[发明专利]用于能源风筝的机电缰绳

说明书

能量风筝可以通过机电缰绳连接到系绳和地面站。能量风筝在发电过程中可能产生大量的升力，并且可能需要将此载荷转移到锚定在地面上的系绳。在单个点上传递载荷会在能量风筝上产生很大的弯矩。为了减轻这种弯矩，可以用缰绳系统将载荷在多个位置之间划分。缰绳系统可以具有多个电导体以传导电力和信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月30日提交的美国专利申请第14/984369号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

除非本文另有说明，否则本部分描述的材料不是本申请权利要求的现有技术，并且不通过包含在本部分中而被认为是现有技术。

发电系统可以将化学和/或机械能(例如动能)转换成电能用于各种应用比如公用系统。作为一个示例，风能系统可以将风动能转换为电能。

发明内容

本文描述了机电缰绳。能量风筝的高纵横比机翼在发电过程中会产生大量升力，需要将此载荷转移到锚定在地面或地面附近的系绳(tether)。虽然单一系绳可能更接近理想的空气动力学和效率，但将载荷从机翼在单个点处转移至系绳可能会导致较长的机翼经受相当大的弯矩。此相当大的弯矩将需要非常大且昂贵的结构。通过使用一个或多个机电缰绳(bridle)在多个位置之间划分系绳和机翼之间的载荷传递，可以减轻这种弯矩以及对大而昂贵的结构的需求。有益地，本文所述的缰绳的实施例可以是坚固的、抗疲劳的、空气动力学的、成本有效的，并且可以允许能量风筝的俯仰(pitch)和滚转(roll)自由度。

一方面，机电缰绳包括含有缠绕的纤维细丝(filament)的结构构件。机电缰绳包括系绳套管，其联接到所述结构构件的第一端，其配置成将系绳联接到所述机电缰绳。所述机电缰绳包括机翼套管，其联接到所述结构构件的第二端。所述机翼套管配置为将飞行器连接到所述缰绳。所述机电缰绳还包括多个电导体，其联接到所述结构构件并且从所述第一端延伸到所述第二端。

另一方面，一种机电缰绳系统包括第一缰绳，所述第一缰绳包括：第一结构构件，其包括缠绕的纤维；第一系绳套管，其联接到所述第一结构构件的第一端；和第一机翼套管，其联接到所述第一结构构件的第二端，其中，所述第一机翼套管配置为将飞行器联接到所述第一缰绳。所述机电缰绳系统还包括第二缰绳，所述第二缰绳包括：第二结构构件，其包括缠绕的纤维；第二系绳套管，其联接到所述第二结构构件的第一端；和第二机翼套管，其联接到所述第二结构构件的第二端，其中，所述第二机翼套管配置为将飞行器联接到所述第二缰绳。所述第一系绳套管和所述第二系绳套管配置为将所述第一缰绳和所述第二缰绳联接到系绳。所述机电缰绳系统还包括多个电导体，其联接到所述第一缰绳并且延伸所述第一结构构件的长度。

另一方面，一种能量风筝系统包括联接到导电系绳的地面站。该能量风筝系统包括多个缰绳，每个缰绳包括：结构构件，其包括缠绕的纤维；系绳套管，其联接到所述结构构件的第一端；和机翼套管，其联接到所述结构构件的第二端；其中，每个系绳套管联接到导电系绳。所述能量风筝系统还包括多个电导体，其延伸所述多个缰绳中的至少一个的长度并电联接到飞行器。所述能量风筝系统还包括功率传输回路，其配置成在所述导电系绳和机电缰绳系统之间传输电力或信号。机翼套管分别联接到飞行器。

通过阅读下面的详细描述并适当参考附图，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域的普通技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据示例实施例的飞行风力涡轮机(AWT)。

图2是示出根据示例实施例的AWT的部件的简化框图。

图3示出了根据示例实施例的飞行器。

图4示出了根据示例实施例的经由系绳联接到地面站的飞行器。

图5示出了根据示例实施例的经由缰绳系统500联接到系绳120的飞行器330。