当前申请涉及聚集太阳能用于发电/产热，以及传输能量的方法和设备。
背景技术：
随着清洁能源技术如太阳能发电的新发展，对于汇聚太阳能的需求越来越大，以用来提供轻重量的，低成本的发电和供热。此外还有一个相关的，但单独分开的需求—高效地传输电力/能量。虽然无线电力/能量传输(从高空到地面)具有许多理想的特性，该技术目前当与有线传输相比具有重大的缺点，如低效率，高成本的发送和接收相关系统，和低能量密度。然而，对于有高度差的有线传送，例如但不限于从高空风能或太阳能发电机至地面，需要解决像支承电缆的重量和克服电缆风阻等障碍。
附图说明
图1和图2所示两个可充气的太阳能发电站/气球的实施例。
图1所示一个具有2个隔室的充气型的太阳能电站，(隔室)分别充有压力P1和P2。其压力差保持在反射表面/膜102以正确的形状(例如但不限于：(凹)球面，抛物面等等)用于会聚太阳光。由于对精度的要求不是很高，(曲面)可以有多种可能性。该气囊具有上述反射面的前面的透明部分101，它允许在太阳光射入，而反射面102后面的其他部分(107)可以是不透明的。支撑结构104支撑位于所聚集的太阳光焦点的能量/电力产生单元103。在反射面的背面侧可能有一个散热器105。
图2所示稍微不同的设计，只用一个可充气隔室，内部压力保持的反射面102的形状，其它的如发电单元和支撑结构等是与图1中的设计类似地，所以未示出。
具体实施方式
一个聚集太阳能用于发电和/或加热的装置。主要特点包括：
充气设计。具有环绕一个或多个空间的由一个或多个表面的外罩，该外罩可以被充气以提供用于保持形状的压力(例如外部形状，一个外层内的反射表面的形状等)
一种使用(在装置内部)充入某些种类的气体例如那些比空气轻的气体如氢，氦，热空气，或其混合物方法，以提供浮力，使其可以是轻重量的和在空气中漂浮，可用于诸如高空气球/飞艇发电等情况。
该充气装置具有一个或多个部分透明的部分以让太阳光射入。
上面提到的充气装置还具有一个或多个反射面，例如但不限于：具有反射壁或(多个)膜，这些反射面是可以聚集太阳光的形状(例如，球面，抛物面等)
充气装置中的空气压力/压力差可能被用来保持所述反射装置的形状。然而，聚集装置的形状也可能用其他方法来保持，例如1)动压(吹出空气)2)负压3)预应力的弹性材料/形状记忆材料4)预成形材料
该形状也可以是预成型的轻重量材料制造。
在一个期望的情况中，充气装置具有跟踪系统，并有充气装置转动的手段，例如但不限于使用空气动力学手段如舵/翼型/控制表面，一些使用矢量推力(的手段)，如风扇/螺旋桨(可能改变方向)，某些基于/类似地面上的跟踪系统，例如但不限于赤道型跟踪，经纬仪跟踪周日运动方法，等等。
跟踪系统可以使几个这样的单位为一组，以进一步聚集太阳能。
在一个期望的实施例中的具有/使用光伏(太阳能电池)结合热交换、产热系统相集成。一种高效率的系统可以通过集中太阳射线到PV组件并使用从该光伏组件的冷却剂传出的热量来以产生电力，蒸汽或其它的用途。组合将提供比任何单一方法更高的能量转换效率。
一种可选情况，所述装置可以有一个散热器，它可以被安放在反射器/聚集器的背面一侧。
可能有多个镜头/反射镜，矫正光路和汇聚型状/焦点。这些透镜/反射镜可能(但不限于)由充气装置的腔室之间的压力差成形。
可以使用电缆/光缆，把电力或光能传送到其他地方
可以储能/有储能装置
可在(汇聚日光发电)过程使用能量生产“副产品”例如，“收割/收集”/“分离”(混合的气体等)，或“分离的化合物”，例如低温燃料、水分解为H2，O2，收集稀有气体等。
类似地，一个聚集太阳能辐射用于产生热，电和其它产品的方法，包括:
形成可充气的“包围面”，使用某些类型的气体(们)充气，从而使封闭空间(和里面的膜)，形成某些促进太阳能的聚集的形状(例如球形或抛物面形)。
它可以有多个隔间/仓。它们可能被充以不同的压力。
它可能(可选择地)提供浮力，使用例如但不限于为那些比空气轻的例如氢，氦，或热空气，或者气体的混合物，以便它可以在诸如高空飞艇情况下使用。
有可能有传感器来监测压力和/或形状。
可能的解决方案/实施的细节很多，所述方法/设备仅仅是示例用于解释本发明的思想。
上面所描述的实施例仅作为例子用途，对于本领域熟悉的技术人员可以对其有不可胜数的变化和修饰。按照所附权利要求，所有这些变化和修饰都是旨在被包含在当前的发明中。
一个类缆绳的装置，可用于：
传输能量，例如但不限于：电功率，光等从例如高空风力发电机到地面和/或(可选的)(缆绳)张力控制系统，用于保持/附连到空中组件到地面(以便它不会通过风被吹走)。例如使用一个类似于放风筝的方法。
一个类电缆的装置有如下特征：
1.自支持：它可通过例如浮力，升力，推力，或其组合等至少部分地支撑自身的重量，这些力可能作用在电缆状装置的分段/节上。
2.柔性的且至少部分可控的，例如在如何支撑自身的重量，和/或它将支撑多少(多大的比例等)，和/或其它例如电缆的形状/移动方向(的控制)等方面。
3.可以有1个或多个导体(用于能量/电力传输)。
(类似地，一个用来支持电缆状装置方法可以具有上述情况的特征。)
可选择地，该电缆的分段/节可根据不同的要求或情况组成/维持编队的队形。
在一个实施例中，电缆状设备可以有一些绳/线缆保留在地面上(例如在一个绞盘/绞车中)，以便对长度和张力进行控制。
该电缆状装置可以具有/包含一个或多个分段/节。在每一节有可能有零到多个“节点”。这些节点可用于例如控制，传感，提供升力/浮力/推力或任何以上提到的组合，张力调节，矢量推力(飞行控制)等等(目的)。
一些节点可能用于执行单一目标或非主动(无源的)的任务，就可以把它们称为“被动/无源节点”，如由一个气球/飞艇或风筝/静态翼的节点，该节点的角色只是提供浮力/升力或类似的功能，而另一些节点可能是主动控制节点，例如具有控制面(/舵/翼)，有可以改变速度/旋转方向/轴向方向等的旋翼/螺旋桨/风扇/喷气流/喷嘴，以便提供控制力(也许还有升力/浮力/推力)和增加操作的灵活性。
可以使用不同的方法/形式以提供浮力/升力/推力/喷气或其他种类的力，以使“电缆状装置”至少可以部分地支撑自身的重量。该方法/形式可以是，例如但不限于：由比空气轻的设备—例如气球、软式飞艇等提供的浮力，由翼面(们)，旋翼提供的升力，或者螺旋桨/风扇/喷气流/喷管提供的推力/喷流推力，或这些方法的组合。
一个期望的情况是，所述节点的电(能量)来源的可以来自截取(使用一部分)或“提取的一部分”在“电缆状装置”中的被传送的电(能量)，或者，节点(们)可能自身具备电源，如电池单元，燃料，燃料电池，太阳能电池，(小型)的风力发电机/涡轮机，发电机，用于接收基于地面的无线能量发射器(如激光或微波)和其他形式的接收器，它也可以具有/使用的上述形式或方法的组合。自备电池单元/发电机/无线能量接收器或其它类型的能量存储装置与发电装置或能量截取装置相混合的一个好处是，当那些发电或能量截取装置变得不可用或不稳定时，电池单元/能量储存/(备用)发电机/无线能量接收器可以在紧急情况下提供备份，但也可以他们可以集中起来统一使用，作为一种备份/紧急电(能量)源。
(一个)期望情况的是，其它的，例如控制信号，光等可以在电缆状装置中与电力/其它类型的能量共同传输。
就方向而言，(在一个实施例中)理想的情况是信号和/或电力可以在电缆状装置中双向传送/传输。
在一个实施例中电缆状装置也可以连接到其它电缆状装置。
在一个实施例中，可选择地，所述节点/段可以统一运作/协作，或者它们可以独立工作，或者组合起来。它们可能被遥控，手动控制，自主工作或混合的形式(例如，在不同的时间/情况下使用不同的方法/形式)。
期望的情况是该电缆状装置可以感知和控制的张力以防止电力传输的电缆/电线断裂，并确保安全。(例如，力学/应力传感器和/或视频摄像机可用于张力检测的目的)，并且可以用绞车/绞盘或其它种类的致动器来调节张力。另外，节点(特别是主动控制的节点，可以提供主动控制的力和/或运动)移动的移动，或节点们的编队队形被调整，都是可能的，以保持张力在某些所希望的范围之内(或者避免过多的风力负载)。这可能是类似于控制绞盘/锚机调节船系留/锚固在岸时的张力，可以使用针对类似这些情况的控制解决方案。上述讨论仅仅作为例子，因为可能有很多不同的解决方案/方法能达到目的。
在一个实施方案中期望的情况是节点/段内置其它传感器，例如大气数据(温度，风速，压力)等用于实时监测所有节点/段情况。
在一个实施方案中，期望的情况是电缆状装置允许扭曲或分节/段之间的转动/扭转。可能有许多方法来防止电缆的过度扭曲，例如但不限于：在结合2个部分的连接器采用“同轴”设计，使得每个部分可以很容易地(无自身扭曲地)独立转动。
在一个实施例中，(各)分段能够在需要时被组织成群组，被重新分组，重新连上/重新链接。一个解决方案的例子可以是(但不限于)，把它们以一种类似(计算机)网络对待其中的节点的方式进行对待。可以使用群组管控策略/算法来协调他们在一起工作。或者，它们也可能被通过诸如遥控，手动控制等方式进行单独控制。它也可以被看作是单独的部件连接在一起。可用来控制(多个)“电缆状装置”的节点的相关的算法或算法的组合是很多的。
在一个实施例中，期望主动节点/段被作为组或组群控制。可以使用不同的组/群的控制策略。例如，领导者和跟随者(类型)的一些“本地”的策略可用于形成/保持形成和/或调整张力等。其它的策略(例如，用于多航行器控制)，例如但不限于信息一致的策略，基于被动(和/或主动)探测的分布式自适应引导和控制协调(架构)，约束编队控制等也可以被使用。
在一个实施例中可能允许人工干预，特别是对组中的领导者(们)进行人工干预，如果有任何领导者的话。
在一个实施例中“主动控制”节点可以具有多个传感器，例如用于位置/高度的GPS(全球定位系统)。节点可能能够获得其他类型的用于自身定位的导航/定位信号，或者，它们也可能发出/反射信号，从而使(外部)的定位系统可以定位其位置。节点(们)也可以具有其他的仪器/传感器用于(采集)飞行控制/大气数据计算相关的参数，例如相对空速/风速、空气温度和压力、气流方向等，可以具有惯性方向(罗盘)传感器，这些传感器可以用于对该节点或附近(不必需相邻的)节点的控制。具有适当(例如上述)信息以及例如(但不限于)：控制表面(舵/翼型件)、风扇/螺旋桨/射流/喷嘴、可改变方向、浮力控制装置等控制装置的节点，可以(可选择地)拥有一定的自主控制能力(如果该节点不是由集中控制系统完全控制的话。)
在一个通常的使用中央(集中)控制，并且每个分段(节)可能有一定程度的自主情况下，每个部分(分段/节)可能在一个或多个“接口”中对中央控制系统暴露一些关键功能，(类似在计算机科学中的概念)它们可能对接口有不同的实现方法。它们可以交换位置信息/传感器读数和其它信息来协同工作。该体系结构可以使用像网络对每个节点控制的方法来组织，并且在理想情况下节点可以(例如动态地)在网络中被加入/移除。可能存在几个级别/多层次的协议/接口。
类似现代UAV/模型飞机/直升机控制系统，惯性/罗盘/陀螺仪传感器，GPS和其他传感器可以集成，为客户提供的“姿态”，方位/方向(六自由度，9自由度)控制的综合控制，自我平衡和稳定控制，“自动驾驶”/自主飞行控制等。由于这在无人机系统/模型飞机/多旋翼直升机系统中是很常见的，因此为主动控制节点实现类似的控制是不困难地。
多个有不相同的组控制策略的自主控制节点(也许像UAV无人机一样被控制)可以被组织/协调来保持/改变编队队形，也已经被证明是可能的了。
节点(特别是主动控制节点)可能具有对接机构/机制，可用于重新连接到其他节点的(例如但不局限于：)外部插头/插座/接口等，以便通过原始接口/连接器，或备用接口/插头(紧急状态下可能只提供部分功能)进行重新连接，使用的技术可能是类似于空中加油或宇宙飞船的手动/自动对接的技术的一部分。将进行相对位置跟踪，接近和捕获等(步骤)。
克服断缆/断线情况可能有多种策略：一种是携带备份电线/电缆，这意味着一些关键节点携带冗余电线/缆，要么已经在节点间预先布设，或者可以在紧急情况下进行部署。在这些情况下，在断点以上的部分将使用备用线缆连接到(断点)下部，不需要降低高度。另一个策略是利用现存的“未断的”的各段/节，重新连接现存的节点/段。这可以是把上段降低高度，以便重新连接到下部，或把下部提升高度(可能从地面放出更多线缆)，以和上部汇合。至少一个遥控或自主地控制的(或主动)节点将被用于重新连接。
一种理想的情况是某些节点具有插座或对接机构(以便它可以在飞行过程中/在空中被连接到另一节点，它们可以是例如类似于空中加油或飞船对接机制，或者它们可能有机械臂/遥控制动器或其他“捕获手段/装备”(像那些在空中加油或ISS用来帮助飞船对接的手段)以帮助捕获和对接/重新连接。
理想的情况是，虽然不是必需的，每个节点可以存储一定的能量，以便在发生断线/缆的情况下它们可以统一为断点以上的节点(和/或电缆状装置附属的其它系统)提供短时间的电力供应。
可选择地，(断点之)上部可以下降和/或直接发射/释放电线/缆到地面，使地面可以链接/接上并与其快速重连接好。这将不需要在空中重新连接，但上部将需要携带一定量的备用线。
理想的情况是在需要的时候无线通信可以替代有线通信(例如，在有线通信被破坏的情况下)
理想的情况是一些“主动控制节点”的能自主或通过遥控飞行以提供多个自由度的运动，从而在必要的情况下可与其他分段/节重新连接。(可以使用类似于UAV的技术)
由于主动节点(通常)连接到电缆，并且通常靠近电缆/缆绳操作/运行，某些形式的飞行器设计可能是有利的，例如串列旋翼/螺旋桨，对转旋翼/螺旋桨，多个(小直径)旋翼/像多旋翼直升机，封闭式/函道风扇或旋翼/螺旋桨与护罩，以防止旋翼/螺旋桨意外卷入电线/缆绳。另外带外罩的多气球/飞艇可能是另一些提供均衡浮力的实施方案。为了减少风阻，气球/飞艇可有风扇/螺旋桨来提供推力，也可能是通过例如但不限于减小尺寸，变为对于风向小截面面积(低阻形状)，进行压缩或放气，等方法改变形状。
一种理想的情况是某些段可以被控制(或自主地)与下一段或(在某些情况下)所需的段(例如但并不限定于断开的线/缆的某些部分)重新连接/耦合，这是通过上述节点完成的，或者我们也可以使用外部直升机/多旋翼直升机/无人机/飞艇帮助进行重新连接。
在一个实施方案中，主动节点能够沿着电线/缆绳移动，并保持和其接触。这可以例如通过一些钳位/约束装置，使用例如轮或轴承等一些局限/约束机制，来实现。节点可以沿导线“爬”上“爬”下，以执行所需的作业如维修，检查，重新连接等。
在一个实施方案中，期望的情况是平台或节点(们)能够(选择性地)连接到空中的其他对象，例如UAV、飞机、飞艇用于安全,备用电源等目的。
当连接到其他UAV/直升机/多旋翼直升机/飞艇，它们可以被视为系统的一部分，作为一个“网格”/节点提供浮力/升力/推力，方向控制，减少或中和风阻，等等。它们也可以与系统分离/释放开。
在一个实施例中，理想的情况是所述线缆状装置具有张力控制，例如使用绞盘/绞车(并可能在其中预留多圈/匝电线/电缆)根据张力释放/收紧，这可以在节点级别/层次上完成，或段的级别/层次上，或整个电缆的级别/层次上完成，或上述几种情况的组合。
在一个实施例中，电缆状装置可能具有特殊的涂层比如防冰涂层，防静电涂层。它还可能使用声波/超声波，热和热等除冰措施，它可能有在被闪电击中时释放电能的手段，或避免被击中的措施。
类似地，一个在空中系统(例如但不限于风力发电机或太阳能发电机等)之间以及和地面间传送能量的方法，通过使用浮力、升力、推力或任何的组合支持电缆的各个部分(分段/节)，从而使电缆的整个重量不被“施加到”电缆上任何一点。线缆的重量由其的节点/段“集体”支撑。
一个提供在2个不同海拔高度之间(例如但不限于高空风能/太阳能发电)能量传输的方法包括：
把(一些)能提供支撑其自身的重量(或其的一部分)的手段(例如但不限通过于升力，浮力，推力或其组合)的主动控制段/节，结合起来，合并的部分形成一个柔性的并部分可控的电缆状结构，并具有导体用于能量传输。
由于适用于上述讨论的装置/方法可能以各种各样的形式，其中的一些可能与所公开的实施方式有很大的不同来体现。因此，在此公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的；然而在这方面，他们被认为是，得到的目的公开的最佳实施方式，并提供了用于本文的权利要求限定本发明的范围的基础。
对于一个例子情景的讨论:
电缆状装置被连接到一个漂浮的、用气球吊起的或本身就是一个飞艇的高空风力/太阳能发电机/聚光太阳能发电站。
电缆状装置由多个分段/节组成(并且其一端连接/系留在地面)。
每一分段/节，都有一个或多个主动控制节点，可以提供控制力以及升力/浮力/推力，有些可能以飞艇/气球，或者带螺旋桨/旋翼/风扇/飞机/喷等管等形式，或上述形式的组合。每一节也可能有仅用于提供升力/浮力/推力的被动(无源)节点。
主动节点可以是自主的并且成一组保持一定的队形，或简单地互相挂住，并控制张力，以防止电线/电缆断裂。主动节点也可能被遥控，并且被集中控制。
它可以具有绞车/绞盘，以及保留在绞盘/绞盘中的多圈/匝导线，以便在当线缆的张力超过一定限度时，绞车/绞盘将释放一些线缆，以防止其断裂。
主动节点和一些被动节点具有例如如插头和插座等对接装置/机构，以便它能够在需要时连接到其他节点。
连接/连接器或分段/节的某些部分(不必须是每一段/节)可以有“同轴”设计，使电缆可以相对转动而没有自身的扭转。
在一个实施方案中，主动节点从电缆提取或截取能量，但是可选择地它可能具有其自己的能量储备装置/电池
一个策略例子可能是，空中平台作为“领导(者)”，和它下面的追随者的主动节点，形成一个“鸟群”或“信息共识为基础的”的群组策略。在这种情况下，当领导者的动作，追随者将相应地移动，以保持一定的队形，从而使它们之间的距离和相对位置是相对不变的，因而线缆的张力不会发生很大的变化。
在断缆/断线的情况下，一些紧急程序可能介入而组策略将被暂停/改变以适应新形势的要求。例如：首先将进行对所有节点/段的快速扫描以定位断点/所在节。尝试用备用信道(例如无线)与上述中断点以上的那些(失去有线连接的节点)重新连接，它可以是集中式地(从空中平台自上而下)或分布式地。然后将尝试重新连接。
一个方法是通过降低位于断点所在的一个或更多个节/段之上的整个“上部”的高度，从而上部的最低的完好(可用)主动节点将试图建立与下布的高端(或上方)节点相连接。作为替代方案，下部的一些冗余节点也可能向上飞以搜索可连接的“码头”，以便重新连接。
使用类似于空中加油或飞船对接的技术，在空中2个节点之间重新连接是可能的，一些机器人臂可能帮助对接/重连。
由于可能的解决方案/实施的细节很多，以上所述和方法/设备仅仅是示例用于解释本发明的思想。