可折叠高空做功系统及其做功方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可折叠高空做功系统及其做功方法，该可折叠高空做功系统包括连接到地面模块地面系统的做功绳，所述做功绳由上至下依次设有平衡模块和做功模块；所述做功模块固定连接在所述做功绳上且具有迎风面；所述做功模块在到达做功下限高度处自动展开所述迎风面，在到达做功上限高度处自动折叠所述迎风面。本发明专利技术将做功模块直接固定连接在做功绳上，做功模块能够随着做功绳的上升/下降而上升/下降，避免了做功模块需在轨道绳上下活动的设计，简化了高空风力发电系统的结构，避免了对做功系统中绳索的磨损，提高了高空风力发电系统的使用寿命和工作效率。电系统的使用寿命和工作效率。电系统的使用寿命和工作效率。

【技术实现步骤摘要】
可折叠高空做功系统及其做功方法


[0001]本专利技术涉及利用高空风能的发电系统，具体涉及一种可折叠高空做功系统及其做功方法。

技术介绍

[0002]风能是清洁能源之一，我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW。将高空风能进行发电的技术之一是利用连接到地面发电装置的做功伞上下运动做功，拉动发电装置做机械运动，进而将风能转换为电能。
[0003]申请号为CN200910190150.2的专利技术专利公开了一种大功率伞型风力发电系统。该系统包括轨道绳、升力导引体、至少一组伞梯和发电装置。其中，轨道绳的一端穿过伞梯系住升力导引体，另一端紧固于地面重物；所述伞梯包括承力伞和做功伞，承力伞至少有三根细绳，每一根细绳的一端系住伞的边沿，另一端的细绳紧固于所述轨道绳；做功伞少有三根细绳，每一根细绳的一端系住伞的边沿，另一端的细绳紧固于可在轨道绳滑动的滑块上；每一个做功伞在轨道绳上都有上档块及下档块，其运动轨道在上档块与下档块之间；每一个伞都与其相邻的伞之间保持有距离；升力导引体与其相邻的伞之间也保持有距离；做功伞在所述轨道绳上下滑动，做功伞连有做功绳，做功绳一端紧固连接做功伞，另一端连接发电装置，拉动发电装置做机械运动。
[0004]上述方案采取的技术路线是利用做功伞在轨道绳上的上下滑动带动做功绳做功，需要驱动器在绳上行走以控制做功伞的开合状态，采用该方式易造成轨道绳的磨损，降低风力发电系统的使用寿命和工作效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是现有采用的通过做功伞在轨道绳上下滑动的做功方式易造成绳索的磨损，降低高空风力发电系统的使用寿命和工作效率等。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]提供一种可折叠高空做功系统,包括连接到地面系统的做功绳，所述做功绳由上至下依次设有平衡模块和做功模块；所述做功模块固定连接在所述做功绳上且具有迎风面；所述做功模块在到达做功下限高度处自动展开所述迎风面，在到达做功上限高度处自动折叠所述迎风面。
[0008]进一步地，所述做功模块具有帆状构型，所述帆状构型的帆面构成所述迎风面，所述帆面连接至用于控制所述帆面展开或折叠的帆面控制模块。
[0009]进一步地，所述帆面设有第一可收缩件，所述帆面控制模块与所述第一可收缩件连接，通过控制所述第一可收缩件的收缩或展开来控制所述帆面的折叠或展开。
[0010]更进一步地，所述帆面控制模块还包括旋转器；所述旋转器与所述第一可收缩件连接，用于控制所述帆面的折叠或展开的角度。
[0011]进一步地，所述帆面通过第二可收缩件连接至第二控制模块；所述第二控制模块
位于所述帆面下方并固定连接在所述做功绳上，通过控制所述第二可收缩件的展开或收缩来控制所述帆面的折叠或展开。
[0012]进一步地，所述系统包括供电模块，所述供电模块为所述帆面控制模块和所述第二控制模块提供电力；所述系统还包括控制器、用于获取高度和风速的传感器和无线传输模块，所述控制器通过所述无线传输模块连接至所述帆面控制模块和所述第二控制模块。
[0013]进一步地，所述平衡模块包括氦气球。
[0014]更进一步地，所述系统包括至少一个所述做功模块。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种可折叠高空做功系统的做功方法，其中，做功模块固定连接在做功绳上，所述方法包括以下步骤：
[0016]1)所述做功模块到达做功下限高度处时自动展开迎风面，地面系统松开所述做功绳使其继续上升，通过所述做功绳驱动所述地面系统工作；
[0017]2)所述做功模块到达做功上限高度处时自动折叠所述迎风面，所述地面系统收回所述做功绳，使所述做功模块下降到所述做功下限高度处；
[0018]3)循环重复所述步骤1)和2)。
[0019]进一步地，所述方法还包括根据风速和高度控制所述迎风面展开或折叠角度的步骤。
[0020]本专利技术要求保护的技术方案取得了以下有益效果：
[0021]1)做功模块直接固定连接在做功绳上，做功模块随着做功绳的上升/下降而上升/下降，避免了做功模块需在轨道绳上下活动的设计，简化了高空风力发电系统的结构，避免了对做功系统中绳索的磨损，提高了高空风力发电系统的使用寿命和工作效率。
[0022]2)通过帆面控制模块控制第一帆面收纳绳和第二帆面收纳绳的长度以及帆面的角度，通过第二控制模块控制帆绳的长度，实现了对帆面张开的迎风面的调整，从而实现输出功率的精细化调控。
[0023]3)通过在做功绳上不同位置搭载多个做功模块，能够实现大功率输出和输出功率的机动动态调整。
附图说明
[0024]图1为可折叠高空做功系统展开状态示意图；
[0025]图2为可折叠高空做功系统帆面俯视图(左)和帆面侧视图(右)；
[0026]图3为可折叠高空做功系统折叠状态示意图(处于初始或下行位置)；
[0027]图4为可折叠高空做功系统在做功下限高度处开始展开帆面示意图；
[0028]图5为可折叠高空做功系统在做功上限高度处开始折叠帆面示意图；
[0029]图6为包含多个做功模块的可折叠高空做功系统示意图；
[0030]图7为帆面控制模块具体结构示意图。
[0031]附图标记：101
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帆面控制模块；102
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可旋转套筒；201
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第一帆面收纳绳；202
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第二帆面收纳绳；301
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帆面；302
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耳绳；401
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氦气球；501
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做功绳；601
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帆绳；701
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第二控制模块。
具体实施方式
[0032]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术要求保护的技术方案作进一步清楚的描
述。
[0033]实施例1
[0034]如图1
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7所示，本实施例中的可折叠高空做功系统包括连接到地面系统的做功绳501，所述做功绳501由上至下依次设有平衡模块和做功模块；所述做功模块固定连接在所述做功绳501上且具有迎风面；所述做功模块在到达做功下限高度处自动展开所述迎风面，在到达做功上限高度处自动折叠所述迎风面。整个系统通过做功绳501连接到地面系统给地面模组(如发电机或其它机械设备)提供动力。
[0035]在本实施例中，做功下限高度主要是考虑切入风速和海拔高度，可以通过风速计和高度计实现做功高度区间的自主可控，同时也可根据实际需要，采用无线模组实现地面站点的人工介入调整。类似于做功下限高度的确定，可以采用风速计和高度计，同时结合无线模组对做功绳501的拉升长度进行确定。
[0036]具体地，所述做功模块具有帆状构型，所述帆状构型的帆面301构成所述迎风面，所述帆面301连接至用于控制所述帆面301展开或折叠的帆面控制模块101，所述帆面控制模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可折叠高空做功系统,包括连接到地面系统的做功绳(501)，所述做功绳(501)由上至下依次设有平衡模块和做功模块；其特征在于，所述做功模块固定连接在所述做功绳(501)上且具有迎风面；所述做功模块在到达做功下限高度处具有自动展开的所述迎风面，在到达做功上限高度处具有自动折叠的所述迎风面。2.根据权利要求1所述的可折叠高空做功系统，其特征在于，所述做功模块具有帆状构型，所述帆状构型的帆面(301)构成所述迎风面，所述帆面(301)连接至用于控制所述帆面(301)展开或折叠的帆面控制模块(101)。3.根据权利要求2所述的可折叠高空做功系统，其特征在于，所述帆面(301)设有第一可收缩件，所述帆面控制模块(101)与所述第一可收缩件连接，通过控制所述第一可收缩件的收缩或展开来控制所述帆面(301)的折叠或展开。4.根据权利要求3所述的可折叠高空做功系统，其特征在于，所述帆面控制模块(101)还包括旋转器；所述旋转器与所述第一可收缩件连接，用于控制所述帆面(301)的折叠或展开的角度。5.根据权利要求2所述的可折叠高空做功系统，其特征在于，所述帆面(301)通过第二可收缩件连接至第二控制模块(701)；所述第二控制模块(701)位于所述帆面(301)下方并固定连接在所述做功绳(501)上，通过控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博强，
申请(专利权)人：上海井蹊科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：