[发明专利]风筝动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风筝动力系统，该风筝动力系统包括具有发电机的地面控制单元以及通过至少两个主牵引缆索连接到所述发电机的风筝。

背景技术

从出版物能够得知这种系统，所述出版物如国际专利公布WO2007/122650和WO2007/135701，以及美国专利公布US2002/040948和US2007/0126241。

WO2007/122650公开了一种风成系统(Aeolian system)，该风成系统使用动力翼轮廓来产生电能。形成为风筝的形式的翼轮廓被控制用来执行预定的飞行轮廓，并且由风产生的力通过两根绳索传递到基础平台。基础平台包括两个分离的绞盘和连接到各个绞盘的发电机，以及用来将绳索整齐地缠绕在绞盘上的引导模块。

WO2007/135701公开了一种自动控制系统，该自动控制系统用于风筝的操作以收获风能。使用两个驱动缆索并且控制该缆索缠绕在其上的两个绞盘，以控制风筝的飞行轨迹。控制被实现以优化从风中减去的动能的量。

US2002/040948公开了一种轴向模式线性风力涡轮机。多个翼面风筝通过两个控制线和两个支撑线并行连接到枢轴控制外壳。使用这两个控制线，多个翼面风筝被控制以实现预定的轨迹，该预定的轨迹包括发电行程和回卷(rewind)部分。

US2007/0126241公开了一种风驱动设备，该风驱动设备用于空中的风力发电系统。第一拖绳卷绕在第一卷轴上，并且第二拖绳卷绕在第二卷轴上。第一卷轴固定地安装到连接于发电机的轴上，并且第二卷轴可旋转地安装到同一轴上。使用连接到第二卷轴的鼓形部分的齿轮和控制马达，可以调节第一和第二卷轴的相互旋转位置。

此外，从另外的现有技术出版物也能得知风力发电系统，所述出版物如国际专利公布WO2009/026939和美国专利公布US7287481和US2011/0272527。

WO2009/026939公开了一种特别是用于水运工具的气动风力推进装置。引导线连接在气动翼和基础平台上的杆之间，并且在启动和着陆动作期间，所述引导线通过传递张力以引导气动翼。

US7287481公开了一种用于风筝(特别是用来驱动水运工具)的放飞和收回装置。在启动和着陆动作期间，多个缩帆索用于减小或增加气动轮廓元件的尺寸，并且用于提供水运工具上的桅杆和气动轮廓元件之间的张力。

US2011/0272527公开了一种发电风筝系统。该系统包括另外的缩帆缆索和液压伸缩杆，该液压伸缩杆帮助放飞和收回风筝。偏航系统用于以适当的角度转动风筝系统以增加能量产生。

发明内容

本发明寻求提供风筝动力系统的进一步改进，该进一步改进寻求整个系统或其部分的较好效率和可靠性。

根据本发明的一方面，提供一种风筝动力系统，该风筝动力系统包括具有发电机的地面控制单元，以及通过至少两个主牵引缆索连接到发电机的风筝，其中，所述发电机的转子部包括用于所述至少两个主牵引缆索中的每个的绞盘滑轮，并且其中，各个所述绞盘滑轮间接地机械连接到所述发电机。这为风筝动力系统提供了更好且更可靠的控制，特别是对于控制风筝的飞行轨迹。

在另外实施例中，各个绞盘滑轮可旋转地连接到转子部，并且通过差动装置相互连接，该差动装置具有壳体和输出轴，该壳体连接到转子部，并且输出轴连接到相应的绞盘滑轮。差动装置将自动地保证连接到绞盘滑轮的主牵引缆索的适当的相对改变，以能够对风筝飞行轨迹的高效且可靠的控制。

在示例性实施例中，所述绞盘滑轮相对于所述转子部的相对旋转位置能够通过具有液压或电致动器的设定单元而设定，所述液压或电致动器布置在所述转子部和连接到所述绞盘滑轮的所述输出轴中的一个之间，或者布置在所述转子部和所述差动装置中的多个行星轮中的一个之间。替代地，所述绞盘滑轮相对于所述转子部的相对旋转位置能够通过使用具有液压或电致动器的制动单元对所述绞盘滑轮中的一个或连接到该绞盘滑轮中的一个上的驱动轴的制动作用而设定。

在第二方面中，本发明涉及一种如上定义的风筝动力系统，其中，所述发电机的转子部包括分别用于所述至少两个主牵引缆索的绞盘滑轮，并且其中，所述绞盘滑轮布置为同轴并设置用于调节所述两个绞盘滑轮的相对旋转位置的设定单元。因此，可以使用设定单元控制绞盘滑轮，以便在能量收获阶段期间和在回卷阶段期间控制风筝的飞行轨迹。连接到发电机的风筝可以是如这里公开的实施例的一个中所描述的风筝。