本公開涉及高空風(fēng)能，具體涉及一種高空風(fēng)能做功系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、高空風(fēng)能一般是指離地300米以上的中、高空風(fēng)能，隨著海拔高度的增加，平均風(fēng)速也越大。傘梯組合式高空風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)是當(dāng)前利用高空風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)方案之一。在該系統(tǒng)中，通過在主纜繩上能夠行走的、位于做功傘上方和/或下方的驅(qū)動件輔助做功傘的開合。由于上驅(qū)動件和/或下驅(qū)動件具有較大的重量，且需要在主纜繩上反復(fù)快速行走并精準(zhǔn)到達(dá)和停留至預(yù)定位置，因此一般采用爬釘皮帶式或者摩擦式等行走方式。
2、例如，cn200910190150.2中公開了一種大功率傘型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其包含一根由氦氣球等引導(dǎo)的主纜繩，在主纜繩上設(shè)置至少一個(gè)做功傘，做功傘包含上、下兩個(gè)能在主纜繩上自由行走的驅(qū)動。上驅(qū)動器能帶動傘頂在主纜繩上上下行走。做功傘的傘周通過數(shù)根傘繩連接到下驅(qū)動，下驅(qū)動關(guān)聯(lián)到一個(gè)固定在主纜繩上的卡套，并能和卡套受控連接和分離。在開傘時(shí)，下驅(qū)動與卡套連接，傘面所受的高空風(fēng)力通過傘繩傳遞到下驅(qū)動，進(jìn)而通過卡套傳遞給主纜繩，再由主纜繩拉動地面系統(tǒng)做功或發(fā)電?？罩邢到y(tǒng)到達(dá)海拔上限高度時(shí)，系統(tǒng)受控關(guān)傘，這時(shí)下驅(qū)動和卡套分離，并快速上行一段距離，這時(shí)做功傘會受風(fēng)翻折，同時(shí)上驅(qū)動下行并推動下驅(qū)動再次與卡套連接，并由地面系統(tǒng)將空中模組拉低到海拔下限高度。接著，上驅(qū)動在主纜繩上上行到預(yù)定位置，系統(tǒng)再次開傘。
3、上述行走方式不僅需要消耗較多的能量，對驅(qū)動的續(xù)航能力也提出較大的挑戰(zhàn)，同時(shí)，爬釘式或摩擦式行走都因需要對主纜繩產(chǎn)生較大的抱緊力，會對主纜繩造成較大的磨損，影響系統(tǒng)長期工作的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開的目的是減小高空風(fēng)能做功系統(tǒng)中驅(qū)動件與主纜繩之間的抱緊摩擦力以降低行走過程對主纜繩造成的磨損，同時(shí)降低驅(qū)動件的能耗。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開采用以下技術(shù)方案：
3、提供一種高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，包括主纜繩、做功傘、系留裝置和驅(qū)動組件；所述主纜繩一端連接所述系留裝置，另一端連接地面設(shè)備；
4、所述主纜繩穿過所述做功傘的傘頂開口，所述傘頂開口通過若干第一傘繩連接第一行走機(jī)構(gòu)，所述做功傘的傘周通過若干第二傘繩連接設(shè)置在所述做功傘下方的第二行走機(jī)構(gòu)；
5、所述驅(qū)動組件包括固定在所述主纜繩上的第一驅(qū)動、第二驅(qū)動和第三驅(qū)動；所述第一驅(qū)動和所述第二驅(qū)動分別設(shè)置在所述做功傘的上方和下方并連接所述第一行走機(jī)構(gòu)，共同控制所述第一行走機(jī)構(gòu)沿所述主纜繩上、下滑動；
6、所述第三驅(qū)動連接所述第二行走機(jī)構(gòu)，用于控制所述第二行走機(jī)構(gòu)沿所述主纜繩上、下滑動。
7、優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動和所述第二驅(qū)動分別通過第一控制繩和第二控制繩連接所述第一行走機(jī)構(gòu)，所述第一驅(qū)動控制所述第一控制繩的收放，所述第二驅(qū)動控制所述第二控制繩的收放。
8、優(yōu)選地，所述第三驅(qū)動通過第三控制繩連接所述第二行走機(jī)構(gòu)，所述第三驅(qū)動控制所述第三控制繩的收放。
9、更優(yōu)選地，所述第一行走機(jī)構(gòu)和所述第二行走機(jī)構(gòu)的外周分別設(shè)有能夠進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述第一傘繩和所述第二傘繩連接至所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；
10、所述第一控制繩和第二控制繩連接至所述第一行走機(jī)構(gòu)的非旋轉(zhuǎn)部分，所述第三控制繩連接至所述第二行走機(jī)構(gòu)的非旋轉(zhuǎn)部分。
11、優(yōu)選地，所述第一行走機(jī)構(gòu)和所述第二行走機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)分別設(shè)有用于在所述主纜繩上行走的滑輪。
12、優(yōu)選地，所述主纜繩上設(shè)有用于鎖定所述第二行走機(jī)構(gòu)的鎖緊機(jī)構(gòu)。
13、更優(yōu)選地，所述第二驅(qū)動下方設(shè)有用于阻擋所述第二行走機(jī)構(gòu)的限位緩沖機(jī)構(gòu)。
14、優(yōu)選地，所述做功傘的內(nèi)側(cè)沿經(jīng)線方向設(shè)有若干折疊繩，所述折疊繩的一端連接所述傘頂開口的邊緣，另一端連接折疊繩控制機(jī)構(gòu)；所述折疊繩控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述主纜繩上，用于控制所述折疊繩的收放。
15、更優(yōu)選地，所述折疊繩控制機(jī)構(gòu)連接至所述第一行走機(jī)構(gòu)。
16、優(yōu)選地，所述做功傘的內(nèi)側(cè)沿經(jīng)線方向設(shè)有若干限位環(huán)，所述折疊繩穿設(shè)在所述限位環(huán)中。
17、本公開要求保護(hù)的技術(shù)方案取得了以下有益效果：
18、1)通過固定式驅(qū)動組件以及僅驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)在主纜繩的部分區(qū)段上下滑動的設(shè)置，能夠極大降低對主纜繩的抱緊力和摩擦力，減小對主纜繩的磨損，提升了主纜繩的可靠性和使用壽命。
19、2)由于重力的作用，第二驅(qū)動和第三驅(qū)動僅需消耗極少的能量就能實(shí)現(xiàn)第一行走機(jī)構(gòu)和第二行走機(jī)構(gòu)的下行；而第二行走機(jī)構(gòu)的上行是風(fēng)力作用的結(jié)果，幾乎不需要第三驅(qū)動消耗能量；第一行走機(jī)構(gòu)上行時(shí)，隨著逐漸開傘，風(fēng)力作用將推動傘頂帶動第一行走機(jī)構(gòu)上行。同時(shí)，驅(qū)動件及其附屬機(jī)構(gòu)如電池包等非必要行走的部件均固定安裝在主纜繩上，無需參與滑行運(yùn)動。因此，相比于爬釘式或者摩擦式行走設(shè)計(jì)，本公開提供的技術(shù)方案更加節(jié)能。
20、3)隨著第一行走機(jī)構(gòu)的上行，做功傘傘面內(nèi)部將形成一定的迎風(fēng)空間，因此使做功傘的開傘將變得非常容易。
21、4)通過折疊繩和折疊控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)關(guān)傘時(shí)的傘面折疊，減少了第一行走機(jī)構(gòu)和第二行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)動距離，并且同步減小第一驅(qū)動和第二驅(qū)動的安裝距離，提高控制的可靠性，同時(shí)有利維護(hù)做功傘回收至地面時(shí)的收納，避免做功傘在自由狀態(tài)時(shí)與地面過度摩擦。此外，由于傘面折疊時(shí)會形成一定的兜風(fēng)效果，因此在重新開傘階段，只要折疊繩控制機(jī)構(gòu)釋放折疊繩，傘面即可迎風(fēng)吹開，進(jìn)一步降低第一驅(qū)動拉升第一行走機(jī)構(gòu)所需消耗的能量。
1.一種高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，包括主纜繩、做功傘、系留裝置和驅(qū)動組件；所述主纜繩一端連接所述系留裝置，另一端連接地面設(shè)備；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動和所述第二驅(qū)動分別通過第一控制繩和第二控制繩連接所述第一行走機(jī)構(gòu)，所述第一驅(qū)動控制所述第一控制繩的收放，所述第二驅(qū)動控制所述第二控制繩的收放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述第三驅(qū)動通過第三控制繩連接所述第二行走機(jī)構(gòu)，所述第三驅(qū)動控制所述第三控制繩的收放。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行走機(jī)構(gòu)和所述第二行走機(jī)構(gòu)的外周分別設(shè)有能夠進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述第一傘繩和所述第二傘繩連接至所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行走機(jī)構(gòu)和所述第二行走機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)分別設(shè)有用于在所述主纜繩上行走的滑輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述主纜繩上設(shè)有用于鎖定所述第二行走機(jī)構(gòu)的鎖緊機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述第二驅(qū)動下方設(shè)有用于阻擋所述第二行走機(jī)構(gòu)的限位緩沖機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述做功傘的內(nèi)側(cè)沿經(jīng)線方向設(shè)有若干折疊繩，所述折疊繩的一端連接所述傘頂開口的邊緣，另一端連接折疊繩控制機(jī)構(gòu)；所述折疊繩控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述主纜繩上，用于控制所述折疊繩的收放。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊繩控制機(jī)構(gòu)連接至所述第一行走機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高空風(fēng)能做功系統(tǒng)，其特征在于，所述做功傘的內(nèi)側(cè)沿經(jīng)線方向設(shè)有若干限位環(huán)，所述折疊繩穿設(shè)在所述限位環(huán)中。