本公開(kāi)涉及高空風(fēng)能，具體涉及一種高空做功系統(tǒng)的空中設(shè)備補(bǔ)能裝置。

背景技術(shù)：

1、高空風(fēng)能是一種儲(chǔ)量豐富、分布廣泛的清潔能源，與傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電相比，高空風(fēng)力發(fā)電具有發(fā)電效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)以及選址受限少等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有的高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的空中系統(tǒng)常包含一些用電模塊，例如用于各種監(jiān)測(cè)的傳感器模組、通訊模組、控制模組以及進(jìn)行機(jī)械動(dòng)作的機(jī)電模組等。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于能耗較低的模組，可以采用合適容量的儲(chǔ)能電池保障其續(xù)航，或者也可以采用可充電電池搭配太陽(yáng)能充電的方式保障期續(xù)航。另外，也可以采用微型的風(fēng)能發(fā)電裝置為空中用電模塊供電。

3、儲(chǔ)能電池的供電能力有限，增大其容量會(huì)增加空中系統(tǒng)的重量，因此只適用于長(zhǎng)期休眠的超低耗能模塊。而太陽(yáng)能充電方案功率有限且受天氣狀況影響比較大，且夜晚沒(méi)有太陽(yáng)照明時(shí)無(wú)法發(fā)電，因此太陽(yáng)能光伏板搭配充電電池的方案僅適用于作動(dòng)較少且耗能較低的模塊。此外，由于受到空中系統(tǒng)運(yùn)行角度或行走路徑的限制，現(xiàn)有的空中風(fēng)電補(bǔ)電裝置很難準(zhǔn)確將葉片對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，無(wú)法保障風(fēng)力發(fā)電裝置的高效穩(wěn)定發(fā)電。

4、由于空中用電模塊的續(xù)航能力對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行至關(guān)重要，因此需提供一種能夠持續(xù)、穩(wěn)定的為空中用電模塊供電的供電裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)提供一種高空做功系統(tǒng)的空中設(shè)備補(bǔ)能裝置：

2、所述補(bǔ)能裝置連接空中做功模塊，包括發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊和引導(dǎo)模塊；所述發(fā)電模塊包括相連的葉片模組和發(fā)電機(jī)，所述葉片模組包括若干成角度、均勻分布的葉片；

3、穿過(guò)所述發(fā)電模塊的進(jìn)風(fēng)口的高空風(fēng)帶動(dòng)所述葉片模組轉(zhuǎn)動(dòng)，所述葉片模組帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；

4、所述引導(dǎo)模塊使所述進(jìn)風(fēng)口始終正對(duì)著所述高空風(fēng)；

5、所述發(fā)電機(jī)連接所述儲(chǔ)能模塊，將轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)能模塊中，所述儲(chǔ)能模塊為所述高空做功系統(tǒng)的空中用電設(shè)備供電。

6、優(yōu)選地，所述補(bǔ)能裝置設(shè)置在所述空中做功模塊的迎風(fēng)面的中央孔口的正上方，穿過(guò)所述中央孔口的所述高空風(fēng)正面吹向所述發(fā)電模塊。

7、更優(yōu)選地，所述發(fā)電模塊外設(shè)有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處設(shè)有防止所述迎風(fēng)面和/或連接所述迎風(fēng)面的傘繩被吸入所述發(fā)電裝置的保護(hù)網(wǎng)。

8、優(yōu)選地，所述葉片模組還包括葉片安裝頭，所述葉片連接葉片安裝頭并在風(fēng)力作用下帶動(dòng)所述葉片安裝頭轉(zhuǎn)動(dòng)；所述葉片安裝頭內(nèi)部還設(shè)有對(duì)所述葉片的迎風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整模塊。

9、優(yōu)選地，所述葉片安裝頭設(shè)有隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪圈，所述齒輪圈與所述發(fā)電機(jī)的齒輪咬合從而驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。

10、優(yōu)選地，所述調(diào)整模塊包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊分別連接所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述葉片，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊帶動(dòng)所述葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而對(duì)所述葉片的迎風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整。

11、更優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括推桿、曲軸滑塊和與所述葉片數(shù)量對(duì)應(yīng)的曲軸；所述推桿分別連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和曲軸滑塊，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述推桿帶動(dòng)所述曲軸滑塊在固定行程內(nèi)前進(jìn)或后退；

12、所述葉片分別連接曲軸，所述曲軸滑塊設(shè)有分別與所述曲軸相對(duì)應(yīng)的滑槽，所述曲軸安裝在所述滑槽內(nèi)，所述曲軸滑塊的前進(jìn)或后退使所述曲軸在所述滑槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)從而對(duì)所述葉片的迎風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整。

13、優(yōu)選地，所述補(bǔ)能裝置包括安裝軸，所述安裝軸固定在所述空中做功模塊的主纜繩上，所述發(fā)電模塊連接所述安裝軸。

14、更優(yōu)選地，所述補(bǔ)能裝置包括若干所述發(fā)電模塊，每個(gè)所述發(fā)電模塊均勻分布在所述安裝軸的外周。

15、更優(yōu)選地，所述補(bǔ)能裝置設(shè)置單個(gè)所述發(fā)電模塊，所述葉片安裝頭套設(shè)于所述安裝軸。

16、本公開(kāi)要求保護(hù)的技術(shù)方案取得了以下有益效果：

17、1)由于發(fā)電模塊的進(jìn)風(fēng)口能夠始終正對(duì)著高空風(fēng)，風(fēng)向穩(wěn)定，因此能夠持續(xù)穩(wěn)定地將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定地為高空做功系統(tǒng)的空中用電設(shè)備供電，保證空中用電設(shè)備的續(xù)航能力。

18、2)通過(guò)調(diào)整模塊可以調(diào)整葉片模組中葉片的迎風(fēng)角度，因此可以根據(jù)用電需求或風(fēng)力狀況實(shí)時(shí)切出補(bǔ)能模式，或者調(diào)整發(fā)電輸出功率。

技術(shù)特征：

1.一種高空做功系統(tǒng)的空中設(shè)備補(bǔ)能裝置,其特征在于，所述補(bǔ)能裝置連接空中做功模塊，包括發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊和引導(dǎo)模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述補(bǔ)能裝置設(shè)置在所述空中做功模塊的迎風(fēng)面的中央孔口的正上方，穿過(guò)所述中央孔口的所述高空風(fēng)正面吹向所述發(fā)電模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述發(fā)電模塊外設(shè)有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處設(shè)有防止所述迎風(fēng)面和/或連接所述迎風(fēng)面的傘繩被吸入所述發(fā)電模塊的保護(hù)網(wǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述葉片模組還包括葉片安裝頭，所述葉片連接葉片安裝頭并在風(fēng)力作用下帶動(dòng)所述葉片安裝頭轉(zhuǎn)動(dòng)；所述葉片安裝頭內(nèi)部還設(shè)有對(duì)所述葉片的迎風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述葉片安裝頭設(shè)有隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪圈，所述齒輪圈與所述發(fā)電機(jī)的齒輪咬合從而驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述調(diào)整模塊包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊分別連接所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述葉片，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊帶動(dòng)所述葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而對(duì)所述葉片的迎風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括推桿、曲軸滑塊和與所述葉片數(shù)量對(duì)應(yīng)的曲軸；所述推桿分別連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和曲軸滑塊，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述推桿帶動(dòng)所述曲軸滑塊在固定行程內(nèi)前進(jìn)或后退；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述補(bǔ)能裝置包括安裝軸，所述安裝軸固定在所述空中做功模塊的主纜繩上，所述發(fā)電模塊連接所述安裝軸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述補(bǔ)能裝置包括若干所述發(fā)電模塊，每個(gè)所述發(fā)電模塊均勻分布在所述安裝軸的外周。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的補(bǔ)能裝置，其特征在于，所述補(bǔ)能裝置設(shè)置單個(gè)所述發(fā)電模塊，所述葉片安裝頭套設(shè)于所述安裝軸。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)涉及一種高空做功系統(tǒng)的空中設(shè)備補(bǔ)能裝置，連接空中做功模塊，包括發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊和引導(dǎo)模塊，發(fā)電模塊包括相連的葉片模組和發(fā)電機(jī)，葉片模組包括若干成角度、均勻分布的葉片；穿過(guò)發(fā)電模塊的進(jìn)風(fēng)口的高空風(fēng)帶動(dòng)葉片模組轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片模組帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；引導(dǎo)模塊使進(jìn)風(fēng)口始終正對(duì)著高空風(fēng)；發(fā)電機(jī)連接儲(chǔ)能模塊，將轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能模塊中，儲(chǔ)能模塊為高空做功系統(tǒng)的空中用電設(shè)備供電。由于發(fā)電模塊的進(jìn)風(fēng)口能夠始終正對(duì)著高空風(fēng)，風(fēng)向穩(wěn)定，因此能夠持續(xù)穩(wěn)定地將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定地為高空做功系統(tǒng)的空中用電設(shè)備供電，保證空中用電設(shè)備的續(xù)航能力。

技術(shù)研發(fā)人員：王博強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海井蹊科技合伙企業(yè)（有限合伙）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21