智能控制风筝风力发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102644548A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102644548A(43)申请公布日2012.08.22(21)申请号201210145885.5(22)申请日2012.05.12(71)申请人李永平地址100027北京市朝阳区三源里街1号楼204室(72)发明人李永平(51)Int.Cl.F03D7/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称智能控制风筝风力发电装置(57)摘要一种智能控制风筝风力发电装置，主要由地面的转架和空中风筝等部分构成，其中地面转架系有两条呈180度旋臂的转架，旋臂安装在中心转轴上，位于中心转轴上安装的齿轮两边，旋臂端头上有风筝姿态控制机构，风筝的前操控线受伺服电机控制，可以在达到上死点时收紧前操控线，在到达下死点时放松前操控线，地面部分安装在一个旋转平台上，空中部分由气球和悬挂在气球系留绳上的风筝或风筝组组成。CN1026458ACN102644548A权利要求书1/1页1.一种智能控制风筝风力发电装置，由地面装置、空中风筝加系留气球两大部分组成，地面部分包括了转架、转架旋臂上安装的风筝姿态控制机构、转架中心轴上安装的齿轮、发电机和水平转动平台等，空中部分包括风筝、用于供风筝留空的系留气球等，其特征在于：转架由两条等长的旋臂、一个中心转轴、一个齿轮构成，其中齿轮安装在中心转轴中部，旋臂安装在中心转轴的两端，旋臂之间夹角为180度角，中心转轴用位于齿轮两侧的支脚支撑，安装在一个可以水平旋转的平台上。2.根据权力要求1所述的智能控制风筝风力发电装置，其特征在于：所述风筝姿态控制机构安装在旋臂的外端，主要由空心轴、风筝下操控线连接杆、绕线轮、位置传感器、伺服电机等组成，其中，空心轴安装在旋臂的端头，与转架的旋转面垂直，在空心轴上套有风筝下操控线连杆环，在空心轴外端安装有绕线轮，绕线轮受伺服电机控制，能够在伺服电机控制下转动，在旋臂上安装有位置传感器，用于感应下操控线连杆与旋臂之间的夹角，风筝的上操控线连接在绕线轮上，下操控线连接在下操控线连杆上。3.根据权力要求1所述的智能控制风筝风力发电装置，其特征在于：所述风筝姿态控制机构安装在旋臂的外端，主要由空心轴、风筝下操控线的连接杆、上操控线连接杆、位置传感器、伺服电机等组成，其中，空心轴安装在旋臂的端头，与转架的旋转面垂直，在空心轴上套有风筝下操控线连杆环，在空心轴内套有转轴，该转轴穿出空心轴的一端与上操控线连杆相连，穿出旋臂的一端与伺服电机相连，能够在伺服电机控制下转动；在旋臂上安装有位置传感器，用于感应下操控线连杆与旋臂之间的夹角，风筝的上操控线和下操控线分别连接在相应的连杆上。4.根据权力要求1所述的智能控制风筝风力发电装置，其特征在于：所用的风筝系用两条操控线控制的风筝或风筝组，两条操控线可以上下设置，即分成上操控线、下操控线；也可以左右设置，即分为左操控线、右操控线；风筝悬挂于气球系留绳上，所用的气球至少有两根平行的系留绳，系留绳底部系在旋转平台上，风筝通过滑环悬挂在气球的系留绳上。5.根据权力要求1所述的智能控制风筝风力发电装置，其特征在于：风筝姿态控制机构及转架旋转的工作过程是，当一根旋臂转到上死点时，安装在旋臂上的传感器通过感应下操控线所在的位置，给出动作信号，指挥伺服电机将上操控线连杆转至与下操控线连杆夹角将近180度的位置，或者指挥绕线轮动作，将上操控线收紧，风筝的牵引力被最大限度地卸除，风筝易于被逆风向拉回；当旋臂转到下死点时，安装在旋臂上的感应器通过感应下操控线所在的位置，给出动作信号，指挥伺服电机将上操控线连杆转到与下操控线连杆夹角将近0度的位置，或者指挥绕线轮放松上操控线，使风筝的迎风面最大，获得最大的往前牵引力。6.根据权力要求1所述的智能控制风筝风力发电装置，其特征在于：用于指挥伺服电机运动的信号来源于安装在旋臂上的位置传感器，其采集的信息是下操控线连杆与旋臂之间的相对位置。2CN102644548A说明书1/3页智能控制风筝风力发电装置技术领域[0001]本发明涉一种智能控制风筝风力发电装置，属于风力动能利用的能源领域。背景技术[0002]关于利用风筝来获取高空风力动力进行发电的技术原理，本发明人已经在《风筝风力发电系统》的专利申请CN201210130907.0中进行了说明，它是利用风筝操控线系在地面转架旋臂端头上，转架旋转圆周不同相位处，风筝给予旋臂拉力不同的原理来实现的。本发明人经过进一步研究，发现可以进一步应用智能控制技术，更好地控制风筝在旋臂各相位的姿态，可以最大限度地减少逆风行驶的阻力，增加顺风时的牵引力，获得更高的风能利用效率。发明内容[0003]本发明的智能控制风筝风力发电装置主要由地面装置和