[发明专利]浮动式风力发电机组

说明书

本发明属于发电机技术领域，旨在解决现有高空风力发电站在使用过程中需要调节朝向以便与风向相匹配，操作比较发麻烦的问题。为此目的，本发明提供了一种浮动式风力发电机组，其包括外缘为圆形、轴线竖直的支架以及与支架的外缘可转动连接的环状构件，支架上设置有发电机以及用于将浮动式风力发电机组悬浮在空中的悬浮装置，支架通过多根绳索与目标安装件固定连接，环状构件的四周设置有多个叶片，环状构件与发电机的输入轴驱动连接，在风的作用下环状构件绕支架的轴线转动，从而驱动发电机发电。通过这样的设置，无论空中风向朝向如何，浮动式风力发电机组均能够正常工作，无需在不同风向的情况下对浮动式风力发电机组的姿态进行调整。

技术领域

本发明属于发电机技术领域，具体提供了一种浮动式风力发电机组。

背景技术

随着化石能源的消耗，全球气候不断地恶化，人类更加重视对生存环境的保护。风能作为一种可再生的清洁能源，目前越来越受到全世界的关注。

随着与地面距离的增加和表面摩擦的减少，风速逐渐加大。风速每增加一倍速度，其所蕴含的能量在理论上将增加8倍。储量丰富、分布广泛的高空风能，年发电时间可高达6500h以上。美国环境和气候科学家克里斯蒂安-阿切尔和肯-考德伊拉曾在研究报告中指出，来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。2013年，全球风能理事会已经做出预测，认为高空风能很有可能是改变世界的能源技术。高空风能可在不同程度上消除现有新能源技术的缺点，并且具有新的优点，将部分代替传统风能，是新能源领域的投资热点和发展方向。

专利(CN110573727A)公开了一种拴在地面上的高空风力发电站，包括飞翼形的叶片，叶片包括管状的外壳，外壳内填充有稳定器，稳定器内填充有氦气，相邻的稳定器与壳体围成空气管，空气管内设置有转子，转子与发电机的输入轴连接。叶片的侧面端部设置有用于稳定化的小翼，叶片的后端部设置升降和方向舵，叶片的下部通过保持绳索连接至地表。风流过转子，转子驱动发电机将风能转化成电能，电能通过紧固在保持绳索上的电缆传输至地表。借助方向和升降舵，叶片可以最佳地迎风。不过，该高空风力发电站的需要借助方向和升降舵调节方向来调节风力发电站的朝向，使风力发电站的朝向与风向相匹配，使用起来比较麻烦。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有高空风力发电站在使用过程中需要调节朝向以便与风向相匹配，操作比较发麻烦的问题，本发明提供了一种浮动式风力发电机组，所述浮动式风力发电机组包括外缘为圆形、轴线竖直的支架以及与所述支架的外缘可转动连接的环状构件，所述支架上设置有发电机以及用于将所述浮动式风力发电机组悬浮在空中的悬浮装置，所述支架通过多根绳索与目标安装件固定连接，所述环状构件的四周设置有多个叶片，所述环状构件与所述发电机的输入轴驱动连接，在风的作用下所述环状构件绕所述支架的轴线转动，从而驱动所述发电机发电。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述发电机的输出轴上设置有转轮，所述转轮与所述环状构件的内缘接触，从而实现所述环状构件与所述发电机之间的传动。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述环状构件的内缘沿周向形成有齿结构，所述转轮为与所述齿结构啮合的齿轮。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述叶片包括阻力型叶片。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述阻力型叶片包括半椭圆绕其纵轴扫掠90°形成的曲壳以及遮盖所述曲壳尾端的侧板，所述曲壳的前端开口朝向与所述环状构件的外缘切线平行。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述叶片包括升力型叶片。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述叶片包括阻力型叶片和升力型叶片。

在上述浮动式风力发电机组的优选技术方案中，所述环状构件的上侧和/或下侧设置有所述升力型叶片。