[发明专利]飘飞风力发电机、机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种以气浮飘飞方式设置的全新类型的风力发电机、机组，其可形成多种飘飞结构与形态设计，可形成多重全新独特的应用功效。

背景技术

风力发电的原理是利用自然风力带动风车叶片旋转推动发电机发电。依据目前的风车技术，大约达到每秒三米的微风速度便可以开始发电，当然更大的风力可以形成更多的发电，而在多数情况下更高天空拥有的风力强度比低层天空更为强大、更加稳定、更能持久；此外，积极、广泛、大量采用小型桨叶迎风旋转式风力机所能形成的用风面积、采风能力与出力转换效率均会更高。

当前现有的、实际应用的各种类型风力发电机组的发电机及其一体化连接的旋转叶片均是采用在固定塔架上设置的建设方式，也就是说，上述设备均是由塔架材料与结构体进行垂直高举支撑的。大型风力发电机将风力发电设备设在塔架上理所当然，因为其重量十分巨大，而将小型风力发电机组的发电机与轻型旋转桨叶也全部选择设在塔架上的建设方式就显得过于单一，况且将小型风力发电机设在塔架上所形成的建设安装限制与应用能力不足之处众多，本发明列举了以下八个方面的该限制与不足之处。

不足之一：建设塔架大幅度增加了设备材料和建设施工的综合成本，尤其对于较高设计的塔架，尤其对于较小设计的风机，其所占用的机组整体综合成本的比例就会更高。

不足之二：塔架安装方式使风力发电机组的建设高度受到极大限制，使风轮难于采集利用更高天空存在的更大、更稳、更持久的风力。

不足之三：建设塔架需要受到建设地点地理环境状况(如：城市范围、道路范围、河流范围…等)与建设地点社会条件状况(如：建设低矮风电机组其风轮与塔架形成的景观干扰、风轮转动形成的视觉干扰、风轮叶片形成的噪音干扰…等)的很大限制，从而使其安装应用的范围也同样受到极大限制。

不足之四：塔架顶部安装风力机的方式难于或根本无法形成由上到下排列串联的设置形态，因此以塔架安装方式设置的风力机所能利用的乘风空间与乘风面积十分有限，这对于小型风轮的机组来讲，其整体风能利用的程度和产生的效益低下问题就更加严重。

不足之五：设置在单一塔架支杆上的机组，其结构形态难于形成由左到右的广泛宽大与多样化的设计(如：广泛多机排列与聚风、聚能等结构)，因此导致塔架安装方式的风力机设计形态单一，所能利用的横向乘风空间与乘风面积同样十分有限。

不足之六：固定设置的塔架需要风力发电机安装转体、安装尾翼等旋转对风结构，从而使机组结构与控制设计需求增多。

不足之七：建设在固定高空塔架上的机组使其建设安装维护过程较为困难，成本较高。

不足之八：当前对于所有风力发电机组来讲，在海上建设高空塔架均十分困难，尤其对于中小机组的建设，比较成本更高，导致得不偿失，且容易受到台风的破坏，使中小风电机组更难实现海上分散灵活建设应用。

在现有的专利文献中，也有一些利用类似飞艇气浮方式形成的空中风力发电设备的设计形态，但是其采用的气浮装置与风力机的配合方式单一，只是利用气浮飘浮功能悬挂风力机升空的单一功能，而没有使其真正实现更加广泛的、全面的、高效的、多样化的有机配合，没有使其形成1+1＞2的设计效果，因此不具备形成更加具有创造价值的、优质性能价值的、实际应用价值的产品，也难于满足本发明前面叙述的八个应用方面的绝大多数需求。

限制与不足的同义解释是难于满足所描述相对应方面的实现需求；而任何创新均是由需求与不足两手共同推动的，本发明的创新方案也是如此。

发明内容

本发明的目的是旨在针对上述限制与不足和其形成的应用需求空缺，提出一种可解决上述全部问题，满足上述全部需求空缺的全新结构与形式的风力发电设备设施，即：“飘飞风力发电机、机组”发明专利技术方案，其可方便建设、安装、使用，方便实现多样化设计，可形成多重全新的结构类型、应用功效，可形成全新类型的产品市场。

本发明提出的“飘飞风力发电机”发明专利技术方案是由：(一)气浮飘飞体(1)与拉绳(2)构成的飘飞结构部分和由风轮叶片(3)与发电机(4)构成的风力发电机设备部分以多种不同结构、多样化相互配合形态一体化构成，其形成的电力可满足一般应用情况的需求；(二)如果目标用户需其电力满足变成交流220V市电的稳定电力应用，可由1-若干个飘飞风力发电机与设置在地面(海面)上的充电器+蓄电瓶(器)+数字逆变器共同构成本发明“飘飞风力发电机组”的全部结构。以下分别对上述两部分功能结构进行介绍。

(一)飘飞风力发电机部分

气浮飘飞体与拉绳：