[发明专利]可展开的风力以及蓄电池单元

说明书

这个申请要求2010年7月7日提交的美国临时申请序列号61/362,216的优先权，其全部的揭示内容通过这个引用被结合到本申请中。

技术领域

本发明大致涉及包含用过并且废弃的集装箱或者类似元件的可展开的风轮机系统。

背景技术

风轮机在世界范围内用于能量产生，并且由旋转发动机构成，在旋转发动机中，通过使装有叶片的转子转动来将移动流体的动能转换成机械能。一些装有叶片的转子沿着垂直轴被定位（垂直轴风轮机（VAWT）），并且一些装有叶片的转子沿着水平轴被定位（水平轴风轮机（HAWT））。一些轮机为了在固定场所上使用而被安装，并且一些轮机是便携式的。

标题为PITCH AFRICA LOG 3,3.2SPECIAL CONTAINERS（4月-6月）的ATOPIARESEARCH公司文件描述了各种类型的特别配备的集装箱，该集装箱使得可以在没有基础便利设施的区域中提供服务。

发明内容

本发明的一个主要方面涉及便携式的、可选择性地展开的风轮机，该风轮机包括装有叶片的转子，装有叶片的转子被附接到杆或者支柱。能够伸缩的支柱以及装有叶片的转子可以被存储在集装箱内用于运送，并且为了操作可以被竖起。下支承支柱利用牵引元件和铰链被较佳地附接到位于集装箱的基部处的导轨或者轨道，经由球或者销接头被设置，以致下支承支柱的基部能够沿着轨道移动作为支柱的头部，即，使上支承支柱上升离开集装箱到它的竖起位置。上支柱被连结到下支柱，并且可以在下支柱正被竖起时或者在下支柱已经被竖起之后被延伸。A形框架支承、v撑杆、v支杆或者“斜桁支索”、或者其它相对刚性的支承元件被附接到存储集装箱或者容纳在存储集装箱中的加强框架，并且被附接到下支柱，以便有助于使支柱竖起。A形框架支承的支杆被附接到集装箱或者加强框架，并且在操作牵引机构使支柱的底座沿着轨道移动时，按照限制支柱以圆弧形式移动的这种方式被附接到支柱。

海啸、地震、飓风及其他灾难往往突然地侵袭，但是在这些事件期间以及紧跟在这些事件之后遭受到的毁坏的比例并不总是偶然的。筹备和灾难管理计划可以在降低由这种灾难所引起的人类痛苦和死亡中扮演关键角色。虽然所需的筹备的属性取决于灾难的类型而变化，灾区在灾后救济和恢复期间的需求往往是类似的：避难所、用于急救和关键职能的能量、清水和食物、以及医疗救护。

海地地震（2010）是与组织以及运输辅助的后勤任务相关的灾后救济努力不足的悲伤示例。由本发明的主题所专注的一个这种不足就是缺乏为了初期急救和关键功能而可靠发电的系统。通常使用气体或者柴油机电力发电机，但是这些对象需要恒定的燃料供给，因为运输路线在灾难之后往往处于非常差的情况，所以恒定的燃料供给可能难以确保并且运送昂贵。此外，这些发电机往往争夺具有必要运输需求的稀有燃料。较好的替代方案是可能的，并且嵌入运送的集装箱的形成本发明的主题的混合风力系统可以在灾区被迅速地展开，而不需要相当大的燃料供给。预期这里揭示的方案将能产生大约5kW的电力；如果该装置在多风的区域中被展开，最大电力可以是更高的。该系统还将具有几天的存储容量。

电产生和存储将足以使诊所、小型医院或者学校有电力。在揭示的特定实施例中，利用缩叠的支柱上的垂直轴轮机。气象传感器可以被嵌入该系统，以表征所在地的风和太阳能资源，以及分析系统的性能并且使系统的性能最佳化。这种电力产生和存储单元还将促进设计的灾后工程系统中的可持续实践，并且将用作在灾后重建阶段期间用于可再生能源开发的原型，允许当地居民变得更精通这些可再生的技术。

风轮机产生结构中的静态和动态负载，该结构中的静态和动态负载已经被分析并且被包括在设计中。本发明提供被利用来展开风轮机的机构，这些机构是简单的，以便允许具有最小的人类干预和动力的容易竖起，并且本发明允许所有的部分缩回以适合集装箱的内部，使得在不同类型的地形之上展开是可能的。