本公开涉及一种高空风能发电设备升空与回收系统及方法，该系统包括用于做功单元的升空与回收的共用平台，共用平台包括若干锚定装置、第一卷扬机和与其连接的第一牵引绳；做功单元连接在做功绳上，做功绳通过第二卷扬机连接地面发电单元，做功单元的升空处设有第三卷扬机和与其连接的第二牵引绳；第二牵引绳和第一牵引绳连接后，第三卷扬机通过第二牵引绳牵引第一牵引绳；第一牵引绳和做功单元连接后，第一卷扬机通过所述第一牵引绳牵引做功单元；锚定装置用于锚定做功单元，做功单元包括由依次连接的若干做功伞组成的做功模块。本公开使用共用平台取代了空中做功单元升空、回收过程中的人工牵引，达到高效、安全、节约资源的目的。的。的。
【技术实现步骤摘要】
一种高空风能发电设备升空与回收系统及方法
[0001]本公开涉及高空风能发电领域，具体涉及一种高空风能发电设备升空与回收系统及方法。
技术介绍
[0002]为了实现资源的充分利用，伞梯式高空风能发电系统在设计时一般采用多组升空桩搭配同一个厂房的发电机组的模式。也就是说，在实际应用时需要在多个升空桩同时放飞空中模组。目前，伞梯式高空风电的空中模组大多采用人工辅助牵引的方式来实现在充气平台和升空桩之间的转移。
[0003]使用人工辅助牵引的方式费时费力，效率低，并且存在一定的安全隐患。为了兼顾发电功率和安全距离，通常升空桩都要分散布置，采用传统升空和回收方式往往需要搭建人工通道，不仅造成一定的土地资源浪费，还增加了人工成本。此外，目前采用的发电设备升空和回收系统及方法受到地理环境的限制，不适用于例如海岛等地形复杂的区域。
技术实现思路
[0004]基于此，本公开的目的是提供一种更节约成本、更安全高效以及适用性更广的高空风能发电设备升空与回收系统。
[0005]所述系统包括：
[0006]用于做功单元的升空与回收的共用平台，所述共用平台包括若干锚定装置、第一卷扬机和与其连接的第一牵引绳；
[0007]所述做功单元连接在做功绳上，所述做功绳通过第二卷扬机连接地面发电单元，所述做功单元的升空处设有第三卷扬机和与其连接的第二牵引绳；
[0008]所述第二牵引绳和所述第一牵引绳连接后，所述第三卷扬机通过所述第二牵引绳牵引所述第一牵引绳；
[0009]所述第一牵引绳和所述做功单元连接后，所述第一卷扬机通过所述第一牵引绳牵引所述做功单元；
[0010]所述锚定装置用于锚定所述做功单元，所述做功单元包括由依次连接的若干做功伞组成的做功模块。
[0011]优选地，所述做功单元在末端设有升空引导模块和连接在所述升空引导模块与所述做功模块之间的平衡模块。
[0012]优选地，所述升空引导模块通过第一连接装置与所述平衡模块可拆卸连接，所述平衡模块通过第二连接装置与所述做功模块可拆卸连接，所述做功伞之间通过第三连接装置可拆卸连接，最底端的所述做功伞通过第四连接装置与所述做功绳可拆卸连接。
[0013]更优选地，所述第一连接装置、第二连接装置、第三连接装置和第四连接装置包括三角滑轮板。
[0014]优选地，所述升空引导模块、所述平衡模块和所述做功伞的下方或上方分别设有
助力装置；所述助力装置内腔设有辅助绳，所述辅助绳一端连接所述做功绳，另一端可从所述助力装置中释放至地面。
[0015]更优选地，所述助力装置设有腔门、腔门开关单元、供电模块和用于接收开关门指令的无线收发模块，当所述腔门开关单元收到开门指令时打开所述腔门释放所述辅助绳。
[0016]优选地，所述做功单元设有定位模块、用于监测海拔高度的传感模块、用于接收和处理地面控制信息的无线收发模块和给所述定位装置、所述传感器以及所述无线收发设备供电的发电模块。
[0017]优选地，所述地面发电单元连接至少两个所述做功单元，所述做功单元在对应的升空桩处升空，所述做功绳从所述升空桩内部穿出；所述共用平台设有与每个所述做功单元对应的站台，所述站台用于做功单元的出站升空和入站回收。
[0018]更优选地，所述升空桩上部设有万向旋转机构，所述做功绳依次从所述升空桩内部和从所述万向旋转机构穿出。
[0019]优选地，所述平衡模块包括至少一个平衡伞，所述升空引导模块包括氦气球，所述共用平台设有为所述氦气球充气的充气装置。
[0020]本公开的另一目的是提供一种更节约成本、更安全以及适用更广泛的高空风能发电设备升空与回收方法。
[0021]所述升空方法包括以下步骤：
[0022]S1.将升空引导模块的第一连接装置固定在锚定装置上，通过充气装置给所述升空引导模块充气并使其悬停在共用平台；
[0023]S2.将平衡模块连接至所述第一连接装置，并将所述平衡模块的第二连接装置固定至所述锚定装置，将第一牵引绳穿过所述第一连接装置后固定至所述锚定装置；
[0024]S3.将所述第一连接装置从锚定装置上松开，使升空引导模块带动所述平衡模块升空，通过第二卷扬机控制所述第一牵引绳的放绳速度从而控制所述升空引导模块和所述平衡模块的升空速度；
[0025]S4.将所述做功模块中的所述做功伞按按步骤S2
‑
S3中的操作升空直至只剩最底端的所述做功伞的所述第四连接装置与所述锚定装置连接；
[0026]S5.将所述做功绳、所述第一牵引绳和所述第二牵引绳连接至所述第四连接装置，解除第四连接装置与所述锚定装置的连接，通过所述第一卷扬机、所述第二卷扬机和所述第三卷扬机共同将所述做功单元引导至升空处；
[0027]S6.解除所述第一牵引绳和所述第二牵引绳与所述第四连接装置的连接，使所述做功单元在所述地面发电单元的控制下升空做功。
[0028]所述回收方法包括以下步骤：
[0029]S1.通过第二卷扬机将做功单元拉回至升空处，通过第三卷扬机将所述第一牵引绳牵引至所述升空处；
[0030]S2.将所述第一牵引绳和所述第二牵引绳分别连接至第四连接装置，通过所述第一卷扬机和所述第二卷扬机将所述做功单元共同牵引至对应的站台；
[0031]S3.将第四连接装置固定至锚定装置并解除所述第一牵引绳与所述第四连接装置的连接；
[0032]S4.控制与最下端的做功伞相邻的做功伞的助力模块释放辅助绳至地面，将第一
牵引绳与所述辅助绳连接，通过第一卷扬机继续将做功单元下拉直至与最底端的做功伞相邻的做功伞的第三连接装置到达共用平台；
[0033]S5.将步骤3中的第三连接装置固定到锚定装置，并解除第一牵引绳与辅助绳的连接；
[0034]S6.将其余所述做功伞、所述平衡模块和所述升空引导模块按步骤S3
‑
S5中的操作回收。
[0035]本公开要求保护的技术方案取得了以下有益效果：
[0036]1)空中做功单元的升空、回收过程通过地面发电单元的卷扬机、升空桩处的卷扬机、共用平台的卷扬机及升空桩与共用平台之间的牵引绳的配合来实现，取代了人工辅助牵引，达到高效、安全、减少人力和节约土地资源等目的。
[0037]2)该系统采用集成共用的充气、升空、回收平台，在复杂地形条件下也能实现做功单元在回收站台和各升空桩之间的安全、快速转移，突破了地形环境的限制，适用性广泛，有效提升复杂地形环境下的高空风能的发电功率。
[0038]3)通过控制地面发电单元的第二卷扬机、共用平台的第一卷扬机以及升空处的第三卷扬机共同牵引空中做功单元到对应的站台或升空桩，以及在准备做功单元的升空过程中用第一卷扬机控制缆绳的放绳速度，避免了做功单元突然拉扯导致冲量过大，同时还兼顾风向，避免过度摇摆，使做功单元平稳转移和上升。
[0039]4)助力装置下放的辅助绳进一步便利了做功单元各个模块的回收。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高空风能发电设备升空与回收系统，其特征在于，包括用于做功单元的升空与回收的共用平台(105)，所述共用平台包括若干锚定装置(106)、第一卷扬机(107)和与其连接的第一牵引绳(108)；所述做功单元连接在做功绳(101)上，所述做功绳(101)通过第二卷扬机连接地面发电单元(100)，所述做功单元的升空处设有第三卷扬机(103)和与其连接的第二牵引绳(104)；所述第二牵引绳(104)和所述第一牵引绳(108)连接后，所述第三卷扬机(103)通过所述第二牵引绳(104)牵引所述第一牵引绳(108)；所述第一牵引绳(108)和所述做功单元连接后，所述第一卷扬机(107)通过所述第一牵引绳(108)牵引所述做功单元；所述锚定装置(106)用于锚定所述做功单元，所述做功单元包括由依次连接的若干做功伞(300)组成的做功模块。2.根据权利要求1所述的高空风能发电设备升空与回收系统，其特征在于，所述做功单元在末端设有升空引导模块和连接在所述升空引导模块与所述做功模块之间的平衡模块；所述升空引导模块通过第一连接装置与所述平衡模块可拆卸连接，所述平衡模块通过第二连接装置与所述做功模块可拆卸连接，所述做功伞(300)之间通过第三连接装置可拆卸连接，最底端的所述做功伞(300)通过第四连接装置与所述做功绳(101)可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的高空风能发电设备升空与回收系统，其特征在于，所述第一连接装置、第二连接装置、第三连接装置和第四连接装置包括三角滑轮板(200)。4.根据权利要求2所述的高空风能发电设备升空与回收系统，其特征在于，所述升空引导模块、所述平衡模块和所述做功伞(300)的下方或上方分别设有助力装置(400)；所述助力装置(400)内腔设有辅助绳(401)，所述辅助绳(401)一端连接所述做功绳(101)，另一端可从所述助力装置(400)中释放至地面。5.根据权利要求4所述的高空风能发电设备升空与回收系统，其特征在于，所述助力装置(400)设有腔门、腔门开关单元、供电模块和用于接收开关门指令的无线收发模块，当所述腔门开关单元收到开门指令时打开所述腔门释放所述辅助绳(401)。6.根据权利要求2所述的高空风能发电设备升空与回收系统，其特征在于，所述地面发电单元(100)连接至少两个所述做功单元，所述做功单元在对应的升空桩(102)处升空，所述做功绳(101)从所述升空桩内部穿出；所述共用平台设有与每个所述做功单元对应的站台(110)，所述站台(110)用于做功单元的出站升空和入站回收。7.根据权利要求6所述的高空风...
【专利技术属性】
技术研发人员：王博强，
申请(专利权)人：上海井蹊科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：
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