一种姿态自整定的发电风筝及发电方法技术

本发明专利技术公开了一种姿态自整定的发电风筝及发电方法，本发明专利技术一种姿态自整定的发电风筝，包括风筝，风力发电机，电力电子整流设施，蓄电池，用电器，锚泊设施；发明专利技术的风筝可以通过两个发电机辅助起飞；且当风力不足是；辅助升空或维持悬浮，当风力不稳是，调节两侧风力发电机转速以维持风筝稳定悬浮。另外本发明专利技术的风筝可持续为用电设备供电。

【技术实现步骤摘要】
一种姿态自整定的发电风筝及发电方法
本专利技术涉及新能源风能领域，具体涉及到姿态自整定的发电风筝及发电方法。
技术介绍
目前网络的普及和发展，使人们已经越来越离不开网络。因为地理位置的限制，或是自然地址灾害的发生以及偏远的地带，在少数无法安装大型基站的地方和信号死角，无法通信成了人们一大痛点，除了爬到更高的地方再将手机举高，似乎没有更好的方法来解决这一问题。高空基站将使问题引刃而解。如何简便地将基站送到空中并能使其长期稳定运行成了问题。目前有文献描述利用旋翼式无人机搭建空中基站的可行性，但采用旋翼式无人机，则电源成了无人机与基站的最大限制。考虑到高空风能极为充裕，我们看到一种新的方式——使用风筝携带风力发电机及通信设施至空中，成为电力自给系统，续航的问题得以解决。同理，还有很多人们希望能够长期在空中某一位置稳定运行却受制于续航能力的设施，如摄像头，照明设施等，均可采取此方式。但是，这种方式虽能保证续航，可面对高空的莫测风向，其姿态难以稳定，也就是说很难长期在高空某一固定位置稳定运行，而且难以正面迎风，使发电机最高效运转。所以，对发电风筝的姿态控制是极为必要的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种姿态自整定的发电风筝及发电方法。一种姿态自整定的发电风筝，包括风筝，风力发电机，电力电子整流设施，蓄电池，用电器，锚泊设施；所述的风筝上设有、DC-DC整流稳压模块、蓄电池、锚泊设施、一个或多个风力发电机；所述的风力发电机的电力输出端口与通过DC-DC整流稳压模块与电池连接，电池与用电器连接，锚泊设施与风筝连接；其中风力发电机通过DC-DC整流稳压模块给蓄电池供电，或者蓄电池通过DC-DC整流稳压模块给风力发电池供电；所述的锚泊设施包括牵引机构和牵引线，牵引线的一端与风筝连接，另一端与牵引机构连接。作为优选，所述的蓄电池可双向输出电能。作为优选，用电器为通讯基站，路由器，监控设施或照明设施。作为优选，所述的风力发电机扇翼直径在为30-50厘米。作为优选，所述风力发电机为带桨叶的直流发电机。作为优选，所述的牵引机构为卷扬机或由人手动控制。作为优选：所述的牵引机构上设有力传感器。一种姿态自整定的发电风筝的发电方法，该方法具体包括以下步骤：步骤一：蓄电池通过DC-DC整流稳压模块向风力发电机供电，将风力发电机作为电机使用，辅助风筝起飞；步骤二：当风筝升空后，蓄电池持续为用电器供电；步骤三：当风向不稳点时，调整两侧风力发电机转速，来保持风筝稳定悬浮；步骤四：当风力不足时，供电电压小于蓄电池的电压；蓄电池为风力发电机供电；增加风力发电机转速；维持风筝悬浮；当风力足够时；双侧风力发电机将风能转换为电能，并通过DC-DC整流稳压模块给蓄电池供电。作为优选，所述的牵引机构根据力传感器调整牵引线的拉力。有益效果：本专利技术的风筝可以通过两个发电机辅助起飞；且当风力不足是；辅助升空或维持悬浮，当风力不稳是，调节两侧风力发电机转速以维持风筝稳定悬浮。另外本专利技术的风筝可持续为用电设备供电。附图说明图1是本专利技术的结构图。具体实施方式以下结合附图及具体实施例，进一步详细说明本专利技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不是用于限定本专利技术的保护范围。一种发电风筝及其姿态自整定系统，其中所述系统至少包括风筝5，风力发电机1，电力电子设施2，蓄电池3，用电设施4，牵引设施(6)。为保证风筝具有足够的升力，其面积应在4平方米以上。起飞时，蓄电池向发电机输送电能，使其成为电动机，辅助起飞。当空中风力不均匀时，即风筝左右两侧受到风力大小不同时，风筝便会摇晃，姿态不稳。此时，基于UC3845芯片的电力电子设施可自动调整输出功率，改变发电机输出电流大小以改变发电机转速。风筝两边发电机转速不同，所受阻力不同，以适应两边不均匀的风速从而稳定姿态。风力发电机扇翼直径在40厘米左右，风筝升入距离地面100米以上高度，所受平均风速达到10米/秒，足够使每台发电机输出50W左右的功率。发电机向蓄电池输出的电压高于蓄电池向发电机输出的电压，发电机向蓄电池充电。利用蓄电池存储电力可弥补风速不足时发电机输出功率不足的缺陷。其容量应在20000mAh以上，能保证在风力不足的情况下，继续为100W负载稳定供电30分钟以上。而且蓄电池可根据负载调节输出电压、输出电流，适应不同的用电设施。以通信设施为例，当此专利技术用于组建高空基站时，目标覆盖区域在高空基站载体下方1000亩的范围内。采用全向天线，能够保证无线网络覆盖的稳定性，同时考虑覆盖范围过大引起基站拥塞问题。当采用36载频，在不采用外置合路器条件下，天线数量为4根全向天线，全向天线应选用带零点填充功能(天线倒装,需要上波瓣的零点填充)的全向天线,考虑一定电上倾角及远程控制，有效增强地面覆盖。中兴ZXSDRBS8102L2100LTE微蜂窝基站额定电压为12V，额定电流2.5A，额定功率25W，在供电系统承受范围内，可长期正常运行在空中。牵引系统负责将风筝与地面连接，连接介质为绳索。为保证绳索强度足够，选用直径为2毫米的丙纶材质绳索，可承载1000N拉力。绳索一头系在风筝上，另一头可由人手持，或固定在卷扬机、汽车上，方便移动和调整方向。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种姿态自整定的发电风筝，其特征在于：包括风筝，两个风力发电机，电力电子整流设施，蓄电池，用电器，锚泊设施；所述的风筝上设有、DC‑DC整流稳压模块、蓄电池、锚泊设施、两个风力发电机；所述的风力发电机的电力输出端口与通过DC‑DC整流稳压模块与电池连接，电池与用电器连接，锚泊设施与风筝连接；其中风力发电机通过DC‑DC整流稳压模块给蓄电池供电，或者蓄电池通过DC‑DC整流稳压模块给风力发电池供电；所述的锚泊设施包括牵引机构和牵引线，牵引线的一端与风筝连接，另一端与牵引机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种姿态自整定的发电风筝，其特征在于：包括风筝，两个风力发电机，电力电子整流设施，蓄电池，用电器，锚泊设施；所述的风筝上设有、DC-DC整流稳压模块、蓄电池、锚泊设施、两个风力发电机；所述的风力发电机的电力输出端口与通过DC-DC整流稳压模块与电池连接，电池与用电器连接，锚泊设施与风筝连接；其中风力发电机通过DC-DC整流稳压模块给蓄电池供电，或者蓄电池通过DC-DC整流稳压模块给风力发电池供电；所述的锚泊设施包括牵引机构和牵引线，牵引线的一端与风筝连接，另一端与牵引机构连接。2.根据权利要求1所述的一种姿态自整定的发电风筝，其特征在于：所述的蓄电池可双向输出电能。3.根据权利要求1所述的一种姿态自整定的发电风筝，其特征在于：用电器为通讯基站，路由器，监控设施或照明设施。4.根据权利要求1所述的一种姿态自整定的发电风筝，其特征在于：所述的风力发电机扇翼直径在为30-50厘米。5.根据权利要求1或5所述的一种姿态自整定的发电风...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮定，沈磊，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33