[实用新型]串接式双向驱动的风能动力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风能转换系统，尤其是涉及一种可实现连续提供能量的串接式双向驱动的风能动力系统。 

背景技术

环境和气候科学家Cristina Archer和Ken Caldeira的研究报告指出：高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。风能是一种清洁的可再生能源，将高空风充分能利用起来为人类所用，是科学研究工作者一直关注的热点话题，高空风能的诸多优势使其越来越受到世界各国的重视。 

高空风及高空风能的特点是：风速大、平均能量密度高、地域分布广、稳定性高、常年不断。高空风能的利用是在高空中采集风能，将风能转化为机械能，最后将机械能转换为电能或其它形式的能量。 

高空风能的采集和利用是全世界范围内的新兴研究领域，高空风能作为一种蕴藏丰富的清洁能源，高空风能的采集和控制的难度高，导致很多普通的高空风力动力系统产生的电能小而且不稳定。 

间歇性的高空风能发电技术已经能提供较大功率的发电量，但是由于做功伞下行期间有一段时间没有发电，造成了该段时间内资源的浪费。 

实用新型内容

本实用新型提出一种串接式双向驱动的风能动力系统，能够提供连续的动力，具有风能转换效率高的特点。 

本实用新型采用如下技术方案实现：一种串接式双向驱动的风能动力系统，其包括： 

分别连接在做功装置的传动轴两端的两个卷扬机；

两个用于在高空收集风能，将风能转换为机械能并分别通过做功绳输出机械能的伞型风力装置，两个做功绳以相同缠绕方向分别缠绕连接在两个卷扬机的卷筒；

连接并控制两个伞型风力装置和两个卷扬机的中央控制装置；

其中，在每个工作周期内，中央控制装置以时间差Tx分别向两个伞型风力装置发出第一控制信号，分别控制两个伞型风力装置，伞型风力装置从工作下限位置经过时间T₁上升至工作上限位置，输出机械能并带动两个卷筒正向转动；于发出第一控制信号后经过时间T₁，中央控制装置以时间差Tx分别向两个伞型风力装置发出第二控制信号控制两个伞型风力装置停止上升，且于两个伞型风力装置收到第二控制信号时，中央控制装置控制两个卷扬机的卷筒反转，分别带动两个伞型风力装置从工作上限位置经过时间T₂下降至工作上限位置；且， T₁>Tx> T₂。

在一个优选实施例中，伞型风力装置还包括： 

从下至上依次连接在做功绳上的控制箱、滑筒、做功伞和平衡装置，且控制箱固定做功绳上且无线连接中央控制装置；

连接在做功伞的伞形边缘与滑筒之间的若干细绳；

连接在控制箱与滑筒之间，且由控制箱控制其伸长量变化的伞控制绳；

其中，做功绳与地面成一角度设置；

控制箱收到中央控制装置发出的第一控制信号时，控制将伞控制绳的长度缩短并保持为一个较短的固定长度；控制箱收到中央控制装置发出的第二控制信号时，控制将伞控制绳的长度变长。

在一个优选实施例中，控制箱包括：用于控制伞控制绳的伸长量变化的小卷扬机，小卷扬机通过伞控制绳连接滑筒； 

用于在检测到控制箱到达工作下限位置时，发出第一提示信号以触发中央控制装置发出第一控制信号，且在检测到控制箱到达工作上限位置时，发出第二提示信号以触发中央控制装置发出第二控制信号的位置检测器，位置检测器无线连接中央控制装置。

在一个优选实施例中，所述伞型风力装置还包括：固定连接在做功绳上的挡块，挡块位于做功伞与平衡装置之间。 

在一个优选实施例中，在控制箱到达工作上限位置时，做功伞的伞形顶部的位置低于挡块。 

在一个优选实施例中，平衡装置包括：固定连接在做功绳的顶部末端的升力导引体；固定连接在做功绳上的平衡伞。 

其中，每个卷扬机和做功装置之间连接有单向离合器，单向离合器的中心轴承的其中一端通过一个联轴器与卷扬机的转轴连接，另一端通过另一个联轴器与做功装置的传动轴连接。 

其中，卷扬机包括：连接做功绳的卷筒；电磁离合器；减速齿轮箱；由中央控制装置控制转动的电动机；其中，电磁离合器的中心转轴通过减速齿轮箱连接卷筒的转轴，且电磁离合器与电动机耦接。 

其中两个卷扬机具有相同的结构。 

其中，两个伞型风力装置具有相同的结构。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：