[发明专利]机载系统和机载发电系统及方法

说明书

本发明涉及一种机载系统(100')并且特别涉及一种机载发电系统(100)。机载发电系统(100)包括：机载单元(10)，其配置为(i)作为飞行器(10')，特别是作为风筝或直升机，以及(ii)以收集风力并将其转换成电力；地面单元(50)，其配置成分别向机载单元(10)发送和/或从机载单元(10)送接收电力，以及联接和系绳单元(30)，其用于将机载单元(10)机械和电联接到地面单元(50)，并配置为在机载单元(10)和地面单元(50)之间传输电力。机载单元(10)包括多个电动机/发电机单元(12)，每个电动机/发电机单元(12)具有机械地联接到其的风收集/推进转子(14)，并且电动机/发电机单元(12)的组(16)及其分配的电传输路径至少在机载单元(10)以及联接和系绳单元(30)中彼此电气和/或电流地不联接、绝缘、隔离和/或分离。

技术领域

本发明涉及一种机载系统、一种机载发电系统和方法，并且尤其涉及一种被配置为收集风力并将其转换为电力的机载风力转换系统和方法。

背景技术

近年来，收集风力并将其转换为电力已变得很流行。除了由顶部配备有转子驱动的发电机单元的塔架构成的基于塔架的风力发电系统之外，也构思了机载系统。这种机载系统与已知的基于塔架的风力转换系统的不同之处在于，转子驱动的发电机单元由飞行器承载，即位于机载单元上，该机载单元在空气中通过以便与风相互作用。机载单元通过承载机械负载并且还能够将飞行器电联接到地面单元的系绳而被保持到地面单元，特别是为了以发电机模式将从风力转换成的电力传输到地面单元。

在发电机单元的可靠性方面必须面对困难，发电机单元也以电动机模式用于在收集和转换风力的过程之前和之后使飞行器起飞和降落。这类似地适用于具有被电驱动的驱动单元的纯机载系统的飞行器。需要更多的容错系统和操作模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种机载系统，一种机载发电方法以及一种使用具有更高的容错能力的机载系统的方法、特别是与基础飞行器在机载电动机/发电机单元的电动机模式和发电机模式下进行的起飞和降落有关的方法。

该目的通过根据独立权利要求1的机载系统，并通过根据独立权利要求17的机载发电方法，并通过根据独立权利要求18的使用机载系统的方法来实现。优选实施例在各个从属权利要求中限定。

根据本发明的第一方面，提供了一种机载系统，该机载系统包括被配置为飞行器的机载单元，被配置为供应、接收和/或存储电力的电力源/库单元，以及用于将电力源/库单元电联接到机载单元或电联接在机载单元之内的联接单元。根据本发明，机载单元包括多个电动机/发电机单元，每个电动机/发电机单元具有机械地联接到其上的至少一个风收集/推进转子。联接单元被配置为将电力源/库单元与电动机/发电机单元电联接，以便在电力源/库单元与电动机/发电机单元之间传输电力。电动机/发电机单元的组及其分配的电传输路径至少在机载单元和联接单元中彼此电气和/或电流地不联接。

因此，本发明的关键方面是实现电动机/发电机单元的组及其分配的电传输路径相对于彼此的电气和/或电流分离。这确保改善了安全问题。

在将机载系统称为纯机载实体的情况下，必须通过内部装置为基础载具的驱动系统提供电力。因此，根据机载系统的优选实施例，电力源/库单元(i)至少部分地由机载单元构成和/或(ii)包括一个或多个电力存储装置和/或一个或多个太阳能转换装置或由其构成具有特别的优势。

特别地，电动机/发电机单元的相应组、电力存储装置和/或太阳能转换装置以及它们的分配的电传输路径至少在机载单元中和在联接单元中彼此电气和/或电流地不联接。

在本发明的意义上，(i)一方面电动机/发电机单元的相应组及其分配的电传输路径，以及(ii)另一方面电动机/发电机单元的相应组、电力存储装置和/或太阳能转换装置及其分配的电传输路径总体上称为组。

在任何情况下，本发明的关键方面，即电动机/发电机单元的组及其分配的电传输路径的电气和/或电流隔离在这方面也是特别有利的。