氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種風能應用中將風能轉(zhuǎn)換為動力的氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置。
技術(shù)背景
[0002]高空中蘊藏的風能超過人類社會總需能源的100多倍。中國絕大部分地區(qū)5000米以上高空中的有效風能密度在1000瓦/平方米以上。在全世界范圍內(nèi)，多數(shù)都只停留在低空風能領(lǐng)域的研宄，高空風能的利用將成為新能源發(fā)展道路上具有遠大前景的技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]高空風能的利用是在高空中轉(zhuǎn)換風能，將風能轉(zhuǎn)化為機械能，最后將機械能轉(zhuǎn)換為電能或其他形式的能量。
[0004]目前，高空風能采集和控制技術(shù)的主流是將發(fā)電機置于地面的高空風箏型控制技術(shù)。可目前常用風箏型高空風能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)中風箏既是平衡體又是做功體，即目前通常采用的是平衡體和做功體同一控制的方式，這種方式控制難度大，難以實現(xiàn)穩(wěn)定的大功率能量的供給，高空風能控制技術(shù)的問題一直沒有得到很好地解決。另外，目前高空風箏型能量轉(zhuǎn)換控制技術(shù)在做功體上升的時候，將風能轉(zhuǎn)換為電能或其他形式的能量，做功體下降時能量供給停止，因此，難以滿足持續(xù)穩(wěn)定的能量的提供。為了實現(xiàn)高空風能的大功率能量轉(zhuǎn)換，需要多個做功體做功來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的累加，因此，多個做功體的繩具之間互相影響容易出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象導致做工過程終止。
[0005]尚空風能的轉(zhuǎn)換控制技術(shù)是目如尚空風能提供穩(wěn)定、大功率能量的瓶頸，起著關(guān)鍵的重要作用，而目前常見的高空風能的轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)高空部分控制的穩(wěn)定性和大功率的能量轉(zhuǎn)換，難以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出一種將風能轉(zhuǎn)換為動能的氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置，應用于高空風能技術(shù)實現(xiàn)空中部分與ZL201110322204.3專利相比更主動的、更有效、更良好的控制性能以及更有效率的利用風能，進而使尚空風能實現(xiàn)穩(wěn)定和大功率的能量轉(zhuǎn)換。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置，其包括:
[0008]與地面成一角度設置的軌道繩；
[0009]從下至上依次固定連接在軌道繩上的接口、擋塊、活塞桿和上控制箱；
[0010]在擋塊與活塞桿之間的軌道繩上設置滑筒式下控制箱，且擋塊通過至少一根傘控制繩與滑筒式下控制箱連接，傘控制繩由滑筒式下控制箱控制伸長量變化；
[0011]頂部中心套接在活塞筒上的氣囊式做功傘，其傘型邊緣與滑筒式下控制箱之間連接若干細繩；
[0012]套接在軌道繩上的活塞桿與活塞筒配合，由上控制箱及滑筒式下控制箱調(diào)節(jié)控制氣囊式做功傘的位置；
[0013]當上控制箱到達相對地面的工作下限位置時，發(fā)出第一提示信號使活塞筒上的通氣控制閥打開，隨著活塞筒的上移，活塞筒里的氣體逐漸進入氣囊內(nèi)，由滑筒式下控制箱調(diào)節(jié)傘控制繩，使氣囊式做功傘在氣囊內(nèi)氣體及風力作用下開傘；
[0014]當滑筒式下控制箱到達相對地面的工作上限位置時，發(fā)出第二提示信號使滑筒式下控制箱收短活塞筒控制繩下行并收放相應傘控制繩，帶動氣囊式做功傘的頂部下行移動，氣囊內(nèi)氣體收入活塞筒內(nèi)，而使氣囊式做功傘收攏。
[0015]在一個優(yōu)選實施例中，滑筒式下控制箱包括:
[0016]用于控制活塞筒延活塞桿下行的卷揚機，其控制繩的末端纏繞在卷揚機的滾筒上;
[0017]用于控制傘控制繩的伸長量變化的卷揚機，兩傘控制繩的末端分別正反纏繞在卷揚機的兩滾筒上；
[0018]用于驅(qū)動卷揚機轉(zhuǎn)動的下控制電機；
[0019]用于檢測控制箱到達工作下限和工作上限位置時分別發(fā)出第一提示信號和第二提示信號的位置檢測器。
[0020]在一個優(yōu)選實施例中，位置檢測器包括:用于接收GPS信號的GPS信號接收器；用于根據(jù)GPS信號分析滑筒式下控制箱的位置信息，并當滑筒式下控制箱達到工作下限位置或工作上限位置時，分別發(fā)出第一提示信號或第二提示信號的控制器。
[0021]上控制箱包括:控制活塞筒延活塞桿上行的卷揚機，其控制繩的末端纏繞在卷揚機的滾筒上，以控制活塞筒控制繩伸長量的變化。
[0022]在一個優(yōu)選實施例中，活塞筒控制繩為2條，且2條控制繩對稱設置在軌道繩的兩側(cè)。
[0023]在一個優(yōu)選實施例中，傘控制繩為2條，且2條控制繩對稱設置在軌道繩的兩側(cè)。
[0024]在一個優(yōu)選實施例中，所述氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置還包括:設置在地面的中央控制系統(tǒng)，用于根據(jù)滑筒式下控制箱發(fā)出的第一提示信號或第二提示信號控制上控制箱和滑筒式下控制箱。
[0025]在一個優(yōu)選實施例中，所述氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置還包括:用于連接上下氣囊式做功傘的牽引繩，上下氣囊式做功傘之間用牽引繩串聯(lián)的若干中間傘，以及與上控制繩連接并套在活塞桿上滑動的滑動套，上氣囊式做功傘、中間傘分別用連接環(huán)與滑動套連接。
[0026]在一個優(yōu)選實施例中，軌道繩的上末端和下末端分別連接設置接口，且軌道繩、接口都是中空的，以便通過地面設置的氣體切換控制裝置根據(jù)需要將高壓罐內(nèi)的氣體通過活塞桿上通氣孔及活塞下方的通氣道進入活塞筒及氣囊內(nèi)，或?qū)怏w通過其通道排入地面設置的真空罐中。
[0027]另外，本發(fā)明還公開了一種氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括:多個如上所述氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置，每個氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置中軌道繩的上末端或/和下末端分別連接設置中空接口，多個氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置通過接口依次串聯(lián)。
[0028]與現(xiàn)在技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0029]在本發(fā)明提出的氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置中，采用上控制箱、滑筒式下控制箱對氣囊式做功傘的協(xié)同作用來控制氣囊式做功傘的空中開合，控制效果更好，使氣囊式做功傘工作時在空中的開合更穩(wěn)定；且采用活塞及活塞桿與活塞筒定位移動，有效防止氣囊式做功傘在空中開合時繩具過多而出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象；再則，套接在軌道繩上的活塞桿、活塞與活塞筒，由上控制箱及滑筒式下控制箱配合調(diào)節(jié)控制；上下氣囊式做功傘之間用牽引繩串聯(lián)若干中間傘；做功傘中的氣囊主要功能，即利用分布在傘面上充氣后的氣囊與活塞桿、活塞及活塞筒配合形成一個基本框架結(jié)構(gòu)，使做功傘能主動的、有規(guī)律的打開，再加傘控制繩、細繩、上下控制繩和牽引繩組合形成一個有特定形狀的籠狀骨架結(jié)構(gòu)，使整個做功傘形成一個多傘面的受風做功體，串聯(lián)上述多個氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置，更容易實現(xiàn)風電能成規(guī)模的、大功率的轉(zhuǎn)換。在氣囊式做功傘下降時，氣囊式做功傘氣囊中的氣體由活塞桿、活塞與活塞筒組成的密閉空間儲存，使得氣囊式做功傘有規(guī)律的收攏，進入下一輪循環(huán)做功狀態(tài)。
[0030]另外，由于氣囊式做功傘的打開、收攏的開合運動都是在一根軌道繩(功傘繩)上完成的，因此，采用串接多個氣囊式傘型風能轉(zhuǎn)換裝置的方法，就可以實現(xiàn)穩(wěn)定的、大功率的風能轉(zhuǎn)換。
[0031]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進一步說明
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明氣囊式做功傘在打開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是本發(fā)明氣囊式做功傘在收傘完畢狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3是圖1中氣囊式