專利名稱：風(fēng)箏發(fā)電方法
風(fēng)箏發(fā)電方法所屬技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。背景技術(shù)：
目前，公知的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是由地面上的支架、風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)、水平軸或垂直軸、槳葉、 變速箱、發(fā)電機(jī)、電力儲(chǔ)存或逆變?cè)O(shè)備等組成。風(fēng)能是根風(fēng)速的平方成正比，在大氣對(duì) 流層風(fēng)速隨著距離地面高度的增加而增大，距離地面越高風(fēng)速越大。但是因?yàn)榈孛嬷Ъ?高度的限制，不能充分利用距離地面較高的風(fēng)速?，F(xiàn)有水平軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的槳葉是山 三條窄而長(zhǎng)的槳葉構(gòu)成，風(fēng)力在每條槳葉上均產(chǎn)生升力和阻力，升力用來(lái)推動(dòng)風(fēng)力機(jī)發(fā) 電，阻力對(duì)風(fēng)力機(jī)是破壞力。每條槳葉又是扭曲的，因?yàn)槿~尖的掃風(fēng)速度超過(guò)60米/秒， 為減少掃風(fēng)阻力整條槳葉的風(fēng)力入角是不同的，如葉尖的風(fēng)力入角為80度以上。由此不 難看出；風(fēng)力機(jī)葉片接觸到的風(fēng)能很少，接觸到的風(fēng)能又有很大一部分產(chǎn)生的是阻力。 目前全國(guó)風(fēng)力發(fā)電只有110萬(wàn)千瓦，即便2020年達(dá)到規(guī)劃中的3000萬(wàn)千&。由于造價(jià)占風(fēng) 電總成本70%左右的發(fā)電機(jī)組絕大部分依靠進(jìn)口，我國(guó)風(fēng)電的成本長(zhǎng)期居高不下。2003 年之前，風(fēng)電的裝機(jī)成本超過(guò)l萬(wàn)元/千瓦，經(jīng)過(guò)特許權(quán)招標(biāo)和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的推進(jìn)，目前 的成本可控制在8000-9000^/千瓦。而按照目前的行業(yè)平均水平，每度風(fēng)電的成本為0.5 元-0.6元。設(shè)備造價(jià)高、風(fēng)能利用率低、維護(hù)費(fèi)用高是阻礙風(fēng)力發(fā)電的主要原因。申請(qǐng)?zhí)?8109467.9發(fā)明柔性風(fēng)力發(fā)電裝置提供了一種利用高空中的高速風(fēng) 的能量。不足之處K風(fēng)箏是用構(gòu)架做的，沒(méi)有完全"柔性"，風(fēng)箏自身重量還沒(méi)有做 到最輕。2、兩只風(fēng)箏是在距離很近的兩條繩索上工作，風(fēng)箏面積不可能做的太大，兩個(gè) 風(fēng)箏要發(fā)生"碰撞"和相互纏繞。3、兩個(gè)風(fēng)箏的同步有待解決。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備不能充分利用高空風(fēng)速和風(fēng)能利用率低，本發(fā)明提供一 種風(fēng)箏發(fā)電方法，該風(fēng)箏發(fā)電方法能在地面上就可以利用高空的較大風(fēng)速，而且風(fēng)能利 用率高，使用安全、設(shè)備簡(jiǎn)單、適用不同功率的風(fēng)力發(fā)電。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)上裝有發(fā)電/電動(dòng)機(jī)、變速 箱，其特征是風(fēng)箏操縱裝置、繩索、風(fēng)箏、巻揚(yáng)機(jī)、傳感器與電腦控制裝置、電磁鐵 剎車器、防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置、風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置、彈性安全裝置。所述風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)是為了風(fēng)箏和轉(zhuǎn)臺(tái)上面的其它裝置順著風(fēng)向一邊而設(shè)立。發(fā)電機(jī)的電力通過(guò)電刷與電網(wǎng)連接。所述風(fēng)箏操縱裝置是控制風(fēng)箏迎風(fēng)角度之用，當(dāng)風(fēng)箏表面垂直于氣流，風(fēng)箏因風(fēng) 阻力產(chǎn)生最大拉力，風(fēng)箏通過(guò)繩索拉動(dòng)風(fēng)箏操縱裝置，通過(guò)變速箱、拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 在逆程返回期間，風(fēng)箏操縱裝置改變風(fēng)箏迎風(fēng)角度，使其減小阻力，發(fā)電機(jī)變成電動(dòng)機(jī)， 由外部提供能量，通過(guò)繩索拉動(dòng)風(fēng)箏返回并且產(chǎn)生升力，使風(fēng)箏爬升。其特點(diǎn)是發(fā)電 機(jī)是間斷輸出電力，逆程返回期間要靠外部能量恢復(fù)，在工作與逆程返回時(shí)交替改變風(fēng) 箏的迎風(fēng)夾角，能夠產(chǎn)生最大的牽引力和最大升力使風(fēng)箏爬升的目的。風(fēng)箏操縱裝置還 有一個(gè)重要的作用，是能控制風(fēng)箏的拉力。當(dāng)風(fēng)速過(guò)大時(shí)，減小風(fēng)箏迎風(fēng)角度(面積)， 避免損壞并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)電機(jī)。所述繩索和風(fēng)箏采用超高分子量聚乙^l纖維(UHMWPE)制造，是繼碳纖維、芳 綸之后的第三代高性能特種纖維。它不僅是目前高性能纖維中比模量、比強(qiáng)度最高的纖維(比強(qiáng)度是鋼鐵的8-15倍，比芳綸高40%)，而且具有質(zhì)輕、柔軟、耐低溫、耐紫外 線、耐沖擊、耐海水腐蝕、耐磨、耐化學(xué)性、不吸水，是唯一能夠浮在水面上的高性能 纖維。所述風(fēng)箏形狀示滑翔傘的柔性風(fēng)箏。為了增加風(fēng)箏的面積，若千個(gè)風(fēng)箏串連在一起，形狀像梯子。所述巻揚(yáng)機(jī)是接受風(fēng)箏動(dòng)力的主要設(shè)備，風(fēng)箏工作時(shí)，通過(guò)繩索拉動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)，巻 揚(yáng)機(jī)通過(guò)變速箱拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，風(fēng)箏逆程返回時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱拖動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)拉回 風(fēng)箏。在修理風(fēng)箏或有飛機(jī)向著風(fēng)箏方向飛來(lái)時(shí)，巻揚(yáng)機(jī)收回風(fēng)箏。所述傳感器與電腦控制裝置傳感器以脈沖形式輸出給電腦，電腦計(jì)算出繩索的長(zhǎng) 度，控制風(fēng)箏的迎風(fēng)角度。所述電磁鐵剎車器是在風(fēng)箏操縱裝置在變換迎風(fēng)角度時(shí)，輔助風(fēng)箏操縱裝置切換 方式，和風(fēng)箏停止工作長(zhǎng)時(shí)間剎住巻揚(yáng)機(jī)。所述防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置因?yàn)轱L(fēng)箏要飛很高，大型風(fēng)箏可以飛到對(duì)流層頂部， 正是民航飛機(jī)的高度，為保證民航飛機(jī)安全，設(shè)置防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置。所述風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置少于三根繩索的風(fēng)箏容易傾覆，為防止風(fēng)箏傾覆, 設(shè)置風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置，安裝在風(fēng)箏與主繩索之間。所述彈性安全裝置自然界的風(fēng)是十分不穩(wěn)定的氣流，為了安全，設(shè)置彈性安全裝 置，串接繩索中間，是拉伸彈簧結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是，不用架設(shè)高空支架就可以利用風(fēng)速較大的高空氣流，風(fēng)能利 用率高，并網(wǎng)發(fā)電容易控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，維護(hù)費(fèi)用低。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖l是本發(fā)明的原理圖。圖2是風(fēng)箏發(fā)電方法第一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。圖3是風(fēng)箏發(fā)電方法第二個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。圖4是風(fēng)箏發(fā)電方法第三個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。圖5、圖6、圖7、圖8是風(fēng)箏發(fā)電方法第四個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。圖9是風(fēng)箏發(fā)電方法第五個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。圖10、圖ll是風(fēng)箏發(fā)電方法第六個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。圖12是風(fēng)箏發(fā)電方法第七個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造圖。在原理圖1中，風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上裝有發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)、變速箱(3)、繩索(5)、 彈性安全裝置(6)、風(fēng)箏(7)、風(fēng)箏操縱裝置(4):包括巻揚(yáng)機(jī)(8)、傳感器與電腦控 制裝置(9)、電磁鐵剎車器(0)。當(dāng)風(fēng)箏(7)在位置(a)風(fēng)箏迎風(fēng)面積最大，風(fēng)箏(7) 到位置(b)迎風(fēng)面積最小。風(fēng)箏通過(guò)在地面上的操縱裝置，改變風(fēng)箏迎風(fēng)角度。當(dāng)風(fēng)箏 垂直于氣流，風(fēng)箏因風(fēng)阻力產(chǎn)生最大拉力，風(fēng)箏通過(guò)繩索，拖動(dòng)(發(fā)電/電動(dòng)機(jī))發(fā)電機(jī) 發(fā)電。在逆程返回期間，風(fēng)箏操縱裝置改變風(fēng)箏迎風(fēng)角度，使其風(fēng)箏平面接近平行于氣 流而阻力最小，發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)(2)為電動(dòng)機(jī)，由外部提供能量，通過(guò)繩索拉動(dòng)風(fēng)箏返 回。風(fēng)箏間斷利用高空氣流發(fā)電。箭頭所指示是風(fēng)箏運(yùn)動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式在圖2所示第一個(gè)實(shí)施例中，所述風(fēng)箏操縱裝置在風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上安裝有發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)、變速箱(3)、繩索(5)、彈性安全裝置(6)、風(fēng)箏(7);風(fēng)箏操縱裝置-由2 4個(gè)巻揚(yáng)機(jī)(8)、傳感器與電腦控制裝置(9)、電磁鐵剎車器(0)連接構(gòu)成。風(fēng) 箏操縱裝置工作原理電腦控制裝置通過(guò)傳感器(9)采集數(shù)據(jù)，分別控制每個(gè)電磁鐵剎 車器(0)和巻揚(yáng)機(jī)(8)工作。當(dāng)風(fēng)箏(7)位置在(a)電腦控制巻揚(yáng)機(jī)(8)，讓風(fēng)箏 (7)的迎風(fēng)面積最大，風(fēng)箏(7)提供拉力最大。風(fēng)箏(7)通過(guò)繩索(5)、彈性安全裝 置(6)、開(kāi)始拉動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)(8)做正功，通過(guò)變速箱(3)、拖動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)發(fā)電。 當(dāng)繩索放完，風(fēng)箏(7)在位置(b)風(fēng)箏操縱裝置控制電磁鐵剎車器(0)和巻揚(yáng)機(jī)(8) 反轉(zhuǎn)，同時(shí)改變風(fēng)箏(7)的迎風(fēng)角度(減小迎風(fēng)面積)，使其升力大，阻力小。巻揚(yáng)機(jī)(8)、通過(guò)繩索(5)、彈性安全裝置(6)、拉回風(fēng)箏(7)。這時(shí)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)為電動(dòng)機(jī)，需要外部能量推動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)反轉(zhuǎn)，這個(gè)期間風(fēng)箏(7)做負(fù)功，風(fēng)箏(7)產(chǎn)生升力，維持風(fēng)箏(7)必要的高度。當(dāng)風(fēng)箏(7)返回到位置(a)風(fēng)箏操縱裝置控制電磁鐵剎車器(0)和巻揚(yáng)機(jī)(8)讓風(fēng)箏(7)的迎風(fēng)面積最大，重復(fù)風(fēng)箏(7)位置在(a)的運(yùn)動(dòng)。箭頭所指示是風(fēng)箏運(yùn)動(dòng)方向。發(fā)電機(jī)間斷輸出電力。在圖3所示的第二個(gè)實(shí)施例中，所述風(fēng)箏操縱裝置(4):在風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上安裝有發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)、變速箱(3)、風(fēng)箏操縱裝置(4)、繩索(5)、彈性安全裝置(6)、風(fēng)箏(7)。風(fēng)箏操縱裝置(4):由巻揚(yáng)機(jī)(8)、傳感器(9)、電磁鐵剎車器(0)、繩索張緊裝置連接構(gòu)成。繩索張緊裝置由滑輪(20)、搖臂(21)和電腦控制裝置(22)連接構(gòu)成。其工作原理兩個(gè)繩索巻揚(yáng)機(jī)滾筒連接在同一個(gè)軸上同步轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)箏(7)位置在(a)電腦通過(guò)傳感器(9)采集數(shù)據(jù)，控制繩索張緊機(jī)構(gòu)的搖臂(21)擺動(dòng)角度，讓風(fēng)箏(7)迎風(fēng)面積最大，提供最大的拉力，風(fēng)箏(7)、通過(guò)繩索(5)、彈性安全裝置(6)、開(kāi)始拉動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)(8)正轉(zhuǎn)做功，通過(guò)變速箱(3)、拖動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)發(fā)電。當(dāng)繩索放完，風(fēng)箏(7)在位置(b)傳感器與電腦控制裝置(9)采集數(shù)據(jù)，控制電磁鐵剎車器(0)和巻揚(yáng)機(jī)(8)反轉(zhuǎn)，同時(shí)改變繩索張緊機(jī)構(gòu)的搖臂(21)擺動(dòng)角度，使其改變風(fēng)箏(7)的迎風(fēng)角度，減小迎風(fēng)面積，使其阻力小，升力大。風(fēng)箏(7)通過(guò)繩索(5)、彈性安全裝置(6)、巻揚(yáng)機(jī)(8)、拉回風(fēng)箏(7),這時(shí)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)為電動(dòng)機(jī)，需要外部能量推動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)(8)反轉(zhuǎn)，以上期間風(fēng)箏(7)做負(fù)功，產(chǎn)生升力，維持風(fēng)箏(7)必要的高度。當(dāng)風(fēng)箏(7)返回到位置(a)電腦控制電磁鐵剎車器(0)和繩索張緊機(jī)構(gòu)的搖臂(21)擺動(dòng)角度，讓風(fēng)箏(7)迎風(fēng)面積最大，巻揚(yáng)機(jī)(8)正轉(zhuǎn)，重復(fù)風(fēng)箏(7)位置在(a)的運(yùn)動(dòng)。箭頭所指示是風(fēng)箏運(yùn)動(dòng)方向。發(fā)電機(jī)間斷輸出電力。在圖4所示的第三個(gè)實(shí)施例中，所述風(fēng)箏操縱裝置在風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上安裝有發(fā) 電/電動(dòng)機(jī)(2)、變速箱(3)、繩索(5)、彈性安全裝置(6)、風(fēng)箏(7);風(fēng)箏操縱裝 置由傳感器與電腦控制裝置(9)、上繩索巻揚(yáng)機(jī)(10)、離合器(11)、下繩索巻揚(yáng)機(jī)(12)、電磁鐵剎車器(0)連接構(gòu)成。其工作原理兩個(gè)巻揚(yáng)機(jī)(10)、 (12)，通過(guò)離合 器(11)連接在同一個(gè)軸上同步轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)箏(7)位置在(a)風(fēng)箏操縱裝置的電腦通 過(guò)傳感器(9)采集數(shù)據(jù)，控制風(fēng)箏(7)的迎風(fēng)面積最大，電磁鐵剎車器(0)放開(kāi)，離 合器(11)結(jié)合，上繩索巻揚(yáng)機(jī)(10)與下繩索巻揚(yáng)機(jī)(12)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)箏(7)提供 的拉力，通過(guò)繩索(5)、彈性安全裝置(6)、開(kāi)始拖動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)(8)作正功，通過(guò)變速箱(3)、拖動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)發(fā)電。當(dāng)繩索放完，風(fēng)箏(7)在位置(b)離合器(11)分離，使下繩索巻揚(yáng)機(jī)(12)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，下繩索巻揚(yáng)機(jī)在風(fēng)箏(7)的牽引下放松繩索， 改變風(fēng)箏(7)的迎風(fēng)角度(減小迎風(fēng)面積)，使其阻力小，升力大。然后離合器(11) 結(jié)合，風(fēng)箏操縱裝置的傳感器與電腦控制裝置(9)控制巻揚(yáng)機(jī)(10)、 (12)反轉(zhuǎn)，風(fēng)箏(7)通過(guò)繩索(5)、彈性安全裝置(6)、拉回風(fēng)箏(7)，這時(shí)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)為電動(dòng) 機(jī)，需要外部能量推動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)反轉(zhuǎn)，這期間風(fēng)箏(7)作負(fù)功，產(chǎn)生升力，維持風(fēng)箏(7) 必要的高度。當(dāng)風(fēng)箏(7)達(dá)到位置(a)離合器(11)分離，電磁鐵剎車器(0)剎住下 繩索巻揚(yáng)機(jī)(12)，上繩索巻揚(yáng)機(jī)(10)改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向?yàn)檎D(zhuǎn)，當(dāng)風(fēng)箏(7)的迎風(fēng)面積 最大時(shí)，電磁鐵剎車器(0)放開(kāi)，離合器(11)結(jié)合，重復(fù)風(fēng)箏(7)位置在(a)的動(dòng) 作，箭頭所指示是風(fēng)箏運(yùn)動(dòng)方向。發(fā)電機(jī)間斷輸出電力。在圖5、圖6、圖7、圖8所示的第四個(gè)實(shí)施例中，所述風(fēng)箏操縱裝置單風(fēng)箏結(jié)構(gòu)如 圖5所示風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)(1)、發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)、變速箱(3)、繩索(5)、風(fēng)箏(7)、曲軸(14)、軸承座(15)、風(fēng)箏操縱裝置由2 4個(gè)曲柄互成90度的曲軸、2—5條繩索、1 一4個(gè)風(fēng)箏連接構(gòu)成。在圖5、圖6所示，單風(fēng)箏結(jié)構(gòu)如圖5所示。兩個(gè)曲柄互成90度的曲軸(14)。工作原 理見(jiàn)圖6:曲軸(14)在曲柄中立位置(A)時(shí)風(fēng)箏不做功，需要外部能量推動(dòng)曲軸(14) 順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，通過(guò)繩索(5)開(kāi)始拉動(dòng)風(fēng)箏(7)做負(fù)功。曲柄位置旋轉(zhuǎn)過(guò)(B)、 (C)、 (D)、 (E)以上期間風(fēng)箏作負(fù)功，風(fēng)箏(7)產(chǎn)生升力，維持風(fēng)箏必要的高度。當(dāng)曲柄位 置旋轉(zhuǎn)過(guò)(E)、 (F)、 (G)、 (H)回到(A)風(fēng)箏(7)產(chǎn)生拉力。通過(guò)繩索(5)開(kāi)始拉動(dòng) 曲軸(14)作正功，通過(guò)變速箱(3)拖動(dòng)發(fā)電/電動(dòng)機(jī)(2)發(fā)電。到曲柄位置(A)風(fēng) 箏又不做功，需要外部能量推動(dòng)曲軸U4)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，重復(fù)曲柄中立位置(A)動(dòng) 作。曲柄在位置(G)提供的拉力最大，位置(C)拉力最小，箭頭所指示是風(fēng)向和風(fēng)箏 運(yùn)動(dòng)方向。發(fā)電機(jī)間斷輸出電力。在圖7、圖8所示，為了解決單個(gè)風(fēng)箏(7)間斷發(fā)電，設(shè)置不間斷動(dòng)力輸出裝置由 四個(gè)曲柄互成90度的曲軸(14)、五條繩索(5)、四個(gè)風(fēng)箏(7)連接構(gòu)成。其運(yùn)動(dòng)原理 見(jiàn)圖7和圖8:工作原理同圖5、圖6只是將曲軸的曲柄由2個(gè)換成4個(gè)風(fēng)箏由1個(gè)換成4個(gè) 繩索增加為5條。箭頭所指示是風(fēng)向，曲柄標(biāo)記m點(diǎn)處接兩條繩索(a) (e)其它曲柄接 一條繩索，曲軸(14)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)箏(7)通過(guò)繩索(5)拉動(dòng)曲軸(14) 做功，每個(gè)風(fēng)箏動(dòng)作向下傳播A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H返回到A往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)曲軸(14) 位置在A繩索c、 d做正功，繩索a、 b、 e做負(fù)功。當(dāng)曲軸(14)位置在B繩索d做 正功，繩索a、 c、 e不做功，繩索b做負(fù)功。當(dāng)曲軸(14)位置在C繩索a、 d、 e做正功，繩索b、 c做負(fù)功。當(dāng)曲軸(14)位置在D繩索a、 e做正功，繩索b、 d不 做功，繩索c做負(fù)功。當(dāng)曲軸(14)位置在E繩索a、 b、 e做正功，繩索c、 d做負(fù) 功。當(dāng)曲軸(14)位置在F繩索b做正功，繩索a、 c、 e不做功，繩索d做負(fù)功。 當(dāng)曲軸(14)位置在G繩索b、 c做正功，繩索a、 d、 e做負(fù)功。當(dāng)曲軸(14)位置 在H繩索c做正功，繩索b、 d不做功，繩索a、 e做負(fù)功。箭頭所指示是風(fēng)方向。類 似兩沖程四氣缸內(nèi)燃機(jī)，如果有足夠的風(fēng)力曲軸就可自動(dòng)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在圖9所示的第五個(gè)實(shí)施例中，所述繩索和風(fēng)箏:用超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE) 制造；若干個(gè)串連在一起的滑翔傘形狀風(fēng)箏(7) f風(fēng)箏前后用繩索(32)連接，前后距 離是4 15倍的風(fēng)箏(7)寬度，每個(gè)風(fēng)箏(7)寬/長(zhǎng)比是l比2 40。繩索(5)與風(fēng) 箏(7)之間設(shè)置滑輪組(31)與分支繩索(32),在風(fēng)箏(7)變換迎風(fēng)角度時(shí)，自動(dòng)均 衡風(fēng)箏(7)的局部應(yīng)力過(guò)大。風(fēng)箏(7)背后有氣球，氣球(33)是風(fēng)箏(7)落地后有 一小部分風(fēng)箏(7)保持懸空，有利于再次自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)箏(7)。上圖位置A是風(fēng)箏(7) 迎風(fēng)角度平行于風(fēng)向時(shí)的風(fēng)箏(7)狀態(tài)。位置B是風(fēng)箏(7)迎風(fēng)角度45度角時(shí)的風(fēng) 箏(7)狀態(tài)。上圖位置C是風(fēng)箏(7)迎風(fēng)角度垂直于風(fēng)向時(shí)的風(fēng)箏(7)狀態(tài)。箭頭 所指示是風(fēng)向。所述防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置包括風(fēng)箏上放置反射雷達(dá)信號(hào)的金屬薄片、閃光燈、 紅燈、微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、地面雷達(dá)、巻揚(yáng)機(jī)、航空無(wú)線對(duì)講機(jī)。當(dāng)飛機(jī)向著風(fēng)箏方向飛 來(lái)時(shí)，用巻揚(yáng)機(jī)收回風(fēng)箏，為了晚上提醒航空器駕駛員注意，風(fēng)箏裝有閃光燈和紅燈。 國(guó)際海事頻道和氣象頻道航空無(wú)線對(duì)講機(jī)，向方圓50公里的范圍高空發(fā)射信息，報(bào)出風(fēng)箏高度、經(jīng)度、緯度，晚上點(diǎn)亮風(fēng)箏上的閃光燈和紅燈，提醒航空器駕駛員的注意。電 力由風(fēng)箏上的微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)自己提供。在圖10、圖11所示的第六個(gè)實(shí)施例中，所述風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置圖10所 示安裝位置三視圖，風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置由繩索(5)、風(fēng)箏(7)、調(diào)整繩索(41)、 絞盤(42)、減速機(jī)(43)、徑向葉片風(fēng)輪(44)、剛性桿(45)、風(fēng)擋板(46)、重垂(47)、 擋板牽引繩索(48)連接構(gòu)成。圖ll所示工作原理簡(jiǎn)圖，調(diào)整繩索(41)在絞盤(42) 上纏繞幾圈。其工作原理當(dāng)風(fēng)箏(7)向左傾斜，見(jiàn)圖中A位置，風(fēng)擋板(46)將風(fēng) 輪(44)的右半部分暴露出來(lái)，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪(44)向右轉(zhuǎn)。風(fēng)輪(44)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng) 絞盤，調(diào)整風(fēng)箏(7)的上(下)部?jī)蓚€(gè)角，迫使風(fēng)箏(7)扭轉(zhuǎn)一定的角度，使風(fēng)箏旋 轉(zhuǎn)，達(dá)到風(fēng)箏(7)自動(dòng)保持在水平位置的目的。圖B位置，風(fēng)箏(7)保持在水平位置， 擋板(46)在風(fēng)輪(44)的中間，風(fēng)吹左、右對(duì)稱的風(fēng)輪(44)不轉(zhuǎn)。當(dāng)風(fēng)箏(7)向右傾斜，見(jiàn)圖中C位置，擋板(46)將風(fēng)輪(44)的左半部分暴露出來(lái)，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪(44) 向左轉(zhuǎn)。風(fēng)輪(44)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)絞盤，調(diào)整風(fēng)箏(7)的上(下)部?jī)蓚€(gè)角，迫使風(fēng) 箏(7)扭轉(zhuǎn)一定的角度，使風(fēng)箏旋轉(zhuǎn)，達(dá)到風(fēng)箏(7)自動(dòng)保持在水平位置的目的。牽 引繩索(48)是為了風(fēng)擋板(46)自由活動(dòng)不能碰到風(fēng)輪而設(shè)置。圖12所示的第七個(gè)實(shí)施例中，所述彈性安全裝置串接在繩索中間的彈性安全裝置 (6),是拉伸彈簧結(jié)構(gòu)，彈簧拉伸長(zhǎng)度小于等于風(fēng)箏寬度，兩端連接繩索(5)。正常風(fēng) 速下不被拉長(zhǎng)，在瞬間超大風(fēng)速時(shí)，彈性器件能被拉長(zhǎng)足以使風(fēng)箏平行于氣流，減小迎 風(fēng)面積，保證風(fēng)箏安全。
權(quán)利要求
1. 一種風(fēng)箏發(fā)電方法，在風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)上裝有發(fā)電/電動(dòng)機(jī)、變速箱，其特征是風(fēng)箏操縱裝置、繩索、風(fēng)箏、卷?yè)P(yáng)機(jī)、傳感器與電腦控制裝置、電磁鐵剎車器、防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置、風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置、彈性安全裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述風(fēng)箏操縱裝置，由2 4個(gè)巻揚(yáng)機(jī)、傳感器與電腦控制裝置、電磁鐵剎車器連接構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述風(fēng)箏操縱裝置，由巻揚(yáng)機(jī)、傳感 器、電磁鐵剎車器、繩索張緊裝置連接構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述風(fēng)箏操縱裝置，由傳感器與電腦 控制裝置、上繩索巻揚(yáng)機(jī)、離合器、下繩索巻揚(yáng)機(jī)、電磁鐵剎車器連接構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述風(fēng)箏操縱裝置，由2 4個(gè)曲柄互成90度的曲軸、2—5條繩索、l一4個(gè)風(fēng)箏連接構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述繩索和風(fēng)箏，用超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)制造；若干個(gè)串連在一起的滑翔傘形狀風(fēng)箏，風(fēng)箏前后用繩索 連接，前后距離是4 15倍的風(fēng)箏寬度，每個(gè)風(fēng)箏寬/長(zhǎng)比是1比2 40;繩索與風(fēng) 箏之間設(shè)置滑輪組與分支繩索；風(fēng)箏背后有氣球。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置，包括風(fēng) 箏上放置金屬薄片、閃光燈、紅燈、微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、地面雷達(dá)、巻揚(yáng)機(jī)、航空無(wú)線 對(duì)講機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置，由繩索、風(fēng)箏、調(diào)整繩索、絞盤、減速機(jī)、徑向葉片風(fēng)輪、剛性桿、風(fēng)擋板、重垂、擋 板牽引繩索連接構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述風(fēng)箏發(fā)電方法，其特征是所述彈性安全裝置，是拉伸彈簧結(jié)構(gòu),彈簧拉伸長(zhǎng)度小于等于風(fēng)箏寬度，兩端連接繩索。
全文摘要
一種風(fēng)箏發(fā)電方法，在風(fēng)向轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝有發(fā)電/電動(dòng)機(jī)、變速箱，其特征是風(fēng)箏操縱裝置、繩索、風(fēng)箏、卷?yè)P(yáng)機(jī)、傳感器與電腦控制裝置、電磁鐵剎車器、防止飛機(jī)撞上風(fēng)箏裝置、風(fēng)箏水平位置自動(dòng)調(diào)整裝置、彈性安全裝置。風(fēng)箏通過(guò)在地面上的操縱裝置，改變風(fēng)箏迎風(fēng)角度。當(dāng)風(fēng)箏表面垂直于氣流，風(fēng)箏因風(fēng)阻力產(chǎn)生最大拉力，風(fēng)箏通過(guò)繩索，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在逆程返回期間，風(fēng)箏操縱裝置改變風(fēng)箏迎風(fēng)角度，使其風(fēng)箏表面接近平行于氣流而阻力最小，發(fā)電機(jī)變成電動(dòng)機(jī)，由外部提供能量，通過(guò)繩索拉動(dòng)風(fēng)箏返回。風(fēng)箏間斷利用高空氣流發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D5/00GK101240778SQ20071008466
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者李慶星 申請(qǐng)人:李慶星