一种长航时平流层浮空器系统及其发电方法技术方案

本发明专利技术提供一种长航时平流层浮空器系统及其发电方法，包括浮空器囊体；吊舱，吊设在浮空器囊体底部；发电分系统，吊设在吊舱底部；发电缆绳，由承力材料和电缆组成，用于连接发电分系统与吊舱；吊舱上设有高度调节分系统以用于调节发电分系统的高度，高度调节分系统包括高度决策装置、卷扬电机以及连接在卷扬电机输出端上的缆绳收纳筒，发电缆绳的一端在缆绳收纳筒上缠绕若干圈后与吊舱内的能源分系统相连，另一端与发电分系统相连。通过将发电分系统吊设在吊舱底部，并由高度调节分系统调节发电分系统的高度，使得发电分系统能够在可能风能更多的高度进行发电工作，进而提高风场能源利用率。本发明专利技术应用于浮空器及其供能系统。

A Long-endurance Stratospheric Aerostat System and Its Power Generation Method

The invention provides a long-endurance stratospheric buoyant system and its power generation method, including a buoyant capsule; a pod, which is hoisted at the bottom of the buoyant capsule; a power generation subsystem, which is hoisted at the bottom of the pod; a power generation cable, consisting of load-bearing materials and cables, which is used to connect the power generation subsystem with the pod; and a height adjustment subsystem on the pod for adjusting the height of the power generation subsystem. The height regulation subsystem includes a height decision device, a winding motor and a cable receiver connected to the output terminal of the winding motor. One end of the power cable is connected with the energy subsystem in the pod after winding several circles on the cable receiver, and the other end is connected with the power generation subsystem. By hoisting the power generation subsystem at the bottom of the pod and adjusting the height of the power generation subsystem by the height adjustment subsystem, the power generation subsystem can generate electricity at a higher possible wind energy level, thereby improving the energy efficiency of the wind farm. The invention is applied to a floater and its energy supply system.

【技术实现步骤摘要】
一种长航时平流层浮空器系统及其发电方法
本专利技术涉及浮空器及其供能系统，尤其涉及一种长航时平流层浮空器系统及其发电方法。
技术介绍
平流层浮空器在20km左右的高度运行，依靠空气静浮力驻空，具有驻空时间长、载重量大、覆盖区域广、效费比高等特点。长航时平流层浮空器在环境监测、安全监控、高分辨率实时区域监视、防灾减灾、预警防御、区域通信等方面具有独特的优势。长航时平流层浮空器的能源分系统为载荷、动力、控制等分系统提供能源，是制约平流层浮空器飞行性能和执行任务能力的关键分系统。长航时平流层浮空器对能源分系统的主要要求包括：功率大，工作时间长；体积小，功率密度高；能够在平流层环境稳定可靠的运行。目前，长航时平流层浮空器的能源分系统主要采用太阳能电池阵与储能电池组结合的循环能源模式，白天通过太阳能电池阵将太阳能转换为电能，一部分电能供浮空器用电器在白天的使用，另一部分电能储存在储能电池组中，供浮空器用电器在夜间的使用。但是，太阳能电池阵与储能电池组的循环能源模式存在诸多缺陷。例如太阳能电池只能在白天工作，其发电能力不仅受制于转换效率，还受纬度、季节、光照日变化、光照角、朝向与姿态、环境温度等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长航时平流层浮空器系统，其特征在于，包括：浮空器囊体，为浮空器系统提供浮力；吊舱，吊设在浮空器囊体底部，用于安装浮空器系统的控制、载荷、回收、储能分系统部件；发电分系统，吊设在吊舱底部，用于将风能转换为电能进而为吊舱内的储能分系统提供能源；发电缆绳，由承力材料和电缆组成，用于承受发电分系统与吊舱之间的互作用力，并将发电分系统产生的电能传输至吊舱内的储能分系统；所述吊舱上设有高度调节分系统以用于调节发电分系统的高度，所述高度调节分系统包括能够计算发电分系统浮空高度的高度决策装置、卷扬电机以及连接在卷扬电机输出端上的缆绳收纳筒，高度决策装置与卷扬电机电性相连，所述发电缆绳的一端在缆绳收纳筒...

【技术特征摘要】
1.一种长航时平流层浮空器系统，其特征在于，包括：浮空器囊体，为浮空器系统提供浮力；吊舱，吊设在浮空器囊体底部，用于安装浮空器系统的控制、载荷、回收、储能分系统部件；发电分系统，吊设在吊舱底部，用于将风能转换为电能进而为吊舱内的储能分系统提供能源；发电缆绳，由承力材料和电缆组成，用于承受发电分系统与吊舱之间的互作用力，并将发电分系统产生的电能传输至吊舱内的储能分系统；所述吊舱上设有高度调节分系统以用于调节发电分系统的高度，所述高度调节分系统包括能够计算发电分系统浮空高度的高度决策装置、卷扬电机以及连接在卷扬电机输出端上的缆绳收纳筒，高度决策装置与卷扬电机电性相连，所述发电缆绳的一端在缆绳收纳筒上缠绕若干圈后与吊舱内的储能分系统相连，另一端与发电分系统相连。2.根据权利要求1所述长航时平流层浮空器系统，其特征在于，所述吊舱上设有缆绳固定装置以用于防止发电分系统在高度调节的过程中发生水平窜动。3.根据权利要求2所述长航时平流层浮空器系统，其特征在于，所述缆绳固定装置包括固定连接在吊舱底部的缆绳固定板，所述缆绳固定板上设有缆绳固定孔，所述发电缆绳对应吊舱的一端穿过缆绳固定孔后与缆绳收纳筒缠绕相连。4.根据权利要求1或2或3所述长航时平流层浮空器系统，其特征在于，所述发电分系统包括支架、风力叶轮以及固定设在支架上的变速箱、发电机与发电机控制装置；所述风力叶轮转动连接在变速箱的输入端上，所述变速箱的输出端与发电机的输入端传动相连，所述发电机控制装置与发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小龙，杨希祥，麻震宇，朱炳杰，鲁亚飞，贾高伟，侯中喜，郭正，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43