专利名称：一种空中风筝发电设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空中风筝发电设备，属于空中风力发电技术领域。
背景技术：
风力发电是重要的发电方式之一，具有节能、环保的特点，受到世界各国的广泛重 视。普通的风力发电，主要方法及设备是在地面风力较大的地区(例如山口、沙漠、草原、海 边)设置风电塔架，依靠风力吹动塔架上的叶片转动，来实现风力发电的。这类风力发电方 式由于塔架的高度限制，只是利用了地面的风能，空中的风能无法被利用，空中(尤其是中 高空)的风能要远远高于地面的风能，如何有效利用这些风能，是本领域人们亟待解决的技 术问题之一。有人提出利用许多(例如12个)风筝来拉动地面上的圆盘转动，通过电动卷扬 机来控制风筝拉线的收放，实现空中风筝发电；但是，这类方法及设备存在如下问题空中 的风筝拉线不能实现自动收放，必须使用电动卷扬机来控制风筝拉线的收放，本身就消耗 电能，不利于较能环保；结构复杂，成本高，需要十几个风筝才能拉动地面圆盘转动，实用性 差。实用新型内容本实用新型目的是提供一种空中风筝发电设备，结构合理，不消耗其它能量，自动 收放空中风筝拉线，连续做功成本低，解决背景技术中存在的上述问题。本实用新型的技术方案是包含风筝、拉线、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮、 发电机组，风筝设置在空中，风筝通过两根拉线连接地面上的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构 连接惯性轮；在两根风筝拉线与曲柄连杆机构之间设置拉线控制器，旋转轴输出连接发电 机组。本发明可以是一组风筝、拉线、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮与一组旋转轴、 发电机组配置，实现空中风筝发电，风筝对旋转轴转动的半个周期(180度)做功，旋转轴另 外半个转动周期是依靠惯性轮转动的惯性来实现的。本发明可以采用两组以上的风筝、拉线、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮与一 组旋转轴、发电机组配置，两个以上的风筝设置在空中，每个风筝通过两根拉线连接地面上 的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接惯性轮；两个以上的惯性轮设置在同一旋转轴上。各 组风筝、拉线、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮平均负担旋转轴的一个完整旋转周期360 度，每组风筝、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮只在自己工作的周期内做功，各组做功周 期之和就是旋转轴完整旋转一周，也就是说每组风筝、拉线、拉线控制器、曲柄连杆机构、 惯性轮轮流、交替做功，驱动旋转轴连续转动。例如采用两组风筝、拉线、拉线控制器、曲柄 连杆机构、惯性轮与一组旋转轴、发电机组配置，每组做功使旋转轴转动180度；采用三组 风筝、拉线、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮与一组旋转轴、发电机组配置，每组做功使 旋转轴转动120度，等等。本实用新型设有升降杆支架、升降杆、轨道，曲柄连杆机构包含曲柄和连杆，升降 杆支架上设有升降杆和与之匹配的轨道，升降杆上部连接拉线控制器，下部连接曲柄连杆 机构的连杆，曲柄、连杆铰接，曲柄连接惯性轮；风筝上下起伏通过拉线拉动升降杆在轨道内上下运动，带动与之相连接的连杆运动，通过曲柄、惯性轮、旋转轴，将动力传递到发电机 组，通过升降杆的上下移动，延长了风筝做功时间和做功距离。所说的拉线控制器包含横梁、限位、复位、千斤，风筝的两根拉线固定在横梁上，限 位、千斤相互匹配，复位、千斤匹配；横梁设置延长臂，使两根风筝线的距离加大，提高效率。所说的曲柄连杆机构的连杆延长，连杆中间设有支点，构成杠杆、曲柄连杆机构， 提高本实用新型的发电效率。本实用新型设有底盘，地面上的设备均设置在可旋转的底盘上，底盘跟随风筝姿 态风向自动转动，调整角度。本实用新型设有电脑控制中心，所述的风筝上设有高空探测器、传感器、飞行状态 调整装置，并随时将各种数据传输到地面电脑控制中心进行分析处理，实现自动调整、自动 控制。较佳的实施方式是两组风筝、曲柄连杆机构、惯性轮匹配设置，两组惯性轮设置 在同一旋转轴上转动。本实用新型的积极效果采用本实用新型，可以有效利用空中的风能，实现绿色环 保发电；本实用新型不需要消耗其它能源，自动转换风筝的飞行姿态，结构合理，效率高，具 有广阔的推广应用价值。
图1为本实用新型实施例示意图；图2为本实用新型可旋转底盘及相关设备示意图；图3为本实用新型曲柄、杠杆机构示意图。图中风筝1、拉线2、拉线控制器3、升降杆4、连杆5、惯性轮6、旋转轴7、曲柄8、 发电机组9、底盘10、升降杆支架11、轨道12、限位13、复位14、千斤15、横梁16、支点17。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。在实施例中，采用两组风筝、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯性轮与一组旋转轴、发 电机组配置，每组做功使旋转轴转动180度。一种空中风筝发电设备，包含风筝1、拉线2、 曲柄连杆机构、惯性轮6、发电机组9，两个风筝设置在空中，每个风筝通过两根拉线连接地 面上的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接惯性轮；两组风筝、拉线控制器、曲柄连杆机构、惯 性轮与一组旋转轴、发电机组配置，每组做功使旋转轴转动180度；两组惯性轮设置在同一 旋转轴7上；在两根风筝拉线与曲柄连杆机构之间设置拉线控制器3，旋转轴7输出连接发 电机组9。实施例更具体的结构特征和工作过程两个风筝1设置在空中，每个风筝通过两根拉线2连接地面上的曲柄连杆机构，空 中风筝在风力的作用下，上下起伏做功，通过两根风筝拉线的起伏，拉动曲柄连杆机构的连 杆5运动，带动曲柄8作圆周运动，带动与曲柄连接的惯性轮6转动。两组风筝、曲柄连杆机构、惯性轮匹配设置，两组惯性轮设置在同一旋转轴7上转 动，各组风筝、曲柄连杆机构、惯性轮平均负担旋转轴的一个完整旋转周期360度，每组风 筝、曲柄连杆机构、惯性轮只在自己工作的周期内做功，使惯性轮旋转180度，两组风筝、曲 柄连杆机构、惯性轮的做功周期之和就是旋转轴完整旋转一周。[0028]在两根风筝拉线与曲柄连杆机构之间设置拉线控制器3，通过对拉线限位、复位来 控制风筝两根的起伏自动切换，自动转换风筝的飞行姿态，风筝自顶点开始下降时，拉线下 降，限位动作使风筝保持下降姿态不变，到达下降极限时，复位动作，解除限位，拉线上升， 风筝保持上升姿态，上升至顶点，如此往复；本实用新型设有升降杆支架11，升降杆支架上 设有升降杆4和与之匹配的轨道12，升降杆上部连接拉线控制器3，下部连接曲柄连杆机构 的连杆5，风筝上下起伏通过拉线拉动升降杆在轨道内上下运动，带动与之相连接的连杆运 动做功，通过曲柄、惯性轮、旋转轴，将动力传递到发电机组9;所说的拉线控制器3包含横 梁16、限位13、复位14、千斤15，风筝的两根拉线固定在横梁上，限位、千斤相互匹配，当风 筝保持下降姿态时，千斤钩住限位，使拉线控制器的横梁保持倾斜，控制风筝保持下降姿态 不变，升降杆向下运动做功，推动连杆、曲柄动作，惯性轮、旋转轴旋转180度；当升降杆下 降到达极限位置，复位动作，顶起千斤，同时推动拉线控制器的横梁处于平衡状态，控制风 筝保持上升姿态，升降杆开始上升，上升至顶点，为下一次下降做准备，此过程不做功，此过 程另一组风筝、曲柄连杆机构、惯性轮做功，推动旋转轴旋转180度，如此往复，实现不间断 做功，使得旋转轴持续旋转，完成发电工作，本实用新型限位13、复位14、千斤15的动作都 是自动进行的，自动完成相互匹配控制风筝在空中的姿态；为提高效率，横梁可以设置延长 臂，使两根风筝线的距离加大。本实用新型地面上的设备均设置在可旋转的底盘上，底盘跟随风筝姿态自动转 动，调整角度；为提高本实用新型的发电效率，所说的曲柄连杆机构的连杆延长，连杆中间 设有支点17，构成杠杆、曲柄连杆机构；本实用新型设有电脑控制中心，所述的风筝上设有 高空探测器、传感器、飞行状态调整装置，并随时将各种数据传输到地面电脑控制中心进行 分析处理，实现自动调整、自动控制；在地面的电脑控制中心，随时对风筝飞行状态进行调 整，根据高空数据，自动将风筝的飞行状态调整到适合的状态。旋转轴输出的动力驱动发电机组9发电。
权利要求1.一种空中风筝发电设备，其特征在于包含风筝(1)、拉线(2)、拉线控制器(3)、曲柄 连杆机构、惯性轮(6)、发电机组(9)，风筝设置在空中，风筝通过两根拉线连接地面上的曲 柄连杆机构，曲柄连杆机构连接惯性轮；在两根风筝拉线与曲柄连杆机构之间设置拉线控 制器，旋转轴输出连接发电机组。
2.根据权利要求1所述之空中风筝发电设备，其特征在于两组以上的风筝、拉线、拉线 控制器、曲柄连杆机构、惯性轮与一组旋转轴、发电机组配置，两个以上的风筝设置在空中， 每个风筝通过两根拉线连接地面上的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接惯性轮；两个以上 的惯性轮设置在同一旋转轴(7)上。
3.根据权利要求1或所述之空中风筝发电设备，其特征在于设有升降杆支架(11)、升 降杆(4)、轨道(12)，曲柄连杆机构包含曲柄(8)和连杆(5)，升降杆支架上设有升降杆和与 之匹配的轨道，升降杆上部连接拉线控制器(3)，下部连接曲柄连杆机构的连杆(5)，曲柄、 连杆铰接，曲柄连接惯性轮(6)。
4.根据权利要求1或2所述之空中风筝发电设备，其特征在于所说的拉线控制器包含 横梁(16)、限位(13)、复位(14)、千斤(15)，风筝的两根拉线(2)固定在横梁上，限位、千斤 相互匹配，复位、千斤匹配。
5.根据权利要求4所述之空中风筝发电设备，其特征在于横梁(16)设置延长臂。
6.根据权利要求3所述之空中风筝发电设备，其特征在于所说的曲柄连杆机构的连杆 (5)延长，连杆中间设有支点(17)，构成杠杆、曲柄连杆机构。
7.根据权利要求1或2所述之空中风筝发电设备，其特征在于设有底盘(10)，地面上 的设备均设置在可旋转的底盘(10)上。
8.根据权利要求1或2所述之空中风筝发电设备，其特征在于设有电脑控制中心，所述 的风筝(1)上设有高空探测器、传感器、飞行状态调整装置。
专利摘要本实用新型涉及一种空中风筝发电设备，属于空中风力发电技术领域。技术方案是包含风筝(1)、拉线(2)、拉线控制器(3)、曲柄连杆机构、惯性轮(6)、发电机组(9)，一个或两个以上的风筝设置在空中，每个风筝通过两根拉线连接地面上的曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接惯性轮；每个惯性轮设置在同一旋转轴(7)上；在两根风筝拉线与曲柄连杆机构之间设置拉线控制器(3)，旋转轴(7)输出连接发电机组。采用本实用新型可以有效利用空中的风能，实现绿色环保发电；本实用新型不需要消耗其它能源，自动转换风筝的飞行姿态，连续做功结构合理，效率高。
文档编号F03D7/00GK201818438SQ20102057884
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者李建民, 李征, 王小红 申请人:李建民