[发明专利]一种系留球能源系统及控制方法

权利要求书

1.一种系留球能源系统，包括负载装置，其特征在于，还包括：太阳能电池、垂直轴风力发电装置、地面供电装置、电源控制器、CAN总线和锂电池组；

其中，所述垂直轴风力发电装置与电源控制器电连接，所述太阳能电池与所述电源控制器电连接，所述地面供电装置与所述电源控制器电连接；

所述锂电池组和所述负载装置分别与所述电源控制器电连接，所述CAN总线与所述电源控制器电连接；

其中，所述CAN总线获取系留气球工作模式信息，所述电源控制器从所述负载装置获取负载功率信息，并根据所述系留气球工作模式信息和所述负载功率信息对所述太阳能电池、垂直轴风力发电装置和地面供电装置进行供电调节。

2.根据权利要求1所述系留球能源系统，其特征在于，所述垂直轴风力发电装置具体包括：风轮机、发电机、齿轮传动机构、塔架和整流器；

其中，所述风轮机设置于齿轮传动机构上，所述齿轮传动机构与所述发电机连接，所述整流器与所述发电机电连接，所述整流器与所述电源控制器电连接；

其中，所述塔架用于固定所述传动机构。

3.根据权利要求1所述系留球能源系统，其特征在于，所述锂电池组由8个电池子模块串联组成，其中，每个电子模块由35个三元锂电池单体并联组成。

4.一种基于权利要求1-3任一系留球能源系统的系留球，包括系留气球，其特征在于，所述系留球还包括第一直流电缆、第二直流电缆、第三直流电缆、第四直流电缆和系缆；

所述太阳能电池固定于所述系留气球上方，所述垂直轴风力发电装置竖向设置于系留气球底部，所述地面供电装置、所述电源控制器、所述锂电池组、CAN总线和所述负载装置均设置于所述系留气球内部；

所述系缆与所述地面供电装置电连接，所述地面供电装置通过第一直流电缆与所述电源控制器电连接，所述垂直轴风力发电装置通过第二直流电缆与所述电源控制器电连接，所述太阳能电池通过第三直流电缆与所述电源控制器电连接，所述锂电池通过第四直流电缆与所述电源控制器电连接。

5.一种基于权利要求1-3任一系留球能源系统的系留球能源控制方法，其特征在于，包括：

通过所述CAN总线获取系留气球工作模式信息，并根据所述负载装置获取负载功率信息；

根据所述系留气球工作模式信息和所述负载功率信息对所述太阳能电池、垂直轴风力发电装置和地面供电装置的发电功率进行供电调节。

6.根据权利要求5所述系留球能源控制方法，其特征在于，所述系留气球工作模式信息具体包括：锚泊状态信息和非锚泊状态信息。

7.根据权利要求6所述系留球能源控制方法，其特征在于，若所述CAN总线获取系留气球工作模式信息为锚泊状态信息，则相应地：

获取太阳能电池最大发电功率信息和垂直轴风力发电装置最大发电功率信息，得到第一发电功率信息；

若所述第一发电功率信息大于所述负载功率信息；

则对所述负载功率信息与锂电池组最大充电功率之和与第一发电功率信息进行比较；

当所述负载功率信息与锂电池组最大充电功率之和小于第一发电功率信息，且太阳能电池发电功率和垂直轴风力发电装置功率之和能满足负载时，停止通过地面供电装置对锂电池组进行充电，仅通过太阳能电池和垂直轴风力发电装置对所述锂电池组进行充电。

8.根据权利要求6所述系留球能源控制方法，其特征在于，若所述CAN总线获取系留气球工作模式信息为锚泊状态信息，则相应地：

获取太阳能电池最大发电功率信息和垂直轴风力发电装置最大发电功率信息，得到第一发电功率信息；

若所述第一发电功率信息小于或等于所述负载功率信息；且太阳能电池发电功率、垂直轴风力发电装置发电功率和地面供电装置发电功率之和等于负载功率信息与锂电池组充电最大功率之和，则在满足负载的情况下，同时对锂电池组进行充电。