發電翼傘(2)產生的電カ通過復合在纜繩(6)上的電纜輸送至地面或者通過無線輸電的方式輸送至設置在地面上的接收站(9 )。6.ー種空中風カ發電系統，其特征在于，包括發電機艙(3)，以及設置在所述發電機艙(3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳國輝，
申請(專利權)人：陳國輝，
類型：實用新型
國別省市：