[发明专利]用于控制将风能转换成电能或机械能的动力翼型的飞行的致动系统无效

专利信息
申请号: 201180026977.5 申请日: 2011-03-30
公开(公告)号: CN103038501A 公开(公告)日: 2013-04-10
发明(设计)人: M.米拉内塞;L.法贾诺;I.格莱罗 申请(专利权)人: 能源配备有限公司
主分类号: F03D5/00 分类号: F03D5/00;F03D5/06;F03D7/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 李晨;杨炯
地址: 意大*** 国省代码: 意大利;IT
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摘要:
搜索关键词: 用于 控制 风能 转换 电能 机械能 动力 飞行 系统
【说明书】:

技术领域

本发明涉及第一系统,其用于执行动力翼型或风筝的飞行的合适控制系统(无论自动还是手动)的命令,尤其用于通过借助于两根线缆连接到地面上的转换装置的前述风筝的飞行而将风能转换成电能或机械能。用于执行命令的前述第一系统位于地面上,所考虑的命令意味着两根线缆的长度差异。

而且,本发明还涉及第二系统,其用于执行动力翼型或风筝的飞行的合适控制系统(无论自动还是手动)的命令,尤其通过借助于一根或多根线缆连接到地面上的转换装置的前述风筝的飞行而将风能转换成电能或机械能。用于执行命令的前述第二系统设置在风筝上,所考虑的命令意味着风筝迎角的变化,或者风筝有效面积的变化,或者风筝几何形状的变化,例如以在风筝自身上产生合适的空气动力和力矩,或者同时地前述效果中的多于一种。

而且,本发明涉及对使动力风筝从地面起飞以及将其回收至地面的管理,尤其用于通过借助于至少一根线缆连接到地面上的转换装置的前述动力风筝的飞行而将风能转换成电能或机械能。

背景技术

从一些现有技术专利中可了解借助于能够将由风源所产生的机械能转换成另一种形式的能量(通常为电能)的装置而将风能转换成电能或机械能的方法,这些方法利用借助于线缆连接到所述装置的动力风筝而从风中扣除能量。例如,美国专利US 4,076,190、US 4,251,040、US 6,254,034 B1和US 6,914,345 B2、美国专利申请US 20090072092、意大利专利申请TO2003A000945和欧洲专利申请EP 04028646.0描述了通过控制经由一根或多根线缆连接到地面的动力风筝的飞行而将风流的动能转换成电能的系统。另外,还了解用于将风流的动能转换成电能的系统,其中,借助于线缆将至少一个风筝连接到用于操纵和产生能量的固定在地面上的单元:在所述系统中,风筝循环地经历拉拽阶段以及回收阶段,在拉拽阶段,风筝被风推动而上升,并且在拉拽阶段期间,线缆的解卷使地面上的单元的发电机发生旋转以便产生电能,在回收阶段中,风筝被回收然后被操纵,从而再次捕捉风。

在其它已知方案中,将线缆的长度维持固定并且使施加在线缆上的力造成地面单元沿预先设定的循环路径平移,从而转换能量,所述地面单元设置有轮子并连接到发电机。

过去也曾提出了关于借助于经由动力风筝捕获风流的装置来拖拽船舶的各种方案,例如特别地在英国专利GB 2,098,951、美国专利US 5,056,447、美国专利US 5,435,259、国际专利WO 03097448、美国专利申请US 2004035345、美国专利申请US2004200396、国际专利WO 2005100147、国际专利WO 2005100148、国际专利WO 2005100149和德国专利申请DE 102004018814中描述的方案。 

在上述的一些系统中,利用两根线缆将风筝约束到地面,并且通过施加两根线缆之间的长度差异(下文中称为“差异”)来控制风筝。前述系统使用位于地面上的致动单元,其任务大致为两种类型:将两根线缆解卷或卷绕成相同程度以及施加差异。现有技术中已提出的施加差异的方式是:利用两个独立的电马达/发电机施加给定值的差异,每个马达/发电机连接到一绞车,线缆分别在绞车上卷绕。国际专利申请WO 2008/072269中提出了另一个方案,该申请给出了旨在使差异控制的功能和将线缆卷绕/解卷成相同程度的功能拆开的实施例。所述发明由至少一个专用于实施差异的第一致动器马达以及至少一个专用于将线缆解卷/卷绕成相同程度的第二致动器马达构成。

发明内容

本发明提出了与已知方案相比改进的且更高效的方案,权利要求1中限定了本发明的基本共同特征。

在第一实施例中使用单个低功率马达,并且在第二实施例中提供了单个高功率马达/发电机,其位于用于蓄积并传输能量的系统的侧面。第一方案被特别地设计成用于利用固定长度线缆来操作的发电系统,而第二方案被特别地设计成用于利用线缆的周期性卷绕和解卷的发电系统。在两种类型的发电机中,在固定线缆或可变线缆的情况下,本发明的特征还在于其提出了一种用于收集线缆的系统,其能够在不分层的情况下卷绕线缆,因此线缆磨损较低并且在卷绕管理中存在较少的问题。

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