专利名称：移动升降式风力发电站的制作方法
技术领域：
本发明属于风力发电技术领域，特指一种移动升降式风力发电站，是一种可移动 能源供给系统。
背景技术：
风能是低碳无污染的绿色可再生能源，取之不尽用之不竭，其发展前景无比广阔， 然而，通用的风力发电机一般仅能设置在有风源的地面或海上，对于有些地面风力较小的 地区则不能利用风能发电及造福一方，但是，地面风力较小地区的空中风力有时却较大，如 何利用地面风力较小地区的空中风力发电成为人们亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用空中的风能进行发电的移动升降式风力发电站。本发明的目的是这样实现的移动升降式风力发电站，包括有地面移动部分和空中移动部分，所述的空中移动 部分为在支架的外端连接有三个以上均布的内部充有氦气的氦气球，支架上固定有风力 发电机及风速检测装置，风力发电机的风叶固定在(固定在风力发电机的转子上)支架的 上端；所述的地面移动部分为与支架连接的支架升降装置、通过电缆线与风力发电机连 接的风力发电机控制器及电能接收和转换装置、通过信号线与风速检测装置连接的风力发 电机控制器以及氦气充气及回收装置，风力发电机控制器接受风速检测装置的信号并控制 支架的升降及接收风力发电机发出的电能并传输给电能接收和转换装置。上述的风力发电机是垂直轴盘式风力发电机。上述的支架升降装置包括钢索、升降电机，钢索的一端连接在支架上、另一端连接 升降电机带动的钢索卷筒上。上述的支架为金属材料制成的三角形架，三个氦气球设置在三角形架的三个角上。上述的氦气充气及回收装置包括有氦气瓶、通过导管与氦气瓶连接的氦气回收用 气泵及带动气泵工作的马达，氦气瓶上设置有为氦气球充气的充气接头。上述的电能接收和转换装置的电能接收装置是蓄电池组、电能转换装置是逆变 器，蓄电池组通过逆变器对负载供电。上述的地面移动部分安装在移动车上。上述的移动升降式风力发电站的升降高度为500-10000米。上述的支架上连接有为支架定向的导向板。本发明相比现有技术突出的优点是1、本发明的空中移动部分的自动升降，可优化捕捉高空风量，发电风速大，能量充 足。2 本发明的系统装机容量可达20KVA，单独使用也可满足部分企业或居民的用电
3需求。3:本发明的发电系统为移动式，发电位置可以灵活改变，适用于固定地点与电网 并网或电力不足的地区或电力传输不到的地区使用。
图1是本发明的空中移动部分的结构简图。图2是本发明各部分的结构原理图。图3是本发明的垂直轴风力发电机的结构原理图之一。图4是本发明的垂直轴风力发电机的结构原理图之二。
具体实施例方式下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-4 移动升降式风力发电站，包括有地面移动部分和空中移动部分，所述的空中移动 部分为在支架10的外端连接有三个均布的内部充有氦气的氦气球20，当然所述的氦气球 20也可以设置更多个，其数量及总体积以能够足够升起移动升降式风力发电站的空中移动 部分为宜，支架10上端的立轴上固定有风速检测装置31及通过轴承302固定有风力发电 机30，风速检测装置31可以设置在不影响测量风速的支架10上，风力发电机30的风叶301 固定在风力发电机的上端(当氦气球20在支架10的上侧时，也可将风力发电机30的风叶 301固定在风力发电机的下端，即朝下设置)；所述的地面移动部分为与支架10连接的支 架升降装置、通过电缆线501与风力发电机30连接的风力发电机控制器50及电能接收和 转换装置、通过信号线311与风速检测装置31连接的风力发电机控制器50以及氦气充气 及回收装置，风力发电机控制器50接受风速检测装置31的信号并控制支架10的升降及接 收风力发电机30发出的电能并传输给电能接收和转换装置。上述的风力发电机30是垂直轴盘式风力发电机(参见图3-4)，垂直轴盘式风力发 电机与支架10之间设置有单向推力轴承302，以减少摩擦损失。上述的支架升降装置包括钢索73、升降电机71，钢索73的一端连接在支架10上、 另一端连接升降电机71带动的钢索卷筒72上，升降电机71及钢索卷筒72旋转，通过钢索 73带动空中移动部分可上下自由移动。上述的支架10为金属材料制成的三角形架，三个氦气球20设置在三角形架的三 个角上，若设置更多个氦气球20时，可将支架10设置成多边形或圆形，以支架的整体受力 合理及支架10的总重量越小越好，多边形的边的数量与氦气球20的个数相同为宜。上述的氦气充气及回收装置包括有氦气瓶83、通过导管与氦气瓶83连接的氦气 回收用气泵82及带动气泵82工作的马达81，气泵82上设置有可与氦气瓶83内腔连通的 管接头821，氦气瓶83上设置有为氦气球20充气的充气接头831。氦气球20中的氦气由 地面的氦气充气及回收装置通过氦气管线供给或回收。当利用氦气瓶83内的氦及充气接 头831为氦气球20充气后，风力发电机30升入空中进行发电；当将空中移动部分降落后， 再将气泵82上的管接头821与氦气球20连接，利用马达81带动气泵82工作对氦气球20 内的氦气进行回收，可以移动到其他地方发电。当然，也可以将氦气的充气导气管连接到空 中与氦气球的内腔连通，以便在空中为氦气球充气，增加升力。
上述的电能接收和转换装置的电能接收装置是蓄电池组61、电能转换装置是逆变 器62，蓄电池组61通过逆变器62对负载63供电。上述的地面移动部分安装在移动车90上。上述的移动升降式风力发电站的升降高度为500-10000米，利用氦气球把风力发 电机送到500米到10000米的高空，利用高空风速大的特点进行发电，当风速检测装置测量 到高空中风速较大时，风力发电机控制器对马达转动收钢丝绳索把风力发电机降低高度， 从而保护发电机、氦气球等在高空中免受大风破坏，也可以手动控制马达使空中移动部分 自由升降。上述的支架10上连接有为支架定向的导向板11，该导向板11的作用是防止空中 移动部分在空中整体旋转，使得风力发电机的风叶不能对正风向发电，同时还可防止空中 移动部分在空中整体旋转将电缆及信号线等卷绕拉断等故障发生，当然，若将空中移动部 分整体设计成流线型并具有导向功能时，也可以不设置导向板11。上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依 本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.移动升降式风力发电站，其特征在于包括有地面移动部分和空中移动部分，所述 的空中移动部分为在支架的外端连接有三个以上均布的内部充有氦气的氦气球，支架上 固定有风力发电机及风速检测装置，风力发电机的风叶固定在风力发电机的上端或下端； 所述的地面移动部分为与支架连接的支架升降装置、通过电缆线与风力发电机连接的风 力发电机控制器及电能接收和转换装置、通过信号线与风速检测装置连接的风力发电机控 制器以及氦气充气及回收装置，风力发电机控制器接受风速检测装置的信号并控制支架的 升降及接收风力发电机发出的电能并传输给电能接收和转换装置。
2.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的风力发电机是 垂直轴盘式风力发电机。
3.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的支架升降装置 包括钢索、升降电机，钢索的一端连接在支架上、另一端连接升降电机带动的钢索卷筒上。
4.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的支架为金属材 料制成的三角形架，三个氦气球设置在三角形架的三个角上。
5.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的氦气充气及回 收装置包括有氦气瓶、通过导管与氦气瓶连接的氦气回收用气泵及带动气泵工作的马达， 氦气瓶上设置有为氦气球充气的充气接头。
6.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的电能接收和转 换装置的电能接收装置是蓄电池组、电能转换装置是逆变器，蓄电池组通过逆变器对负载 供。
7.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的地面移动部分 安装在移动车上。
8.根据权利要求1所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的移动升降式风 力发电站的升降高度为500—10000米。
9.根据权利要求1一7任一项所述的移动升降式风力发电站，其特征在于所述的支架 上连接有为支架定向的导向板。
全文摘要
本发明属于风力发电技术领域，特指一种移动升降式风力发电站，在支架的外端连接有三个以上均布的内部充有氦气的氦气球，支架上固定有风力发电机及风速检测装置，风力发电机的风叶固定在支架的上端，与支架连接的支架升降装置、通过电缆线与风力发电机连接的风力发电机控制器及电能接收和转换装置、通过信号线与风速检测装置连接的风力发电机控制器以及氦气充气及回收装置，风力发电机控制器接受风速检测装置的信号并控制支架的升降及接收风力发电机发出的电能并传输给电能接收和转换装置，优点是本发明可自动升降及移动，优化捕捉高空风量，发电风速大，能量充足，适用于固定地点与电网并网或电力不足的地区或电力传输不到的地区使用。
文档编号F03D9/00GK102072093SQ20101056777
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者叶维越 申请人:浙江双民科技有限公司