一种气囊式伞型风能转换装置。其中，包括套接在轨道绳上的活塞杆、活塞与活塞筒，由上控制箱及滑筒式下控制箱配合调节控制；上下气囊式做功伞之间用牵引绳串联若干中间伞；做功伞中的气囊主要功能，即利用分布在伞面上充气后的气囊与活塞杆、活塞及活塞筒配合形成一个基本框架结构，使做功伞能主动的、有规律的打开，再加伞控制绳、细绳、上下控制绳和牵引绳组合形成一个有特定形状的笼状骨架结构，使整个做功伞形成一个多伞面的受风做功体，串联上述多个气囊式伞型风能转换装置，更容易实现风电能成规模的、大功率的转换。在气囊式做功伞下降时，气囊中的气体由活塞杆、活塞与活塞筒组成的密闭空间储存，便于气囊式做功伞有规律的收拢。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种风能转换控制系统，尤其是涉及一种风能应用中将风能转换为动力的气囊式伞型风能转换装置。技术背景高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。中国绝大部分地区5000米以上高空中的有效风能密度在1000瓦/平方米以上。在全世界范围内，多数都只停留在低空风能领域的研宄，高空风能的利用将成为新能源发展道路上具有远大前景的
高空风能的利用是在高空中转换风能，将风能转化为机械能，最后将机械能转换为电能或其他形式的能量。目前，高空风能采集和控制技术的主流是将发电机置于地面的高空风筝型控制技术。可目前常用风筝型高空风能转换控制系统中风筝既是平衡体又是做功体，即目前通常采用的是平衡体和做功体同一控制的方式，这种方式控制难度大，难以实现稳定的大功率能量的供给，高空风能控制技术的问题一直没有得到很好地解决。另外，目前高空风筝型能量转换控制技术在做功体上升的时候，将风能转换为电能或其他形式的能量，做功体下降时能量供给停止，因此，难以满足持续稳定的能量的提供。为了实现高空风能的大功率能量转换，需要多个做功体做功来实现能量转换的累加，因此，多个做功体的绳具之间互相影响容易出现缠绕的现象导致做工过程终止。尚空风能的转换控制技术是目如尚空风能提供稳定、大功率能量的瓶颈，起着关键的重要作用，而目前常见的高空风能的转换控制系统难以实现高空部分控制的稳定性和大功率的能量转换，难以满足人类生产和生活的需要。
技术实现思路
本专利技术提出一种将风能转换为动能的气囊式伞型风能转换装置，应用于高空风能技术实现空中部分与ZL201110322204.3专利相比更主动的、更有效、更良好的控制性能以及更有效率的利用风能，进而使尚空风能实现稳定和大功率的能量转换。本专利技术采用如下技术方案实现:一种气囊式伞型风能转换装置，其包括:与地面成一角度设置的轨道绳；从下至上依次固定连接在轨道绳上的接口、挡块、活塞杆和上控制箱；在挡块与活塞杆之间的轨道绳上设置滑筒式下控制箱，且挡块通过至少一根伞控制绳与滑筒式下控制箱连接，伞控制绳由滑筒式下控制箱控制伸长量变化；顶部中心套接在活塞筒上的气囊式做功伞，其伞型边缘与滑筒式下控制箱之间连接若干细绳；套接在轨道绳上的活塞杆与活塞筒配合，由上控制箱及滑筒式下控制箱调节控制气囊式做功伞的位置；当上控制箱到达相对地面的工作下限位置时，发出第一提示信号使活塞筒上的通气控制阀打开，随着活塞筒的上移，活塞筒里的气体逐渐进入气囊内，由滑筒式下控制箱调节伞控制绳，使气囊式做功伞在气囊内气体及风力作用下开伞；当滑筒式下控制箱到达相对地面的工作上限位置时，发出第二提示信号使滑筒式下控制箱收短活塞筒控制绳下行并收放相应伞控制绳，带动气囊式做功伞的顶部下行移动，气囊内气体收入活塞筒内，而使气囊式做功伞收拢。在一个优选实施例中，滑筒式下控制箱包括:用于控制活塞筒延活塞杆下行的卷扬机，其控制绳的末端缠绕在卷扬机的滚筒上;用于控制伞控制绳的伸长量变化的卷扬机，两伞控制绳的末端分别正反缠绕在卷扬机的两滚筒上；用于驱动卷扬机转动的下控制电机；用于检测控制箱到达工作下限和工作上限位置时分别发出第一提示信号和第二提示信号的位置检测器。在一个优选实施例中，位置检测器包括:用于接收GPS信号的GPS信号接收器；用于根据GPS信号分析滑筒式下控制箱的位置信息，并当滑筒式下控制箱达到工作下限位置或工作上限位置时，分别发出第一提示信号或第二提示信号的控制器。上控制箱包括:控制活塞筒延活塞杆上行的卷扬机，其控制绳的末端缠绕在卷扬机的滚筒上，以控制活塞筒控制绳伸长量的变化。在一个优选实施例中，活塞筒控制绳为2条，且2条控制绳对称设置在轨道绳的两侧。在一个优选实施例中，伞控制绳为2条，且2条控制绳对称设置在轨道绳的两侧。在一个优选实施例中，所述气囊式伞型风能转换装置还包括:设置在地面的中央控制系统，用于根据滑筒式下控制箱发出的第一提示信号或第二提示信号控制上控制箱和滑筒式下控制箱。在一个优选实施例中，所述气囊式伞型风能转换装置还包括:用于连接上下气囊式做功伞的牵引绳，上下气囊式做功伞之间用牵引绳串联的若干中间伞，以及与上控制绳连接并套在活塞杆上滑动的滑动套，上气囊式做功伞、中间伞分别用连接环与滑动套连接。在一个优选实施例中，轨道绳的上末端和下末端分别连接设置接口，且轨道绳、接口都是中空的，以便通过地面设置的气体切换控制装置根据需要将高压罐内的气体通过活塞杆上通气孔及活塞下方的通气道进入活塞筒及气囊内，或将气体通过其通道排入地面设置的真空罐中。另外，本专利技术还公开了一种气囊式伞型风能转换系统，其包括:多个如上所述气囊式伞型风能转换装置，每个气囊式伞型风能转换装置中轨道绳的上末端或/和下末端分别连接设置中空接口，多个气囊式伞型风能转换装置通过接口依次串联。与现在技术相比，本专利技术具有如下有益效果:在本专利技术提出的气囊式伞型风能转换装置中，采用上控制箱、滑筒式下控制箱对气囊式做功伞的协同作用来控制气囊式做功伞的空中开合，控制效果更好，使气囊式做功伞工作时在空中的开合更稳定；且采用活塞及活塞杆与活塞筒定位移动，有效防止气囊式做功伞在空中开合时绳具过多而出现缠绕现象；再则，套接在轨道绳上的活塞杆、活塞与活塞筒，由上控制箱及滑筒式下控制箱配合调节控制；上下气囊式做功伞之间用牵引绳串联若干中间伞；做功伞中的气囊主要功能，即利用分布在伞面上充气后的气囊与活塞杆、活塞及活塞筒配合形成一个基本框架结构，使做功伞能主动的、有规律的打开，再加伞控制绳、细绳、上下控制绳和牵引绳组合形成一个有特定形状的笼状骨架结构，使整个做功伞形成一个多伞面的受风做功体，串联上述多个气囊式伞型风能转换装置，更容易实现风电能成规模的、大功率的转换。在气囊式做功伞下降时，气囊式做功伞气囊中的气体由活塞杆、活塞与活塞筒组成的密闭空间储存，使得气囊式做功伞有规律的收拢，进入下一轮循环做功状态。另外，由于气囊式做功伞的打开、收拢的开合运动都是在一根轨道绳(功伞绳)上完成的，因此，采用串接多个气囊式伞型风能转换装置的方法，就可以实现稳定的、大功率的风能转换。下面结合附图及实施例对本专利技术进一步说明【附图说明】图1是本专利技术气囊式做功伞在打开状态下的结构示意图；图2是本专利技术气囊式做功伞在收伞完毕状态下的结构示意图；图3是图1中气囊式当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气囊式伞型风能转换装置，其特征在于工作时与地面成一角度设置的轨道绳(1)；从下至上依次固定连接在轨道绳(1)上的接口(2)、挡块(3)、活塞杆(6)和上控制箱(15)；滑筒式下控制箱(5)及活塞杆(6)利上控制箱(15)套接在轨道绳(1)上；气囊式做功伞(13)和活塞筒(9)延活塞杆(6)上下移动；活塞(8)组装在活塞杆(6)上并与上控制箱(15)连为一体；气囊式做功伞(13)的顶部中心套连在活塞筒(9)上部外缘，由上控制箱(15)内的控制电机通过上控制绳(14)控制活塞筒(9)的移动，气囊式做功伞(13)边缘用若干细绳(12)和控制绳(4)与滑筒式下控制箱(5)上端连接；活塞筒(9)下端设有通气控制阀(7)，由通气管路(10)与气囊式做功伞(13)连接；活塞筒(9)下端与下控制绳(11)连接，与控制绳(4)并由滑筒式下控制箱(5)内的控制电机控制其伸长量的变化；滑筒式下控制箱(5)下端通过控制绳(4)与挡块(3)连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李矢，
申请(专利权)人：李矢，
类型：新型
国别省市：上海;31
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