一种系留浮空器的制作方法

本发明涉及浮空器，尤其涉及一种系留浮空器。

背景技术：

1、系留浮空器作为浮空器领域技术较为成熟的产品，目前广泛应用于电子对抗、技术侦查、应急通信等领域，如系留气球、系留飞艇等。

2、系留浮空器传统能源系统采用高压交流供电或高压直流供电方案，电能来源于电网，经升压变压器或大功率换流站将工频交流电升至数千伏的高压交流电或高压直流电后，经过长距离的系留缆绳将电能传输至系留浮空器，系留浮空器上安装降压变压器或大功率换流站将高压电变换为设备所需的低压电，经配电网络满足平台设备及任务载荷用电需求。

3、上述能源系统方案存在以下弊端：系留浮空器用于执行长期驻空任务，在无人区、偏远地区等电网难以覆盖地区，不具备市电供应能力，仅能依靠油机电站供电，不经济、不环保，且面临日趋严重的能源危机，不适用于长久发展。系留浮空器驻空高度高达数百米至数千米，且高度可实时调节、抗风能力强，该高度范围内风能资源丰富，风力大且稳定。系留浮空器具备高空风能利用的有利条件，可以有效解决电力网未覆盖地区系留浮空器的供电问题。但是，系留浮空器具体如何利用高空风能，以及如何解决系留浮空器的随风换向平衡，成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种系留浮空器，可以利用风力发电组件和系留浮空器本体的缆绳调节装置将风能转化成稳定且连续的电能，同时设置连接组件调节系留浮空器的随风换向平衡。

2、一种系留浮空器，包括：系留浮空器本体、风力发电组件和连接组件；

3、连接组件分别连接系留浮空器本体的囊体以及风力发电组件，风力发电组件位于囊体的下方。

4、优选地，连接组件包括：吊舱、电磁组件和连接轴，电磁组件固定安装在吊舱内，风力发电组件通过连接轴与电磁组件的衔铁固定。

5、优选地，电磁组件的电磁铁、衔铁以及连接轴均同轴布置，电磁组件具有对电磁铁和衔铁形成局部包覆以防止电磁铁与衔铁轴向脱离的壳体。

6、优选地，还包括：

7、扭矩测量装置，扭矩测量装置用于测量连接轴的即时扭矩；

8、倾转控制器，倾转控制器控制连接电磁组件，倾转控制器与扭矩测量装置通信连接，倾转控制器还用于当接收到的连接轴的即时扭矩大于第一预设数值时，控制电磁组件断电。

9、优选地，还包括：

10、电机，电机固定安装在吊舱内，电机输出轴与电磁铁同轴固定连接，倾转控制器控制连接电机；

11、第一姿态检测装置，第一姿态检测装置安装在系留浮空器本体的艇头上并用于检测系留浮空器本体朝向，第一姿态检测装置与倾转控制器通信连接；

12、第二姿态检测装置，第二姿态检测装置安装在风力发电组件上并用于检测风力发电组件朝向，第二姿态检测装置与倾转控制器通信连接；

13、当系留浮空器本体朝向的变化幅度低于第二预设数值时，倾转控制器分别控制电磁组件通电以及电机启动以带动风力发电组件转动至风力发电组件的桨叶垂直于风向。

14、优选地，还包括变流模块、储能电池组、能源管理控制器、双向dc/dc模块和配电网络模块；

15、风力发电组件的输出端与变流模块的输入端电连接，能源管理控制器分别与变流模块的输出端、储能电池组的输入端和输出端、配电网络模块的输入端和双向dc/dc模块电连接。

16、优选地，系留浮空器本体的地面模块还包括地面储能模块、缆绳调节装置和风场测量装置；

17、地面储能模块分别与缆绳调节装置、风场测量装置和系留浮空器本体的高压系留缆绳电连接；

18、系留浮空器本体的高压系留缆绳的两端分别与双向dc/dc模块和地面储能模块连接。

19、优选地，能源管理控制器与缆绳调节装置、风场测量装置、地面储能模块、储能电池组、风力发电组件和配电网络模块控制连接。

20、优选地，风力发电组件包括风力涡轮机和发电机；

21、风力涡轮机的输出轴与发电机的转子连接，风力涡轮机转动带动发电机发电；

22、发电机的输出端与变流模块的输入端电连接。

23、优选地，变流模块包括整流装置和调压装置，整流装置输入端与发电机输出端连接，整流装置输出端与调压装置输入端连接；调压装置输出端与能源管理控制器电连接。

24、本发明所提出的一种系留浮空器，包括：系留浮空器本体、风力发电组件和连接组件；连接组件分别连接系留浮空器本体的囊体以及风力发电组件，风力发电组件位于囊体的下方。本发明中，通过风力发电组件和系留浮空器本体的缆绳调节装置可以将风能转化成稳定且连续的电能，以供系留浮空器的各设备使用；同时将风力发电组件设于囊体的下方，通过连接组件调节系留浮空器的随风换向平衡。

技术特征：

1.一种系留浮空器，其特征在于，包括：系留浮空器本体、风力发电组件(2)和连接组件(3)；

2.根据权利要求1所述的一种系留浮空器，其特征在于，连接组件(3)包括：吊舱(31)、电磁组件(32)和连接轴(33)，电磁组件(32)固定安装在吊舱(31)内，风力发电组件(2)通过连接轴(33)与电磁组件(32)的衔铁(322)固定。

3.根据权利要求2所述的一种系留浮空器，其特征在于，电磁组件(32)的电磁铁(321)、衔铁(322)以及连接轴(33)均同轴布置，电磁组件(32)具有对电磁铁(321)和衔铁(322)形成局部包覆以防止电磁铁(321)与衔铁(322)轴向脱离的壳体(323)。

4.根据权利要求3所述的一种系留浮空器，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种系留浮空器，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的一种系留浮空器，其特征在于，还包括变流模块、储能电池组、能源管理控制器、双向dc/dc模块和配电网络模块；

7.根据权利要求6所述的一种系留浮空器，其特征在于，系留浮空器本体的地面模块还包括地面储能模块、缆绳调节装置和风场测量装置；

8.根据权利要求6所述的一种系留浮空器，其特征在于，能源管理控制器与缆绳调节装置、风场测量装置、地面储能模块、储能电池组、风力发电组件和配电网络模块控制连接。

9.根据权利要求6所述的一种系留浮空器，其特征在于，风力发电组件(2)包括风力涡轮机和发电机；

10.根据权利要求6所述的一种系留浮空器，其特征在于，变流模块包括整流装置和调压装置，整流装置输入端与发电机输出端连接，整流装置输出端与调压装置输入端连接；调压装置输出端与能源管理控制器连接。

技术总结本发明公开了一种系留浮空器，包括：系留浮空器本体、风力发电组件和连接组件；连接组件分别连接系留浮空器本体的囊体以及风力发电组件，风力发电组件位于囊体的下方。本发明中，通过风力发电组件和系留浮空器本体的缆绳调节装置可以将风能转化成稳定且连续的电能，以供系留浮空器的各设备使用；同时将风力发电组件设于囊体的下方，通过连接组件调节系留浮空器的随风换向平衡。技术研发人员：王震,周萌,倪勇,曹剑坤,成琴,张家铭,武伟,高国柱,李翔,苏京昭受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第三十八研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/26