一種單驅動式傘型風能轉換裝置及其開合方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開了一種單驅動式傘型風能轉換裝置，包括：纜繩；由下至上依次固定連接于纜繩上的第一擋塊和第二擋塊；頂部中心套接在纜繩上的傘體；所述第一擋塊和所述第二擋塊之間由下而上依次為套接于纜繩上的傘頭裝置、驅動器和傘尾裝置；所述傘頭裝置通過傘繩與所述傘體連接，且所述傘繩連接于所述傘體的邊緣，所述驅動器在所述傘頭裝置和所述傘尾裝置之間來回運動，所述傘尾裝置與所述傘體的頂部中心連接；所述第一擋塊或所述傘頭裝置設有能鎖定所述第一擋塊和所述傘頭裝置的第一鎖定機構；所述驅動器或所述傘尾裝置設有能鎖定所述驅動器和所述傘尾裝置的第二鎖定機構。本發(fā)明專利技術結構簡單，其開合穩(wěn)定高效，可控性好，風能轉化效率高，耗能低。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及風能轉換領域，尤其是涉及一種傘型風能轉換裝置及其開合方法。
技術介紹
風能是一種清潔的可再生能源，將高空風能充分能利用起來為人類所用，是科學研究工作者一直關注的熱點話題。高空風及高空風能的特點是：風速大、平均能量密度高、地域分布廣、穩(wěn)定性高、常年不斷。高空風能的利用是在高空中采集風能，將風能轉化為機械能，最后將機械能轉換為電能或其它形式的能量。申請?zhí)枮?00910190150.2的中國專利技術專利公開了一種利用磁鐵或粘膠墊實現(xiàn)做功傘開合的方式，該方法雖然較為簡單，但對于所采用的磁鐵的吸力或粘膠墊的粘接力的要求較高：如果太弱，就無法保證將處于閉合狀態(tài)的做功傘拉回到其做功行程的最初點；如果太強，就很難將吸在一起的上下滑塊分開。該方法的控制難度較大。申請?zhí)枮?01110151527.0的中國專利技術專利公開了一種傘型風力裝置，包括：與地面成一角度設置的做功繩；從下至上依次連接在做功繩上的驅動器、滑筒、做功傘和平衡裝置，且驅動器固定做功繩上且無線連接中央控制裝置；連接在做功傘的傘形邊緣與滑筒之間的若干細繩；連接在驅動器與滑筒之間，且由驅動器控制其伸長量變化的傘控制繩。該專利技術主要是通過驅動器控制傘繩的拉緊和放松來實現(xiàn)做功傘的開合，該方法非常簡單，但在實現(xiàn)做功傘的空中開合穩(wěn)定性較差，且在實施過程往往因開傘需要收卷較長的控制繩而導致占用過多做功時間，進而導致發(fā)電效率降低。同時，本申請人也對該方法做出了改進，即申請?zhí)枮?01110322204.3的中國專利技術專利，公開了一種傘型風能轉換裝置及系統(tǒng)，所述裝置包括：軌道繩；從下至上依次固定連接在軌道繩上的下驅動器、下?lián)鯄K和上擋塊，下驅動器通過至少一根傘控制繩與滑筒連接；傘形邊緣與滑筒之間連接若干細繩的做功傘；上驅動器與鏈條嚙合傳動；當下驅動器到達相對地面的工作下限位置時，發(fā)出第一提示信號使下驅動器收短傘控制繩，使做功傘在風力作用下開傘；當下驅動器到達相對地面的工作上限位置時，發(fā)出第二提示信號使下驅動器釋放傘控制繩，且使上驅動器沿鏈條下行，帶動做功傘的頂部下行移動而使做功傘收攏。該專利技術使做功傘在空中的開合更穩(wěn)定，能夠有效防止做功傘開合時繩具過多而出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的大功率風能轉換。但是該控制做功傘開合的方法主要是通過上驅動器在鏈條上上下傳動及下驅動器收放傘繩實現(xiàn)，并不能迅速實現(xiàn)做功傘開合，并沒有完全解決過多占用做功時間的問題。申請?zhí)枮?01510008981.9的中國專利技術專利公開了一種氣囊式傘型風能轉換裝置及系統(tǒng)，包括套接在軌道繩上的活塞桿、活塞與活塞筒，由上驅動器及滑筒式下驅動器配合調節(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為：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構，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構，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換裝置，更容易實現(xiàn)風電能成規(guī)模的、大功率的轉換。在氣囊式做功傘下降時，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，便于氣囊式做功傘有規(guī)律的收攏。但該專利技術結構復雜，不僅設置了具有多個傘面的做功傘，而且開合傘的過程還包括氣囊的充氣放氣過程，該設計容易導致開合傘出現(xiàn)一定的困難，阻礙做功傘的快速開合，降低風能轉換效率。
技術實現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有的技術缺陷，本專利技術提供了一種結構簡單且能夠實現(xiàn)高效開合的傘型風能轉換裝置。本專利技術還提供了一種傘型風能轉換裝置的開合方法。為實現(xiàn)本專利技術的目的，采用以下技術方案予以實現(xiàn)：一種單驅動式傘型風能轉換裝置，包括：纜繩；由下至上依次固定連接于纜繩上的第一擋塊和第二擋塊；頂部中心套接在纜繩上的傘體；所述第一擋塊和所述第二擋塊之間由下而上依次為套接于纜繩上的傘頭裝置、驅動器和傘尾裝置；所述傘頭裝置通過傘繩與所述傘體連接，且所述傘繩連接于所述傘體的邊緣，所述驅動器在所述傘頭裝置和所述傘尾裝置之間來回運動，所述傘尾裝置設置在所述傘體的頂部中心套接在纜繩上；所述第一擋塊和/或所述傘頭裝置設有能鎖定所述第一擋塊和所述傘頭裝置的第一鎖定機構；所述驅動器和/或所述傘尾裝置設有能鎖定所述驅動器和所述傘尾裝置的第二鎖定機構。一種單驅動式傘型風能轉換裝置的開合方法，其動作包括：a）傘體由打開狀態(tài)變?yōu)楹掀馉顟B(tài)：S11：傘頭裝置與第一擋塊通過第一鎖定機構鎖定連接，驅動器位于傘頭裝置和傘尾裝置之間，傘體在風力作用下保持打開狀態(tài)；S12：解除傘頭裝置與第一擋塊之間的鎖定連接，解除鎖定之后傘體在風力作用下帶動傘頭裝置和傘尾裝置沿纜繩向上滑動，傘頭裝置推動驅動器向上滑動；S13：傘尾裝置上滑至第二擋塊處被擋住，傘頭裝置和驅動器上滑至傘尾裝置處，驅動器與傘尾裝置通過第二鎖定機構鎖定連接；S14：傘繩由拉緊變?yōu)榉潘蔂顟B(tài)，傘體在風力作用下翻轉，傘體合起；b）傘體由合起狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)：S21：驅動器與傘尾裝置通過第二鎖定機構鎖定連接，傘繩為放松狀態(tài)，傘體在風力作用下翻轉呈合起狀態(tài)；S22：驅動器帶動傘尾裝置沿著纜繩向下行走，推動傘頭裝置向下至第一擋塊處，傘頭裝置和第一擋塊通過第一鎖定機構鎖定連接；S23：驅動器帶動傘尾裝置向上運動，傘體在風力作用下逐漸打開；S24：傘頭裝置與第一擋塊通過第一鎖定機構鎖定連接，驅動器位于傘頭裝置和傘尾裝置之間，傘體在風力作用下保持打開狀態(tài)。其中，所述步驟S23中驅動器主動帶動傘尾裝置向上運動的距離至少為第一擋塊和第二擋塊之間距離的1/10。本專利技術主要采用傘頭裝置、驅動器以及傘尾裝置在纜繩上來回運動來實現(xiàn)傘型風能轉換裝置的開合，傘體開合過程只需幾個的動作就能實現(xiàn)傘型風能轉換裝置的開合，尤其是傘體的合起過程所需不到一秒，且開合過程中充分利用風力作用，大大減少了驅動器運動過程中對電能消耗。同時本專利技術所包含的裝置較少且裝置的結構簡單，能夠大大減少對纜繩增重，從而大大提高傘型風能轉換裝置的風能轉換效率。優(yōu)選地，所述第一鎖定機構和/或第二鎖定機構包括卡鎖機構和卡頭結構，所述步驟S12中，通過驅動器向下行走至傘頭裝置處，解除所述卡鎖機構和卡頭機構的鎖定。本專利技術采用卡鎖機構與卡頭配合鎖定的方式，利用四桿機構的死點實現(xiàn)鎖定和解鎖，其結構簡單，鎖定牢固，安全性高，同時能夠輕松實現(xiàn)解鎖，是一種非常簡單有效的鎖定方式。優(yōu)選地，所述第一鎖定機構和/或第二鎖定機構為電磁鎖機構。電磁鎖無任何機械鎖舌的結構，其鎖定和解鎖主要是通過電流的通斷來實現(xiàn)，完全以其強大的“吸力”吸住鎖定，達到上鎖效果。采用電磁鎖鎖定能快速、有效地實現(xiàn)鎖定和解鎖，同時電磁鎖也是一種非常耐用、堅固又安全的鎖定方式。其中，所述驅動器包括行走裝置、控制裝置、通訊裝置和動力裝置；所述行走機構用于驅動器在纜繩上行走；所述通訊裝置用于接收控制信息；所述控制裝置用于讀取通訊裝置收到的控制信息，并控制驅動器在纜繩上行走，以及鎖定裝置的鎖定和解鎖；所述動力裝置用于為驅動器提供動力。作為本專利技術的一種優(yōu)選方式，所述動力裝置為蓄電池裝置和/或太陽能發(fā)電裝置和/或動能發(fā)電裝置。本方案驅動器的動力裝置采用以上方案能有效利用各種能源發(fā)電為驅動器提供動力，通過一種或幾種方式協(xié)同，在節(jié)約能源的同時，也能保本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，包括：纜繩（1）；由下至上依次固定連接于纜繩上的第一擋塊（2）和第二擋塊（3）；頂部中心套接在纜繩上的傘體（4）；所述第一擋塊（2）和所述第二擋塊（3）之間由下而上依次為套接于纜繩上的傘頭裝置（5）、驅動器（6）和傘尾裝置（7）；所述傘頭裝置（5）通過傘繩（8）與所述傘體（4）連接，且所述傘繩（8）連接于所述傘體（4）的邊緣，所述驅動器（6）在所述傘頭裝置（5）和所述傘尾裝置（7）之間來回運動，所述傘尾裝置（7）設置在所述傘體（4）的頂部中心套接在纜繩上；所述第一擋塊（2）和/或所述傘頭裝置（5）設有能鎖定所述第一擋塊（2）和所述傘頭裝置（5）的第一鎖定機構（9）；所述驅動器（6）和/或所述傘尾裝置（7）設有能鎖定所述驅動器（6）和所述傘尾裝置（7）的第二鎖定機構（10）。

【技術特征摘要】
1.一種單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，包括：纜繩（1）；由下至上依次固定連接于纜繩上的第一擋塊（2）和第二擋塊（3）；頂部中心套接在纜繩上的傘體（4）；所述第一擋塊（2）和所述第二擋塊（3）之間由下而上依次為套接于纜繩上的傘頭裝置（5）、驅動器（6）和傘尾裝置（7）；所述傘頭裝置（5）通過傘繩（8）與所述傘體（4）連接，且所述傘繩（8）連接于所述傘體（4）的邊緣，所述驅動器（6）在所述傘頭裝置（5）和所述傘尾裝置（7）之間來回運動，所述傘尾裝置（7）設置在所述傘體（4）的頂部中心套接在纜繩上；所述第一擋塊（2）和/或所述傘頭裝置（5）設有能鎖定所述第一擋塊（2）和所述傘頭裝置（5）的第一鎖定機構（9）；所述驅動器（6）和/或所述傘尾裝置（7）設有能鎖定所述驅動器（6）和所述傘尾裝置（7）的第二鎖定機構（10）。2.根據(jù)權利要求1所述的單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，所述第一鎖定機構（9）和/或第二鎖定機構（10）包括卡鎖機構和卡頭結構。3.根據(jù)權利要求1所述的單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，所述第一鎖定機構（9）和/或第二鎖定機構（10）為電磁鎖機構。4.根據(jù)權利要求2或3所述的單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，所述傘頭裝置（5）與所述傘繩（8）連接的部分是周向轉動結構。5.根據(jù)權利要求1所述的單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，所述驅動器（6）包括行走裝置、控制裝置、通訊裝置和動力裝置；所述行走機構用于驅動器在纜繩上行走；所述通訊裝置用于接收控制信息；所述控制裝置用于讀取通訊裝置收到的控制信息，并控制驅動器在纜繩上行走，以及鎖定裝置的鎖定和解鎖；所述動力裝置用于為驅動器提供動力。6.根據(jù)權利要求5所述的單驅動式傘型風能轉換裝置，其特征在于，所述動力裝置為蓄電池裝置和/或太陽能發(fā)電裝置和/或動能發(fā)電裝置。7.一種單驅動式傘型風能轉換裝置的開合方法，其特征在于，其動作包括：a）傘體由打開狀態(tài)變?yōu)楹掀馉顟B(tài)：S11：傘頭裝置（5）與第一擋塊（2）...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張建軍，
申請(專利權)人：廣東高空風能技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44