高空风力发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及风力发电技术领域，具体为高空风力发电系统。包括悬浮气球系统、风轮系统和地面发电系统，所述的悬浮气球系统通过连接索与风轮系统连接，将风轮系统悬挂在空中，风轮系统通过动力绳与地面发电系统的发电机转轴连接；所述的风轮系统包括有充气圆环、风叶和主轴构成的风轮，风轮上连接有同轴的绳盘；所述主轴的一端上设置有连接件，通过连接索与悬浮气球系统固定；所述主轴上固定有若干滑轮和副绳盘，动力绳绕行连接绳盘、副绳盘、滑轮和地面发电机转轴，使风轮系统和发电机转轴形成联动机构，用于动力传送驱动发电机发电。系统可在地面安装连接，避免塔式结构高空作业的危险性。风轮可根据需要，升起或降落，方便维护，维修。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电
，具体为高空风力发电系统。
技术介绍
能源是现代社会发展的必须要素，随着石油、天然气等不可再生能源的过度消耗，势必需要更多的利用可再生能源来维持社会的发展。太阳能发电、风力发电、水力发电都是可持续利用的自然能源发电研究方向。现有的风力发电，采用设置风力发电塔，然后在塔上安装叶片，为了能够获得较大的风能，发电塔需要达到一定的高度，或者在海拔较高的地方设置，因此风力发电设施的修建成本较高，设备维护困难，且受到地域条件的制约。而在空域较高的地方，气流强烈，风力强大，现有的发电设备确无法加以利用。
技术实现思路
本技术针对高空风力能源的应用，设计了将高空风能传输到地面进行发电的系统。本技术的设计方案：高空风力发电系统，包括悬浮气球系统、风轮系统和地面发电系统，所述的悬浮气球系统通过连接索与风轮系统连接，将风轮系统悬挂在空中，风轮系统通过动力绳与地面发电系统的发电机转轴连接；所述的风轮系统包括有充气圆环、风叶和主轴构成的风轮，风轮上连接有同轴的绳盘；所述充气圆环安装在主轴上，可绕主轴转动，充气圆环中间安装若干风叶；所述主轴的一端上设置有连接件，通过连接索与悬浮气球系统固定；所述主轴上固定有若干滑轮和副绳盘，动力绳绕行连接绳盘、副绳盘、滑轮和地面发电机转轴，使风轮系统和发电机转轴形成联动机构，用于动力传送驱动发电机发电。所述的悬浮气球系统由若干个氢气球或氦气球组成。所述主轴上与连接件相对的另一端设置有微型卷扬机，微型卷扬机通过调节绳连接到连接索上。微型卷扬机可控制调节绳的长度，调整风轮的倾角，以实现风能的最佳利用。所述的动力绳上，设置有调节块。所述的绳盘安在风轮上，两者之间有离合器实现动力连接。在无风或设备检修时，松开离合器时风轮转动，绳盘就停止转动。所述的风叶为轻质薄板，用多层绳网在三个方向由绳索固定在充气圆环中间。所述的风轮系统上设置有控制模块，与微型卷扬机电连接，并设置有无线通信模块，与地面控制系统进行通信连接。所述的风轮系统上设置有微型发电装置，为控制模块提供电源。高空风力发电系统，采用气球悬浮风轮，将风力通过滑轮和传动绳传递到地面，由地面发电机利用风力进行发电。系统可在地面安装连接，避免塔式结构高空作业的危险性。风轮可根据需要，升起或降落，方便维护，维修。附图说明图1为高空风力发电系统结构示意图。图2为风轮横剖面结构示意图。图中附图标记，1——悬浮气球系统，2——风轮系统，3——地面发电系统，7——动力绳，8——调节块，101——连接索，201——充气圆环，202——副绳盘，203——风叶，204——绳盘，205——调节绳，206——微型卷扬机，209——滑轮，210——主轴。具体实施方式下面结合具体实施例和说明书附图对本技术作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例：如图1所示，高空风力发电系统，由悬浮气球系统1、风轮系统2和地面发电系统3组成，悬浮气球系统1通过连接索101与风轮系统2连接，将风轮系统2悬挂在高空中，风轮系统2通过动力绳7与地面发电系统3的发电机转轴连接。悬浮气球系统1采用氢气球或氦气球，一个多个组合使用，利用气球将风轮吊到数千米高空，风轮上配置绳盘204绕上动力绳7，动力绳7经滑轮连到地面发电机，在高空中风力吹动风轮转动，风轮就带动连在一起的绳盘转动，动力绳带动地面的发电机转动。如图2所示，风轮系统2的风轮由充气圆环201、风叶203和主轴210构成。所述充气圆环201安装在主轴210上，可绕主轴210转动，充气圆环201中间安装若干风叶203；风叶203为轻质薄板，用多层绳网在三个方向由绳索固定在充气圆环201中间，中轴可用轻质合金，尽可能的降低风轮系统的重量。风轮上安装有绳盘204，两者之间有离合器实现动力连接，在无风或设备检修时，松开离合器时风轮转动，绳盘就停止转动。主轴210上固定有若干滑轮209和副绳盘202，动力绳7绕行连接绳盘204、副绳盘202、滑轮209和地面发电机转轴，使风轮和发电机转轴形成联动机构，用于动力传送驱动发电机发电。动力绳为两根平行分布，相距太近易缠绕，在动力绳上行线中部吊上一调节块8可拉开其间距。调节块卡在动力绳上，动力绳上升时调节块一同上升，上升到一定高度，调节块松开卡盘，就沿绳下降，这样反复运行就能使调节块始终保持在风轮与地面发电机中间，拉开两根平行动力绳的间距。风轮主轴210的一端上设置有连接件211，通过连接索101与悬浮气球系统1固定连接。主轴210的另一端设置有微型卷扬机206，微型卷扬机206通过调节绳205连接到连接索101上。微型卷扬机可控制调节绳205的长度，调整风轮的倾角，以实现风能的最佳利用。所述的风轮系统2上还设置有控制模块，与微型卷扬机206电连接，并设置有无线通信模块，与地面控制系统进行通信连接，由地面控制中心进行远程无线控制设置。风轮上还安装有微型发电装置，为控制模块提供电源。本系统实现了高空风能的有效利用，是利用高空风力发电的新型设备。其结构简单，设备生产、安装均可在地面完成，降低了风力发电设施的实施难度。设备的维修，可将气球降落地面后进行，降低了维修难度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高空风力发电系统，其特征在于，包括悬浮气球系统（1）、风轮系统（2）和地面发电系统（3），所述的悬浮气球系统（1）通过连接索（101）与风轮系统（2）连接，将风轮系统（2）悬挂在空中，风轮系统（2）通过动力绳（7）与地面发电系统（3）的发电机转轴连接；所述的风轮系统（2）包括有充气圆环（201）、风叶（203）和主轴（210）构成的风轮，风轮上连接有同轴的绳盘（204）；所述充气圆环（201）安装在主轴（210）上，可绕主轴（210）转动，充气圆环（201）中间安装若干风叶（203）；所述主轴（210）的一端上设置有连接件（211），通过连接索（101）与悬浮气球系统（1）固定；所述主轴（210）上固定有若干滑轮（209）和副绳盘（202），动力绳（7）绕行连接绳盘（204）、副绳盘（202）滑轮（209）和地面发电机转轴，使风轮系统的发电机转轴形成联动机构，用于动力传送驱动发电机发电。

【技术特征摘要】
1.高空风力发电系统，其特征在于，包括悬浮气球系统（1）、风轮系统（2）和地面发电系统（3），所述的悬浮气球系统（1）通过连接索（101）与风轮系统（2）连接，将风轮系统（2）悬挂在空中，风轮系统（2）通过动力绳（7）与地面发电系统（3）的发电机转轴连接；所述的风轮系统（2）包括有充气圆环（201）、风叶（203）和主轴（210）构成的风轮，风轮上连接有同轴的绳盘（204）；所述充气圆环（201）安装在主轴（210）上，可绕主轴（210）转动，充气圆环（201）中间安装若干风叶（203）；所述主轴（210）的一端上设置有连接件（211），通过连接索（101）与悬浮气球系统（1）固定；所述主轴（210）上固定有若干滑轮（209）和副绳盘（202），动力绳（7）绕行连接绳盘（204）、副绳盘（202）滑轮（209）和地面发电机转轴，使风轮系统的发电机转轴形成联动机构，用于动力传送驱动发电机发电。2.根据权利要求1所述的高空风力发电系统，其特征在于，所述的悬浮气球...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃小卫，
申请(专利权)人：覃小卫，
类型：新型
国别省市：重庆;50