一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，該空中風力發(fā)電系統(tǒng)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(fā)電翼傘，發(fā)電翼傘位于浮力翼傘串的下方并與浮力翼傘串相連，發(fā)電翼傘內(nèi)設(shè)置有渦輪發(fā)電機；發(fā)電機艙，發(fā)電機艙位于發(fā)電翼傘的下方并與發(fā)電翼傘相連；兩個氣囊，兩個氣囊分別位于發(fā)電機艙的兩邊并與發(fā)電機艙相連，氣囊驅(qū)動發(fā)電機艙的發(fā)電機發(fā)電；多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉依次相連形成的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與發(fā)電機艙相連并驅(qū)使發(fā)電機艙內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電；浮力翼傘串提供浮升力使發(fā)電翼傘、發(fā)電機艙、氣囊和風標旋轉(zhuǎn)槳葉懸浮在空中。本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易實施，能夠有效的利用高空中的風力進行發(fā)電。
【專利說明】—種空中風力發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]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(yè)風力發(fā)電裝置皆使用水平軸風力發(fā)電機，這些水平軸風力發(fā)電機安裝在高塔上，配備有大跨度的葉輪。最新建造的風力發(fā)電裝置的整體高超過二百米，重量達二百多噸，建設(shè)成本高昂，而且發(fā)電更受制于季節(jié)、地域和聯(lián)網(wǎng)距離等的限制。一些海上的風力發(fā)電裝置的建造成本更是二三十倍于陸地上的建造成本?；谏鲜鲈?，很多風力發(fā)電裝置并沒有發(fā)揮應有的經(jīng)濟效益，而大部份該享有風電的地區(qū)卻未能享用風電的好處。
[0003]目前的商業(yè)風力發(fā)電裝置只能在低空作業(yè)，由于低空的風速不穩(wěn)定，所產(chǎn)生的電能不能直接上網(wǎng)，只能轉(zhuǎn)儲換為直流電能再通過逆變器輸出，轉(zhuǎn)換效率低，導致發(fā)電上網(wǎng)成本聞。而在聞空中，聞空風具有風速大，分布廣，穩(wěn)定性聞，常年不斷等特點，因此，聞空風力發(fā)電裝置已逐漸成為人們研究的熱點。
[0004]在一項美國專利US6781254B2中，公開了一種飛行發(fā)電裝置，該飛行發(fā)電裝置使用4個馬達驅(qū)動槳葉，從地面飛升到約4500米的預定作業(yè)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(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機發(fā)電。這中飛行發(fā)電裝置有日常維修難題，且設(shè)備成本昂貴，至今還沒有在商業(yè)上應用。
[0005]在另一項美國專利US7786610B2中，公開了另一種空中風力發(fā)電裝置，該空中風力發(fā)電裝置包括填充有氦氣的飛船，飛船前端有漏斗形開口，可以吸入強風，強風通過渦輪風機從后端窄口排出發(fā)電。這種空中風力發(fā)電裝置因經(jīng)常需要補充漏走的氦氣，日常維護困難，不能有恒穩(wěn)可靠的電力輸出。
[0006]在另一項美國專利US733500中，公開了另一種空中風力發(fā)電裝置，該空中風力發(fā)電裝置使用一個充滿氦氣的氣囊，利用氦氣浮升力把發(fā)電機提升至約300米的空中。然后氣囊繞水平軸翻滾，驅(qū)動懸掛在氣囊兩側(cè)的發(fā)電機發(fā)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。這種空中風力發(fā)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(fā)電機的結(jié)構(gòu)復雜，要使用多條繩纜牽系到地面定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，該空中風力發(fā)電系統(tǒng)包括:
[0008]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；
[0009]至少一個發(fā)電翼傘，所述發(fā)電翼傘懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發(fā)電翼傘內(nèi)設(shè)置有渦輪發(fā)電機；
[0010]發(fā)電機艙，所述發(fā)電機艙懸掛于所述發(fā)電翼傘的下方；
[0011]兩個氣囊，兩個所述氣囊分別位于所述發(fā)電機艙的兩邊并與所述發(fā)電機艙相連，所述氣囊驅(qū)動所述發(fā)電機艙的發(fā)電機發(fā)電；
[0012]多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉，所述多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉依次相連形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與所述發(fā)電機艙相連并驅(qū)使所述發(fā)電機艙內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電；
[0013]所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發(fā)電翼傘、發(fā)電機艙、氣囊和風標旋轉(zhuǎn)槳葉懸浮在空中。
[0014]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述氣囊內(nèi)填充有空氣，所述氣囊通過可伸縮轉(zhuǎn)軸與所述發(fā)電機艙的發(fā)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(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的葉瓣。
[0015]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述氣囊迎風繞所述可伸縮軸做逆時針轉(zhuǎn)動。
[0016]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)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(nèi)補充空氣并控制所述氣囊的體積。
[0017]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電翼傘通過纜繩懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發(fā)電機艙通過纜繩懸掛于所述發(fā)電翼傘的下方。
[0018]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，多個所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉通過連桿串連形成所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述連桿與所述發(fā)電機艙內(nèi)的發(fā)電機相連，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串用于控制所述發(fā)電機艙的方向以使所述氣囊的軸線與氣流方向垂直。
[0019]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述風標旋轉(zhuǎn)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(nèi)表面和外表面上的斜葉瓣，氣流經(jīng)過所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉時，所述斜葉瓣使所述筒體繞中軸旋轉(zhuǎn)。
[0020]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電翼傘具有寬大的開口端，多個所述渦輪發(fā)電機設(shè)置在所述發(fā)電翼傘內(nèi)部的下側(cè)位置，所述發(fā)電翼傘下部設(shè)置有與所述渦輪發(fā)電機對應的排氣孔，氣流由所述開口端進入到所述發(fā)電翼傘內(nèi)并經(jīng)過所述渦輪發(fā)電機后由所述排氣孔排出。
[0021]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電機艙通過纜繩與設(shè)置在地面上或水面浮臺上的絞繩機相連，所述發(fā)電機艙以及所述發(fā)電翼傘產(chǎn)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(shè)置在地面上的接收站。
[0022]在本發(fā)明所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，所述浮力翼傘、發(fā)電翼傘、氣囊以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉的主體由輕質(zhì)尼龍布構(gòu)成，所述浮力翼傘、發(fā)電翼傘、氣囊以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉的框架采用碳纖維結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明還提供另一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機艙，以及設(shè)置在所述發(fā)電機艙兩側(cè)的兩個氣囊，所述氣囊與所述發(fā)電機艙內(nèi)的發(fā)電機相連并驅(qū)動所述發(fā)電機發(fā)電；還包括多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉，所述多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉依次相連形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與所述發(fā)電機艙相連并驅(qū)使所述發(fā)電機艙內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電；所述氣囊內(nèi)填充有氦氣，所述氣囊產(chǎn)生的浮力使所述發(fā)電機艙和風標旋轉(zhuǎn)槳葉懸浮在空中。
[0024]本發(fā)明還提供另一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，包括:
[0025]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；
[0026]至少一個發(fā)電翼傘，所述發(fā)電翼傘懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發(fā)電翼傘內(nèi)設(shè)置有渦輪發(fā)電機；[0027]所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發(fā)電翼傘懸浮在空中；
[0028]所述發(fā)電翼傘具有寬大的開口端，多個所述渦輪發(fā)電機設(shè)置在所述發(fā)電翼傘內(nèi)部的下側(cè)位置，所述發(fā)電翼傘下部設(shè)置有與所述渦輪發(fā)電機對應的排氣孔，氣流由所述開口端進入到所述發(fā)電翼傘內(nèi)并經(jīng)過所述渦輪發(fā)電機后由所述排氣孔排出。
[0029]本發(fā)明還提供另一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，包括:
[0030]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；
[0031]發(fā)電機艙，所述發(fā)電機艙懸掛于所述浮力翼傘串的下方；
[0032]兩個氣囊，兩個所述氣囊分別位于所述發(fā)電機艙的兩邊并與所述發(fā)電機艙相連，所述氣囊驅(qū)動所述發(fā)電機艙的發(fā)電機發(fā)電；
[0033]多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉，所述多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉依次相連形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與所述發(fā)電機艙相連并驅(qū)使所述發(fā)電機艙內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電；
[0034]所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發(fā)電機艙、氣囊和風標旋轉(zhuǎn)槳葉懸浮在空中。
[0035]本發(fā)明還提供另一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，包括搭建在鐵塔之間或山嶺與山嶺之間的吊纜網(wǎng)，以及懸掛在吊纜網(wǎng)上的風標旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)電裝置，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)電裝置包括設(shè)置在吊纜網(wǎng)上的發(fā)電機，以及與所述發(fā)電機相連的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串包括通過連桿串連連接的多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉在氣流經(jīng)過時旋轉(zhuǎn)并驅(qū)使所述發(fā)電機發(fā)電。
[0036]實施本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，具有以下有益效果:因高空里全年皆有恒穩(wěn)高速的氣流，本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)能采用廉價高效能的交流發(fā)電機發(fā)電，電流輸出恒穩(wěn)，只需通過簡易處理后便可聯(lián)網(wǎng)，能夠有效的利用高空中的風力進行發(fā)電；且結(jié)構(gòu)簡單，容易實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0038]圖1是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例的示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例的局部示意圖；
[0040]圖3a是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中浮力翼傘的正面示意圖；
[0041]圖3b是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中浮力翼傘的側(cè)面示意圖；
[0042]圖4a是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中發(fā)電翼傘的正面示意圖；
[0043]圖4b是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中發(fā)電翼傘的立體示意圖；
[0044]圖4c是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中發(fā)電翼傘的發(fā)電示意圖；
[0045]圖5a是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中雙氣囊發(fā)電裝置的正面示意圖；
[0046]圖5b是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中雙氣囊發(fā)電裝置的立體示意圖；
[0047]圖6a是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中風標旋轉(zhuǎn)槳葉的立體示意圖之一;
[0048]圖6b是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中風標旋轉(zhuǎn)槳葉的立體示意圖之二 ；[0049]圖6c是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例中風標旋轉(zhuǎn)槳葉的側(cè)面示意圖；
[0050]圖6d是圖6c中A-A剖面圖；
[0051]圖7是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第二實施例的示意圖；
[0052]圖8是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第三實施例的示意圖；
[0053]圖9a是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第三實施例中風標旋轉(zhuǎn)槳葉串的立體示意圖；
[0054]圖9b是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第三實施例中風標旋轉(zhuǎn)槳葉串的側(cè)面示意圖。
【具體實施方式】
[0055]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0056]如圖1所示，為本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例的示意圖，該空中風力發(fā)電系統(tǒng)包括:多個浮力翼傘I構(gòu)成的浮力翼傘串、發(fā)電翼傘2、發(fā)電機艙3、兩個氣囊4、以及多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉5構(gòu)成的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串。
[0057]參看圖1、圖2、圖3a和圖3b，在本實施例中，浮力翼傘串由多個浮力翼傘I從上到下通過纜繩6依次相連而成，并且放飛在高空中，浮力翼傘I具有張開的傘面，像機翼一樣，在空中氣流的作用下可以產(chǎn)生浮升力，多個浮力翼傘I構(gòu)成浮力翼傘串產(chǎn)生的浮升力可以使發(fā)電翼傘2、發(fā)電機艙3、氣囊4和風標旋轉(zhuǎn)槳葉5懸浮在高空中。纜繩6采用復合纜繩，由復合材料制成，具有強度高，質(zhì)量輕的特點。
[0058]參看圖1、圖2、圖4a至圖4c，發(fā)電翼傘2位于浮力翼傘串的下方，通過纜繩6與浮力翼傘串相連，發(fā)電翼傘2內(nèi)設(shè)置有渦輪發(fā)電機21，可以利用空中的氣流進行發(fā)電。具體的，在本實施例中，發(fā)電翼傘2具有寬大的開口端22，多個渦輪發(fā)電機21設(shè)置在發(fā)電翼傘2內(nèi)部的下側(cè)位置，發(fā)電翼傘2下部還設(shè)置有與渦輪發(fā)電機21對應的排氣孔23，氣流由開口端22進入到發(fā)電翼傘2內(nèi)并經(jīng)過渦輪發(fā)電機21后由排氣孔23排出。在高空中，由于氣流很強勁，非常適于進行風力發(fā)電，由于氣流由發(fā)電翼傘2的下方的排氣孔23排出，這種情況下，發(fā)電翼傘2自身也可以產(chǎn)生相當?shù)母∩?，協(xié)助浮力翼傘I使空中發(fā)電系統(tǒng)懸浮在空中。發(fā)電翼傘2的面積可以大于浮力翼傘I的面積，以方便設(shè)置渦輪發(fā)電機等。
[0059]參看圖1、圖2、圖5a和圖5b,在發(fā)電翼傘2的下方,懸掛有發(fā)電機艙3,發(fā)電機艙3內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機，發(fā)電機艙3的兩側(cè)各設(shè)有一個氣囊4，構(gòu)成雙氣囊結(jié)構(gòu)。兩個氣囊4分別與發(fā)電機艙相連并驅(qū)使發(fā)電機艙3內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電。氣囊4內(nèi)填充有空氣，氣囊4通過可伸縮轉(zhuǎn)軸41與發(fā)電機艙3的發(fā)電機相連，氣囊4的外表面具有葉瓣42，葉瓣42可以使氣囊4迎風繞可伸縮轉(zhuǎn)軸41做逆時針旋轉(zhuǎn)，氣囊4在氣流作用下繞可伸縮的轉(zhuǎn)軸41旋轉(zhuǎn)時，通過可伸縮轉(zhuǎn)軸41將扭矩傳傳遞給發(fā)電機艙3中的發(fā)電機，以帶動發(fā)電機進行發(fā)電。氣囊4在氣流作用下旋轉(zhuǎn)時，也可以產(chǎn)生浮升力，以協(xié)助空中風力發(fā)電系統(tǒng)停留在高空中。為了避免氣囊4由于漏氣導致形狀變化，兩個氣囊4分別設(shè)置有自動充氣泵，自動充氣泵用于向氣囊4內(nèi)補充空氣并控制氣囊4的體積，自動充氣泵的電力可以來自與發(fā)電機艙3。調(diào)節(jié)氣囊4的體積以及可伸縮轉(zhuǎn)軸41可以調(diào)節(jié)不均的力矩，確保雙氣囊4能夠正面迎風運作。[0060]參看圖1、圖2、圖5b、圖6a至圖6d，為了使空中風力發(fā)電系統(tǒng)能夠正面迎風運作，進一步，在發(fā)電機艙3上還連接有多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉5構(gòu)成的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉5通過連桿50串連起來，形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與發(fā)電機艙3相連并驅(qū)使發(fā)電機艙3內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電。風標旋轉(zhuǎn)槳葉串也兼作為發(fā)電機艙3的定位尾巴，在氣流的作用下，風標旋轉(zhuǎn)槳葉串的延伸方向與氣流方向保持一致，這樣，風標旋轉(zhuǎn)槳葉串可以用來控制發(fā)電機艙3的方向以使氣囊4的軸線與氣流方向垂直，以便整個空中風力發(fā)電系統(tǒng)能夠更好的利用風能。在本實施例中，風標旋轉(zhuǎn)獎葉5包括如端口覽后端口窄的筒體51、位于筒體51軸線上的中軸52、以及位于筒體51的內(nèi)表面和外表面上的斜葉瓣53，氣流經(jīng)過風標旋轉(zhuǎn)槳葉5時，斜葉瓣53使筒體51繞中軸52旋轉(zhuǎn)，整個風標旋轉(zhuǎn)槳葉串的風標旋轉(zhuǎn)槳葉5旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭矩由連桿50傳遞至發(fā)電機艙3內(nèi)的發(fā)電機，可以驅(qū)動發(fā)電機艙3內(nèi)的發(fā)電機進行發(fā)電。風標旋轉(zhuǎn)槳葉串既起到了導向作用，又可以兼有發(fā)電功能，最大限度的利用了風能。
[0061]參看圖1，在本實施例中，發(fā)電機艙3通過纜繩6與設(shè)置在地面上或水面浮臺7上的絞繩機8相連，發(fā)電機艙3以及發(fā)電翼傘2產(chǎn)生的電力通過復合在纜繩6上的電纜輸送至地面，或者也可以通過無線輸電的方式輸送至設(shè)置在地面上的接收站9，電纜可以復合在纜繩6的內(nèi)部，或者附著在纜繩6上。
[0062]在本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)中，浮力翼傘1、發(fā)電翼傘2、氣囊4以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉5的主體部分由輕質(zhì)尼龍布構(gòu)成，或者采用其他輕質(zhì)材料制成，浮力翼傘1、發(fā)電翼傘2、氣囊4以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉5的框架部分可以采用碳纖維結(jié)構(gòu)，這樣有助于降低整個空中飛行風力發(fā)電系統(tǒng)的重量。
[0063]本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)棄用傳統(tǒng)昂貴的高塔和葉輪風機，在不需借用外力如昂貴和稀缺的氦氣浮升力下，只使用一串先行放飛的浮力翼傘I的浮升力便可把整個空中風力發(fā)電系統(tǒng)懸掛在數(shù)千米的高空中，利用高空里強勁的風力發(fā)電。
[0064]本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)相對與現(xiàn)有的空中風力發(fā)電系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
[0065]I)、由于只使用先行放飛的浮力翼傘的浮升力便把發(fā)電機組懸掛在預定作業(yè)高空，免卻頻繁補充氦氣的難題；
[0066]2)、氣囊內(nèi)充空氣配備自動充氣泵，確保氣囊的正確體積，免去充氣的程序；
[0067]3)、使用風標旋轉(zhuǎn)槳葉作為定向尾巴，確保雙氣囊可在空中正面迎風運作；轉(zhuǎn)動的風標旋轉(zhuǎn)槳葉亦可用連桿把扭矩傳至發(fā)電機艙發(fā)電；
[0068]4)、氣囊會在一兩千米或更高的空中運作，在這樣的高空，風速常年恒穩(wěn)，可使電能有高效和可靠輸出；
[0069]5)、浮力翼傘，發(fā)電翼傘，雙氣囊及風標旋轉(zhuǎn)槳葉和傳輸桿等只使用尼龍布和碳纖維桿結(jié)構(gòu)，可長期運作，日常維護容易；
[0070]6)、可用較少數(shù)目的繩纜便可把飛行發(fā)電機組牽系至地面定位。
[0071]參看圖7，為本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第二實施例的示意圖，該實施例的空中風力發(fā)電系統(tǒng)包括:多個浮力翼傘I構(gòu)成的浮力翼傘串、發(fā)電翼傘2、發(fā)電機艙3、兩個氣囊
4、以及多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉5構(gòu)成的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串。與第一實施例不同的時，本實施例的空中風力發(fā)電系統(tǒng)是應用在海上的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機艙3通過纜繩6與設(shè)置在水面浮臺7上的絞繩機8相連，發(fā)電機艙3以及發(fā)電翼傘2產(chǎn)生的電力通過復合在纜繩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(shè)置在地面上的接收站9。
[0072]第二實施例中的浮力翼傘1、發(fā)電翼傘2、發(fā)電機艙3、氣囊4以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉5的結(jié)構(gòu)與第一實施例的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0073]參看圖8、圖9a和圖％，是本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)的第三實施例的示意圖，在該實施例中，只采用風標旋轉(zhuǎn)槳葉5來組建空中風力發(fā)電系統(tǒng)，不需要浮力翼傘1、發(fā)電翼傘2以及雙氣囊，該實施例的空中風力發(fā)電系統(tǒng)包括搭建在鐵塔11之間或山嶺12與山嶺12之間的吊纜網(wǎng)10，以及懸掛在吊纜網(wǎng)10上的風標旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)電裝置，風標旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)電裝置包括設(shè)置在吊纜網(wǎng)10上的發(fā)電機55，以及與發(fā)電機55相連的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，風標旋轉(zhuǎn)槳葉串包括通過連桿50串連連接的多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉5，風標旋轉(zhuǎn)槳葉5在氣流經(jīng)過時旋轉(zhuǎn)并驅(qū)使發(fā)電機55發(fā)電。
[0074]本發(fā)明的空中風力發(fā)電系統(tǒng)還可以采用如下結(jié)構(gòu)，將第一實施例和第二實施中的浮力翼傘I和發(fā)電翼傘2撤去，只保留雙氣囊4、發(fā)電機艙3和風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，此時雙氣囊4中填充的空氣由氦氣替代,利用雙氣囊4產(chǎn)生的浮升力使發(fā)電機艙3和風標旋轉(zhuǎn)槳葉5懸浮在空中。
[0075]除此之外，還可以利用浮力翼傘串和發(fā)電翼傘構(gòu)成空中風力發(fā)電系統(tǒng)，利用浮力翼傘串將發(fā)電翼傘懸浮在高空中，利用發(fā)電翼傘內(nèi)置的渦輪發(fā)電機來進行發(fā)電。或者也可以，利用浮力翼傘串將發(fā)電機艙、雙氣囊以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉串懸浮在高空中，構(gòu)成空中風力發(fā)電系統(tǒng)。
[0076]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，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； 至少一個發(fā)電翼傘(2)，所述發(fā)電翼傘(2)懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發(fā)電翼傘(2)內(nèi)設(shè)置有渦輪發(fā)電機(21)； 發(fā)電機艙(3),所述發(fā)電機艙(3)懸掛于所述發(fā)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(fā)電機艙(3 )的兩邊并與所述發(fā)電機艙(3)相連，所述氣囊(4)驅(qū)動所述發(fā)電機艙(3)的發(fā)電機發(fā)電； 多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)，所述多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)依次相連形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與所述發(fā)電機艙(3)相連并驅(qū)使所述發(fā)電機艙(3)內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電； 所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發(fā)電翼傘(2)、發(fā)電機艙(3)、氣囊(4)和風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)懸浮在空中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣囊(4)內(nèi)填充有空氣，所述氣囊(4)通過可伸縮轉(zhuǎn)軸(41)與所述發(fā)電機艙(3 )的發(fā)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(zhuǎn)軸(41)旋轉(zhuǎn)的葉瓣(42);所述氣囊(4)迎風繞所述可伸縮軸做逆時針轉(zhuǎn)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(nèi)補充空氣并控制所述氣囊(4)的體積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，多個所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)通過連桿(50)串連形成所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述連桿(50)與所述發(fā)電機艙(3)內(nèi)的發(fā)電機相連，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串用于控制所述發(fā)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(zhuǎn)槳葉(5)包括前端口寬后端口窄的筒體(51)、位于筒體(51)軸線上的中軸(52)、以及位于筒體(51)的內(nèi)表面和外表面上的斜葉瓣(53)，氣流經(jīng)過所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)時，所述斜葉瓣(53)使所述筒體(51)繞中軸(52)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電翼傘(2)具有寬大的開口端(22)，多個所述渦輪發(fā)電機(21)設(shè)置在所述發(fā)電翼傘(2)內(nèi)部的下側(cè)位置，所述發(fā)電翼傘(2)下部設(shè)置有與所述渦輪發(fā)電機(21)對應的排氣孔(23)，氣流由所述開口端(22)進入到所述發(fā)電翼傘(2)內(nèi)并經(jīng)過所述渦輪發(fā)電機(21)后由所述排氣孔(23)排出；所述浮力翼傘(I)、發(fā)電翼傘(2)、氣囊(4)以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)的主體由輕質(zhì)尼龍布構(gòu)成，所述浮力翼傘(I)、發(fā)電翼傘(2)、氣囊(4)以及風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)的框架采用碳纖維結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)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(fā)電機艙(3 )通過纜繩(6 )懸掛于所述發(fā)電翼傘(2)的下方；或者所述發(fā)電機艙(3)通過纜繩(6)與設(shè)置在地面上或水面浮臺(7)上的絞繩機(8)相連，所述發(fā)電機艙(3)以及所述發(fā)電翼傘(2)產(chǎn)生的電力通過復合在纜繩(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(shè)置在地面上的接收站(9 )。
6.一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)電機艙(3)，以及設(shè)置在所述發(fā)電機艙(3)兩側(cè)的兩個氣囊(4)，所述氣囊(4)與所述發(fā)電機艙(3)內(nèi)的發(fā)電機相連并驅(qū)動所述發(fā)電機發(fā)電；還包括多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)，所述多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)依次相連形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與所述發(fā)電機艙(3)相連并驅(qū)使所述發(fā)電機艙(3)內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電；所述氣囊(4)內(nèi)填充有氦氣，所述氣囊(4)產(chǎn)生的浮力使所述發(fā)電機艙(3)和風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)懸浮在空中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣囊(4)通過可伸縮轉(zhuǎn)軸(41)與所述發(fā)電機艙(3)的發(fā)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(zhuǎn)軸(41)旋轉(zhuǎn)的葉瓣(42);多個所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)通過連桿(50)串連形成所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述連桿(50)與所述發(fā)電機艙(3)內(nèi)的發(fā)電機相連，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串用于控制所述發(fā)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(zhuǎn)槳葉(5)包括前端口寬后端口窄的筒體(51)、位于筒體(51)軸線上的中軸(52)、以及位于筒體(51)的內(nèi)表面和外表面上的斜葉瓣(53)，氣流經(jīng)過所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5 )時，所述斜葉瓣(53 )使所述筒體(51)繞中軸(52 )旋轉(zhuǎn)。
8.—種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，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； 至少一個發(fā)電翼傘(2)，所述發(fā)電翼傘(2)懸掛于所述浮力翼傘串的下方，所述發(fā)電翼傘(2)內(nèi)設(shè)置有渦輪發(fā)電機(21)； 所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發(fā)電翼傘(2)懸浮在空中； 所述發(fā)電翼傘(2)具有寬大的開口端(22)，多個所述渦輪發(fā)電機(21)設(shè)置在所述發(fā)電翼傘(2)內(nèi)部的下側(cè)位置，所述發(fā)電翼傘(2)下部設(shè)置有與所述渦輪發(fā)電機(21)對應的排氣孔(23 )，氣流由所述開口端(22 )進入到所述發(fā)電翼傘(2 )內(nèi)并經(jīng)過所述渦輪發(fā)電機(21)后由所述排氣孔(23)排出。
9.一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，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； 發(fā)電機艙(3)，所述發(fā)電機艙(3)懸掛于所述浮力翼傘串的下方； 兩個氣囊(4 )，兩個所述氣囊(4 )分別位于所述發(fā)電機艙(3 )的兩邊并與所述發(fā)電機艙(3)相連，所述氣囊(4)驅(qū)動所述發(fā)電機艙(3)的發(fā)電機發(fā)電； 多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)，所述多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)依次相連形成風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串與所述發(fā)電機艙(3)相連并驅(qū)使所述發(fā)電機艙(3)內(nèi)的發(fā)電機發(fā)電； 所述浮力翼傘串提供浮升力使所述發(fā)電機艙(3)、氣囊(4)和風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)懸浮在空中。
10.一種空中風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括搭建在鐵塔(11)之間或山嶺(12 )與山嶺(12)之間的吊纜網(wǎng)(10)，以及懸掛在吊纜網(wǎng)(10)上的風標旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)電裝置，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)電裝置包括設(shè)置在吊纜網(wǎng)(10)上的發(fā)電機(55)，以及與所述發(fā)電機(55)相連的風標旋轉(zhuǎn)槳葉串，所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉串包括通過連桿(50)串連連接的多個風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5),所述風標旋轉(zhuǎn)槳葉(5)在氣流經(jīng)過時旋轉(zhuǎn)并驅(qū)使所述發(fā)電機(55)發(fā)電。
【文檔編號】F03D11/04GK103670925SQ201210325338
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】陳國輝 申請人:陳國輝