海上无人机风力发电平台制造技术

本发明专利技术涉及一种海上无人机风力发电平台，包括箱体、左箱盖、右箱盖和位于箱体内的电源、伺服机构、发电机和缆线收放系统，左箱盖和右箱盖的开合分别通过各自的伺服电机控制，用于释放无人机，左箱盖通过由左伺服电机驱动的左电动滑轨机构与箱体开口左端滑动连接,右箱盖通过由右伺服电机驱动的右电动滑轨机构与箱体右端滑动连接；缆线收放系统通过牵引绳与无人机相连，当无人机移动时，通过牵引绳拉动并驱动发电机，一旦牵引绳被卷出预定的系绳长度时，缆线收放系统使牵引绳回卷。

【技术实现步骤摘要】
海上无人机风力发电平台
本专利技术属于海上新型无人机风力发电设备
，特别是利用无人机在高空收集风力进行发电的海上能量转化平台。
技术介绍
作为一种无污染、可持续供给的绿色能源，风力发电便利了人们的生产生活，对电力社会文明的重要作用是不言而喻的。海上风力资源丰富，比陆地风力发电量大。通常，离岸10公里的海上风速要比沿岸陆上高约25％，受环境影响小。海上风力发电受噪声、鸟类影响及电磁波干扰等问题的限制较少，不占用陆上土地资源，不涉及土地征用等问题。因自身所蕴含的无限能量，海上风力发电越来越受到世界各国的重视。中国具有丰富的海上风能资源，东部沿海水深2～15m，有效风能密度大于或等于200W/m2的等值线平行于海岸线，沿海岛屿有效风能密度在300W/m2以上，全年风速大于或等于3m/s的时数约为7000h～8000h，大于或等于6m/s的时数为4000h。可利用的风能资源约为陆上的3倍，达到700GW，而且距离电力负荷中心比较近。一般的风力发电机组包括风力机、发电机、变速传动装置及相应的控制器等，可用来实现风能与电能的能量转换。但上述发电功率受制于自然风力的大小，而在海上风速随高度的变化较大，传统的海上风力发电设备由于技术原因很难达到相对高的高度来获取风力，因此其发电功率较低。并且，海上风电项目施工复杂，配套设施建设周期较长，导致海上风电装机增幅大幅下降。另外，目前由于技术原因，海上风能利用仅仅停留在30～50m的浅海，为了海上风能资源利用率大幅提高，海上风力发电设备需要向深海发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种海上新型无人机发电平台，通过将无人机预先设置在指定位置的平台内，平时预置于海面上，起风时，无人机自发飞至300米高空后关闭发动机，最大限度捕捉风力，将风能转化为电能。大大降低了传统海上风电设备的施工复杂程度。并且，本平台可采集高空大量的风能，提高本海上风电平台的发电功率，另外，本平台便携的特性使其可向深海发展。一种海上无人机风力发电平台，包括箱体、左箱盖、右箱盖和位于箱体内的电源、伺服机构、发电机和缆线收放系统，左箱盖和右箱盖的开合分别通过各自的伺服电机控制，用于释放无人机，左箱盖通过由左伺服电机驱动的左电动滑轨机构与箱体开口左端滑动连接,右箱盖通过由右伺服电机驱动的右电动滑轨机构与箱体右端滑动连接；缆线收放系统通过牵引绳与无人机相连，当无人机移动时，通过牵引绳拉动并驱动发电机，一旦牵引绳被卷出预定的系绳长度时，缆线收放系统使牵引绳回卷。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、该平台基于无人机高空被动飞行，可将海面高空巨大的风力资源采集下来并进行电能转化，相比传统意义上的海上风力发电设备其效率和功率得到极大的提高。2、该平台结构简单，可收纳于箱体中，整个系统运输起来就很方便。可在海面部署大量该平台，该平台一个可产生100KW电量，几百个海上综合能量转化平台完全可以为一座小型工厂提供用量。同时作为漂浮在海面上的小型能源补给平台为船只、渔场或军事活动提供能源供应。3、该平台不需要近海海底打地基也不需要进行水下作业，无需现场拆卸与安装，整个系统安放起来就很方便。因此那些传统海上发电平台难以安放的区域(如深海)，完全可以利用该平台来为这些地区提供不间断的电力。附图说明图1是本专利技术的整体外形示意图。图2是本专利技术平台内部结构示意图。图中：1、无人机；2、牵引绳；3、发电平台；4、左箱盖；5、右箱盖；6、绞盘；7、发电机外壳；8、缆线收放系统；9、发电机；10、数模转换器；11、电源。具体实施方式本专利技术利用海上高空丰富的风力资源，创新的通过一个绳子将经过特殊配置的无人机拴在一个海上平台，像风筝一样的涡轮机可以在海拔300米到400米的高度捕获风能，这种方式比“传统”结构受到的影响要小得多。如图1和图2所示，本专利技术提供的新型海上无人机风力发电系统，其包括：预置在海面的发电平台3；无人机1在高空通过牵引绳2将风力传送到发电平台3内进行电能转化。电源、伺服机构、发电机和缆线收放系统，发电平台包括箱体、左箱盖4、右箱盖5和位于箱体内的电源11、伺服机构、发电机9和缆线收放系统，左箱盖4和右箱盖5分别通过伺服电机控制，左箱盖通过由左伺服电机驱动的左电动滑轨机构与箱体开口左端滑动连接,右箱盖通过由右伺服电机驱动的右电动滑轨机构与箱体右端滑动连接。起风时箱盖打开释放无人机。图2示意平台内部结构，无人机1借助牵引绳与牵引绳绞盘6链接，在启动之后，无人机1沿着垂直于牵引绳的平面垂直的飞行，轨迹与该放出运动叠加，飞行轨迹可以是圆弧形或者8字形。圆弧的幅度及其水平或者垂直定向根据风向选择，使其可以将无人机1产生的牵引力通过牵引绳传送到发电机发电，期间通过线缆收放系统(参见：任雪峰的一种用于系留无人机收放舱的线缆收放装置:中国，201620660491.7[P].2017-02-15.)的弹簧和轴承调整牵引绳的收放，当无人机1移动时，它通过牵引绳拉动并驱动发电机。一旦牵引绳被卷出预定的系绳长度时，无人机1自动向地面下降，缆线收放系统8使牵引绳回卷。然后，无人机1又通过风力带动牵引绳上升并重复该过程。如此往返，产生电力。无人机启动过程所用到的电力由电源11提供，并由发电机9将高空无人机收集的风能转化为电能，转化的电能由数模转换器10输出给外部使用。起风时，无人机的栓翅从平台站点上自动启动，由小型旋螺桨提供升力并进行控制，飞至300米高空后自动关闭发动机，随着高空的强风按照数字8的形状进行被动飞行，平台上的发电机会将运动产生的机械能转换成电能。这样的发电模式，通过无人机在空中灵活的变换位置和角度，能够最大限度的捕捉风力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上无人机风力发电平台，包括箱体、左箱盖、右箱盖和位于箱体内的电源、伺服机构、发电机和缆线收放系统。左箱盖和右箱盖的开合分别通过各自的伺服电机控制，用于释放无人机，左箱盖通过由左伺服电机驱动的左电动滑轨机构与箱体开口左端滑动连接,右箱盖通过由右伺服电机驱动的右电动滑轨机构与箱体右端滑动连接；缆线收放系统通过牵引绳与无人机相连，当无人机移动时，通过牵引绳拉动并驱动发电机，一旦牵引绳被卷出预定的系绳长度时，缆线收放系统使牵引绳回卷。

【技术特征摘要】
1.一种海上无人机风力发电平台，包括箱体、左箱盖、右箱盖和位于箱体内的电源、伺服机构、发电机和缆线收放系统。左箱盖和右箱盖的开合分别通过各自的伺服电机控制，用于释放无人机，左箱盖通过由左伺服电机驱动的左电动滑轨机构与箱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹强，李鑫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12