[发明专利]一种电机组发散式分布的高空发电装置及方法

说明书

本发明提供一种电机组发散式分布的高空发电装置及方法，包括漂浮气囊，沿漂浮气囊的圆周方向分布设置有多个风力发电机组，且风力发电机组通过连接杆固定连接于漂浮气囊上，漂浮气囊上固定有与地面固定桩相连的绳索，风力发电机组通过电缆与地面基站相连，用于将风力发电机组发出的电能输送至地面基站。本发明属于高空发电领域。

技术领域

本发明涉及一种高空发电装置及方法，属于高峰发电领域。

背景技术

能源和环境是当今人类面临的两大问题.目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源.随着全球能源使用量的增长及不科学使用，化石燃料等不可再生能源将日益枯竭，并对环境产生严重影响.不可再生能源将日趋枯竭.世界各国人民的节能意识也日趋增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力.一方面节约能源，提高能源利用率.二是开发“绿色能源”是解决能源危机的重要途径.例如太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物能等存在于自然界中的能源被称作“可再生能源”.其中，高空风力发电更是得到很多国家青睐，如果未来能大规模推广，将会解决目前的资源匮乏问题。

高空风力发电分为两种，一类是利用氦气球等升力作用，将发电机升到半空中，在高空中利用丰富的风能转化为机械能，机械能转化为电能，之后通过电缆传到地面电网。该类技术路线的缺陷主要是发电功率受限制，发电机功率增加，重量一般也会增加，升空难度加大；此外，由于系统整体较重，发电机组很难升到千米以上的高度，同时因为发电系统位于高空无法实现增压，大功率情况下势必使用大电流输电，所以必须使用直径较粗的导线。这无疑又加大了整个系统的重量，从而限制了该类技术路线的公司设备上升高度，气球类技术路径的风电设备升空高度多分布在300至500米的范围内。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种电机组发散式分布的高空发电装置及方法，以解决现有高空发电所存在的上述问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种电机组发散式分布的高空发电装置，包括漂浮气囊，沿漂浮气囊的圆周方向分布设置有多个风力发电机组，且风力发电机组通过连接杆固定连接于漂浮气囊上，漂浮气囊上固定有与地面固定桩相连的绳索，风力发电机组通过电缆与地面基站相连，用于将风力发电机组发出的电能输送至地面基站。

优选地，所述风力发电机组沿漂浮气囊的圆周方向等间距分布设置，风力发电机组与漂浮气囊之间的距离均相同；

优选地，所述风力发电机组包括风叶和发电机，风叶固定于发电机的动力输入轴上，发电机的电力输出端通过电缆与地面基站相连；

优选地，所述漂浮气囊为圆柱形或球形气囊，漂浮气囊内冲入有有氦气或其他能够为气囊提供浮力的气体，漂浮气囊上沿圆周方向套设固定有连接杆固定环，所述连接杆的一端焊接固定于连接杆固定环上；

优选地，所述风叶的外侧罩设有筒形防护罩，风力发电机组中的发电机通过连接架焊接固定于筒形防护罩内，所述连接杆的另一端焊接固定于筒形防护罩上；

优选地，所述筒形防护罩为喇叭口式结构。

本发明还提供了一种并联式高空发电方法，该方法在漂浮气囊的外侧沿其圆周方向等间距分布设置多个风力发电机组，风力发电机组连接固定于漂浮气囊上，通过漂浮气囊为风力发电机组提供漂浮在高空的浮力，风力发电机组的风叶垂直于高空处的风向，通过高空风力带动风叶转动，从而使风力发电机组中的发电机发电，风力发电机组通过电缆将产生的电能输送至地面基站，漂浮气囊通过绳索与地面固定桩相连，收放绳索即可控制漂浮气囊的漂浮高度。

与现有技术相比，本发明在漂浮气囊的四周分布设置风力发电机组，最大化地利用漂浮气囊的浮力及其周围空间，多个发电机组并联设置，极大地提升了发电机组总的发电功率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(喇叭口式筒形防护罩)；