翼型伞衣高空发电系统技术方案

本发明专利技术公开了翼型伞衣高空发电系统，属于高空发电技术领域，包括翼型伞衣、伞绳、连接装置、电缆、电缆收放装置和储能装置；所述连接装置上设有伞绳收放装置和风光互补控制器；所述伞绳收放装置通过伞绳连接翼型伞衣；所述翼型伞衣上设有太阳能发电装置和风力发电装置；所述太阳能发电装置和风力发电装置分别和风光互补控制器电连接；所述风光互补控制器和储能装置电连接；所述连接装置通过电缆连接电缆收放装置。本发明专利技术的翼型伞衣高空发电系统，充分利用高空风能和太阳能进行发电，运行稳定，安全可靠，发电效率高，节省地面空间，适用性广。适用性广。适用性广。

【技术实现步骤摘要】
翼型伞衣高空发电系统


[0001]本专利技术属于高空发电
，具体地说涉及翼型伞衣高空发电系统。

技术介绍

[0002]煤炭石油燃料是不可再生资源，这类传统能源容易给环境带来严重的污染。利用太阳能与风能发电，更能满足未来社会对于能源的需求。虽然目前有同步利用太阳能与风能发电的技术，来提升发电效率，但发电装置均布置在地面。发电装置尺寸很大，不方便运输，占用地面空间，而且一些地形起伏较大的地方、容易发生地质灾害的地方，不适于在地面布置发电装置，对地面安装条件要求过高，适用性低。近地面布置发电装置，风场的随机性及风速的间歇性不利于设备稳定发电，容易受天气影响，采光不足，在一些山区采光也容易被遮挡，导致太阳能与风能综合发电效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对上述不足之处提供翼型伞衣高空发电系统，拟解决近地面布置发电装置，对地面安装条件要求高，容易受天气影响，发电效率低，运行不稳定等问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0004]翼型伞衣高空发电系统，包括翼型伞衣1、伞绳2、连接装置3、电缆4、电缆收放装置5和储能装置6；所述翼型伞衣1通过伞绳2连接连接装置3；所述连接装置3上设有风光互补控制器7；所述翼型伞衣1上设有太阳能发电装置9和风力发电装置10；所述太阳能发电装置9和风力发电装置10分别和风光互补控制器7电连接；所述风光互补控制器7和储能装置6电连接；所述连接装置3通过电缆4连接电缆收放装置5。由上述结构可知，翼型伞衣1是提供升力的部件，在高空中，风速稳定且比较大，翼型伞衣1可以搭载太阳能发电装置9和风力发电装置10进行高空发电。由于高空中光照充足，不受天气影响，太阳能发电装置9可以利用太阳能进行高效发电，然后将电传递给风光互补控制器7，高空中风速大且稳定，风力发电装置10可以利用风能进行高效发电，然后将电传递给风光互补控制器7，风光互补控制器7将太阳能和风能产生的电通过电缆4向地面输送，存储到储能装置6中，储能装置6向用户供电或并入电网，从而实现高空发电。翼型伞衣1方便折叠包装，相比传统的地面发电装置，具有体积小、重量轻、便于搬运的特点，翼型伞衣1在高空中，也不占用太多地面空间，对地面安装条件要求低，适用性广。连接装置3是高空中搭载各类器件的平台，连接装置3通过电缆4连接电缆收放装置5，电缆收放装置5可以收放电缆4，带动连接装置3升降，连接装置3带动伞绳2，从而实现对翼型伞衣1高度的控制。电缆4还起到将高空中的电向地面输送的作用。
[0005]进一步的，所述翼型伞衣1包括伞体11和伞骨架12；所述伞骨架12用于支撑伞体11；所述太阳能发电装置9包括设置在伞体11上表面的柔性太阳能薄膜电池组；所述柔性太阳能薄膜电池组和风光互补控制器7电连接。由上述结构可知，伞骨架12可以保持伞体11呈一定的形状，伞体11完全撑开时，上表面具有很大的受光面积，在伞体11上表面设置柔性太阳能薄膜电池组，可以提高太阳能发电效率。柔性太阳能薄膜电池组将电能传递给风光互
补控制器7进行处理。
[0006]进一步的，所述风力发电装置10至少为一个；所述风力发电装置10包括风轮13和两个发电机14；所述风轮13位于两个发电机14之间；所述风轮13用于同步带动两个发电机14发电；所述发电机14设置在伞骨架12上；所述发电机14和风光互补控制器7电连接。由上述结构可知，由于高空中风力很大，可以采用风轮13同步带动两个发电机14发电，风轮13位于两个发电机14之间，风轮13运行更加稳定，结构紧凑，发电效率高；发电机14将电能传递给风光互补控制器7进行处理。
[0007]进一步的，所述伞体11上设有通孔15；所述风轮13设置在通孔15上。由上述结构可知，风轮13越大，发电能力越高，但风轮13太大会干涉到伞体11，所以风轮13设置在通孔15上，可以避免干涉的情形，并将风轮13做大些，提高发电能力。
[0008]进一步的，所述连接装置3上还设有控制器16、雨量计17、风速计18、温度计19、高度计20、蓄电池22和无线收发器23；所述风力发电装置10上设有风轮转速计21；所述蓄电池22、控制器16分别和风光互补控制器7电连接；所述雨量计17、风速计18、温度计19、高度计20、风轮转速计21、无线收发器23分别和控制器16电连接；所述控制器16内置有数据存储器。由上述结构可知，雨量计17可以监测翼型伞衣1附近是否下雨，并将是否下雨的信息传递给控制器16；风速计18可以测定翼型伞衣1附近风速，并将风速信息传递给控制器16；温度计19可以测定翼型伞衣1附近温度，并将温度信息传递给控制器16；高度计20可以测定翼型伞衣1附近高度，并将高度信息传递给控制器16；风轮转速计21可以测定风轮13转速，并将转速信息传递给控制器16；控制器16可以将以上信息通过无线收发器23传递给地面控制台，而且可以通过数据存储器进行存储记录；风光互补控制器7将一部分电能存储在蓄电池22中，一部分给控制器16及其他传感器供电，一部分向地面传输；当风光互补控制器7电力不足时，蓄电池22可以为控制器16及其他传感器继续供电，确保工作正常进行。
[0009]进一步的，所述连接装置3上还设有伞绳收放装置8；所述伞绳2包括两个控制绳24；所述伞绳收放装置8包括支架25、两个收放筒26和两个控制电机；所述支架25上可转动设有两个收放筒26；每个收放筒26通过一个控制电机驱动；每个控制绳24底端缠绕在一个收放筒26上。由上述结构可知，控制电机可以带动收放筒26正反转，从而收放控制绳24，两个控制绳24可以改变翼型伞衣1的姿态，进而改变升力，实现翼型伞衣1的升降。伞骨架12是可以发生形变柔性骨架，控制绳24可以操控伞骨架12形状。
[0010]进一步的，所述电缆收放装置5包括驱动电机27、支撑架28、滚筒29和旋转圆盘30；所述旋转圆盘30上固定有支撑架28；所述支撑架28上可转动设有滚筒29；所述滚筒29通过驱动电机27驱动；所述电缆4缠绕在滚筒29上。由上述结构可知，驱动电机27可以驱动滚筒29正反转，从而收放电缆4，实现对翼型伞衣1高度的控制；风光互补控制器7将太阳能和风能产生的电通过电缆4向地面输送，然而风向改变时，翼型伞衣1牵拉电缆4的方向会发生变化，旋转圆盘30可以自转，电缆4始终向最有利于翼型伞衣1的方向牵拉，避免电缆4打结。
[0011]进一步的，所述电缆收放装置5还包括第一集电环31、第二集电环32、第三集电环33、第四集电环34、第一碳刷35、第二碳刷36、第三碳刷37和第四碳刷38；所述旋转圆盘30侧壁上设有第三集电环33和第四集电环34；所述第三集电环33和第四集电环34均与旋转圆盘30同轴心设置；所述第三集电环33和第三碳刷37接触；所述第四集电环34和第四碳刷38接触；所述第三碳刷37、第四碳刷38分别和储能装置6电连接；所述滚筒29中心轴上设有导电
棒39；所述滚筒29侧壁上设有第二集电环32；所述导电棒39侧壁上设有第一集电环31；所述第一集电环31和第二集电环32和滚筒29同轴心设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.翼型伞衣高空发电系统，其特征在于：包括翼型伞衣(1)、伞绳(2)、连接装置(3)、电缆(4)、电缆收放装置(5)和储能装置(6)；所述翼型伞衣(1)通过伞绳(2)连接连接装置(3)；所述连接装置(3)上设有风光互补控制器(7)；所述翼型伞衣(1)上设有太阳能发电装置(9)和风力发电装置(10)；所述太阳能发电装置(9)和风力发电装置(10)分别和风光互补控制器(7)电连接；所述风光互补控制器(7)和储能装置(6)电连接；所述连接装置(3)通过电缆(4)连接电缆收放装置(5)。2.根据权利要求1所述的翼型伞衣高空发电系统，其特征在于：所述翼型伞衣(1)包括伞体(11)和伞骨架(12)；所述伞骨架(12)用于支撑伞体(11)；所述太阳能发电装置(9)包括设置在伞体(11)上表面的柔性太阳能薄膜电池组；所述柔性太阳能薄膜电池组和风光互补控制器(7)电连接。3.根据权利要求2所述的翼型伞衣高空发电系统，其特征在于：所述风力发电装置(10)至少为一个；所述风力发电装置(10)包括风轮(13)和两个发电机(14)；所述风轮(13)位于两个发电机(14)之间；所述风轮(13)用于同步带动两个发电机(14)发电；所述发电机(14)设置在伞骨架(12)上；所述发电机(14)和风光互补控制器(7)电连接。4.根据权利要求3所述的翼型伞衣高空发电系统，其特征在于：所述伞体(11)上设有通孔(15)；所述风轮(13)设置在通孔(15)上。5.根据权利要求4所述的翼型伞衣高空发电系统，其特征在于：所述连接装置(3)上还设有控制器(16)、雨量计(17)、风速计(18)、温度计(19)、高度计(20)、蓄电池(22)和无线收发器(23)；所述风力发电装置(10)上设有风轮转速计(21)；所述蓄电池(22)、控制器(16)分别和风光互补控制器(7)电连接；所述雨量计(17)、风速计(18)、温度计(19)、高度计(20)、风轮转速计(21)、无线收发器(23)分别和控制器(16)电连接；所述控制器(16)内置有数据存储器。6.根据权利要求5所述的翼型伞衣高空发电系统，其特征在于：所述连接装置(3)上还设有伞绳收放装置(8)；所述伞绳(2)包括两个控制绳(24)；所述伞绳收放装置(8)包括支架(25)、两个收放筒(26)和两个控制电机；所述支架(25)上可转动设有两个收放筒(26)；每个收放筒(26)通过一个控制电机驱动；每个控制绳(24)底端缠绕在一个收放筒(26)上。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵垒，贺佳伟，曾宪君，胡瀚杰，陈全龙，孙青云，
申请(专利权)人：重庆交通大学绿色航空技术研究院，
类型：发明
国别省市：