高空风光互补发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108599675A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810713773.2F03D3/06(2006.01)(22)申请日2018.07.03(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人王华君张牟发刘东史安东李格格李明璐周萌程语洪洁(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人付长杰(51)Int.Cl.H02S10/12(2014.01)F03D9/25(2016.01)F03D3/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称高空风光互补发电装置(57)摘要本发明为高空风光互补发电装置，该装置包括飞翼状的飞艇、并排设置的两个垂直轴风机和电力处理模块，在飞艇的上表面布置有柔性太阳能板，两个垂直轴风机并排地安装在飞艇的下方，两个垂直轴风机通过风机缆绳与飞艇连接固定；所述电力处理模块安装在并排的垂直轴风机的上方；两个垂直轴风机左右对称设置，两个垂直轴风机除风轮旋转方向不同之外，其余均相同，两个垂直轴风机对称固定在底座和风机上支架上，每个垂直轴风机均包括导流板、风轮、风机下支架、发电机、主轴；所述风轮包括横杆、阻力型叶片、升力型叶片。该装置实现了风能和太阳能的风光互补供电，提供强大的电力供应，能够昼夜不间断输送电能，解决了风能和太阳能的间歇性问题。CN108599675ACN108599675A权利要求书1/1页1.一种高空风光互补发电装置，其特征在于该装置包括飞翼状的飞艇、并排设置的两个垂直轴风机和电力处理模块，在飞艇的上表面布置有柔性太阳能板，两个垂直轴风机并排地安装在飞艇的下方，两个垂直轴风机通过风机缆绳与飞艇连接固定；所述电力处理模块安装在并排的垂直轴风机的上方；两个垂直轴风机左右对称设置，两个垂直轴风机除风轮旋转方向不同之外，其余均相同，两个垂直轴风机对称固定在底座和风机上支架上，每个垂直轴风机均包括导流板、风轮、风机下支架、发电机、主轴；发电机穿过底座，并与底座固定，发电机的输出轴连接主轴，主轴的上端穿过风轮的下表面中心连接风机上支架，风轮的下表面固定支撑在风机下支架上；在底座上以每个发电机为中心按照正六边形方式在正六边形的六个顶点处均设置定位孔，在风机上支架和风机下支架的相应位置上也开有定位孔，底座、风机上支架和风机下支架三者之间通过定位轴穿过相应的定位孔连接在一起，在位于风机上支架和风机下支架之间的定位轴上均固定安装导流板，所述导流板的宽度方向均朝向主轴；所述风轮包括横杆、阻力型叶片、升力型叶片，风轮的中心穿过主轴，风轮中心连接多组横杆，多组横杆之间分层布置，每层的横杆呈放射状沿周向布置，多组横杆的外侧均连接升力型叶片，横杆中部均连接阻力型叶片，阻力型叶片和升力型叶片高度不大于风机上支架和风机下支架之间的距离；阻力型叶片和升力型叶片的数量与每层中横杆的数量相同；所述发电机通过电缆与电力处理模块相连，柔性太阳能板通过电缆与电力处理模块连接。2.根据权利要求1所述的高空风光互补发电装置，其特征在于所述飞艇外形呈三角翼状，飞艇的底部是平的，底部装有可挂风机缆绳和地面缆绳的多个锁扣，四个可挂风机缆绳的锁扣呈正方形布置在飞艇底部，垂直轴风机正对正方形的中心，四个可挂风机缆绳的锁扣分别放置在飞艇底部的前端、后端和两翼下，在飞艇底部的中央安装电力处理模块；三个可挂地面缆绳的锁扣布置在四个可挂风机缆绳的锁扣的外围，三个可挂地面缆绳的锁扣呈圆周均匀布置；飞艇的上部为流线型，前部隆起。3.根据权利要求1所述的高空风光互补发电装置，其特征在于所述飞艇内部填充氦气。4.根据权利要求1所述的高空风光互补发电装置，其特征在于多组横杆之间距离相等。5.根据权利要求1所述的高空风光互补发电装置，其特征在于导流板的高度为风机上支架和风机下支架之间的定位轴长度的3/5～4/5。2CN108599675A说明书1/4页高空风光互补发电装置技术领域[0001]本发明涉及风能发电技术领域以及光伏发电领域，具体涉及一种高空风光互补发电装置。背景技术[0002]随着环境污染情况日趋严重，发展可再生能源已成为必然趋势。其中风电产业发展迅速，已成为当下可再生能源发展中的中流砥柱，但是风力发电机组的安装已呈饱和之势。风力资源优越的地域大多已被占用，而且征用土地的资金成本较高。高空风力资源丰富，随着海拔升高，在百米范围内风能密度可达2000瓦/平方米，而且年可利用小时较高(约为常规发电的2-3倍)。因此，研发高空风力发电技术具有经济效益和广泛的实用价值。[0003]目前，大多数高空风力发电系统采用的是单水平轴风机，需要变桨、对风等复杂的控制，例如申请号