浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统及状态切换方法与流程
技术特征：
1.浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，所述系统包括：控制部（6）、能量转换部（8）以及至少一套驱动部；
2.根据权利要求1所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，所述能量转换部（8）为双挑式，第一传动部（7-1）和第二传动部（7-2）分别轴连接能量转换部（8）的两侧的机械能输入端。
3.根据权利要求1所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，还包括第三传动部（7-3）；
4.根据权利要求3所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，所述系统包括2套驱动部，每套所述驱动部的离合器c（7-3-2）分别轴连接能量转换部（8）的两侧的机械能输入端。
5.根据权利要求1所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，所述系留部包括连接第一卷扬部（5-1）和第一伞梯组（10-1）的第一卷扬系留绳（1-1），连接第二卷扬部（5-2）和第二伞梯组（10-2）的第二卷扬系留绳（1-5），连接第一伞梯组（10-1）和第二伞梯组（10-2）的第三卷扬系留绳（1-3），以及连接浮空器（2-1）和单筒卷扬机（2-2）的第四卷扬系留绳（1-6）。
6.根据权利要求5所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，所述每套驱动部还包括转向部，所述转向部包括至少3个转向天轮（4）：
7.根据权利要求6所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，第一卷扬系留绳(1-1)、第二卷扬系留绳(1-5)以及第四卷扬系留绳（1-6）的出绳孔所在位置为等腰钝角三角形，其中第一卷扬系留绳(1-1)的出绳孔（12-1）所在位置和第二卷扬系留绳(1-5)的出绳孔（12-2）所在位置的连线为所述等腰钝角三角形的底边。
8.根据权利要求7所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，所述第一卷扬部(5-1)、第二卷扬部(5-2)、控制部（6）、第一传动部（7-1）、第二传动部（7-2）以及能量转换部（8）布置在室内的能量转换生产车间；所述能量转换生产车间布设在所述等腰钝角三角形的重心以下底边垂直中心线上。
9.根据权利要求1所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，分别在第一伞梯组（10-1）、第二伞梯组（10-2）以及浮空器（2-1）装设定位终端（11），进行高度监测。
10.根据权利要求1所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统，其特征在于，第一卷扬部(5-1)、第二卷扬部(5-2)以及地面单筒卷扬机（2-2）分别装设三滑轮传感器（13），计算对应卷筒上系留绳的移动速度、收绳长度以及放绳长度，并监测对应卷筒上系留绳拉力。
11.浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，所述状态切换方法基于权利要求1-10任一项所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统实现，所述状态切换方法包括：系统由预备与检修状态切换至启动与待机状态、系统由启动与待机状态进入正常工作状态、系统由正常工作状态进入停止状态、系统由停止状态进入启动与待机状态、系统由正常工作状态转为启动与待机状态的方法、系统由启动与待机状态进入调高状态、系统由启动与待机状态进入预备与检修状态。
12.根据权利要求11所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，所述系统由预备与检修状态切换至启动与待机状态，包括以下步骤：
13.根据权利要求11所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，当正常工作状态为间歇运行模式，所述系统由启动与待机状态进入正常工作状态包括：
14.根据权利要求13所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，所述系统由启动与待机状态进入正常工作状态的过程中，变速箱a（7-1-2）和变速箱b（7-2-2）方向相同，第一卷扬部（5-1）的和第二卷扬部（5-2）均为底部出绳且出绳方向相反；变速箱a（7-1-2）和变速箱b（7-2-2）方向相反，第一卷扬部（5-1）的和第二卷扬部（5-2）的出绳方向相同。
15.根据权利要求13所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，在步骤s2a-5中，第一卷扬系留绳（1-1）匀速出绳，第一伞梯组（10-1）受风力向上逐步加速，带动第一卷扬系留绳（1-1）牵引第一卷扬部（5-1）正向转动，从而驱动能量转换部（8）及第二卷扬部（5-2）正向转动，以与第一卷扬部（5-1）相同转速回收第二卷扬系留绳（1-5），牵引第二伞梯组（10-2）沿第二卷扬系留绳（1-5）斜向下运动；
16.根据权利要求12所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，当正常工作状态为连续运行模式，所述系统由启动与待机状态进入正常工作状态包括：
17.根据权利要求11所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，所述由正常运行状态进入停止状态的切换方法包括：
18.根据权利要求11所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，所述由停止状态进入启动与待机状态，包括：
19.根据权利要求11所述的浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用状态切换方法，其特征在于，所述系统由启动与待机状态进入预备与检修状态的方法为：
技术总结
本发明涉及新能源、能量转换技术领域，公开了浮空器定高封闭式伞梯高空风能利用系统及状态切换方法。通过浮空器提供伞梯组进行风能转化的高度，以浮空器互为对称的2组伞梯组，通过滑轮组部，使用系留部将第一伞梯组、第二伞梯组分别连接于浮空器的两侧，与第一卷扬部、第二卷扬部、第一传动部、第二传动部、能量转换部共同形成封闭式伞梯高空风能利用系统。克服对浮空器耐久性的依赖，避免浮空器下拉速度受限带来的转化效率制约问题，节省消耗的电能。还提供该系统的各种状态切换方法，实现不同工作状态的安全、快速、稳定切换。
技术研发人员：吴正桥,洪松,郭林,张丽敏,刘孝刚,杨旭,严龙阳,宋连壮,赵彦贤,田德存
受保护的技术使用者：中水北方勘测设计研究有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2
技术研发人员：吴正桥,洪松,郭林,张丽敏,刘孝刚,杨旭,严龙阳,宋连壮,赵彦贤,田德存
技术所有人：中水北方勘测设计研究有限责任公司
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