[发明专利]空中风能产出系统的操作方法及相应的系统

权利要求书

1.一种空中风能产出系统的操作方法，

所述系统包括地面站、具有机翼的空中滑翔机、以及将所述滑翔机与所述地面站连接的系绳，

所述地面站包括用于储存多余长度的所述系绳的可旋转的卷轴和与所述卷轴有效连接的旋转电机，

其中，所述系统在常规操作模式中以重复的操作周期操作，所述操作周期包括产出阶段，其中，系绳的自由长度增加，包括使所述滑翔机飞离所述地面站，并使用暴露于风的所述滑翔机的机翼产生的升力经由所述系绳驱动所述旋转电机产出能量，并且，所述操作周期还包括卷回阶段，其中，系绳的自由长度减少，包括使所述滑翔机飞向所述地面站，

其特征在于，

监测风况，并且，

当监测的风况下降到低于预定的下风况阈值时，所述系统的操作改变为弱风操作模式；

其中，所述弱风操作模式包括重复的操作周期，该操作周期包括第一阶段，其中系绳的自由长度增加，包括使所述滑翔机飞离所述地面站，且所述操作周期还包括第二阶段，其中系绳的自由长度减少，包括使所述滑翔机飞向所述地面站，其中，在所述第二阶段的至少一部分期间，所述滑翔机经由所述系绳被拉向所述地面站，从而增加所述滑翔机的速度，其中，附加的速度用于在随后的第二阶段期间提升所述滑翔机的高度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

当监测的风况上升到高于预定的上风况阈值时，所述系统的操作改变为强风操作模式。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述常规操作模式的所述操作周期包括在产出阶段和之后的卷回阶段之间的第一过渡阶段，和/或，其中，

所述常规操作模式的所述操作周期包括在卷回阶段和之后的产出阶段之间的第二过渡阶段。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述第一过渡阶段和/或所述第二过渡阶段期间，改变操作模式。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

在所述产出阶段期间，控制所述滑翔机的飞行以获得最大升力，且控制所述系绳的张力以获得最大功率输出。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

经由所述旋转电机的转矩控制来控制所述系绳的张力以获得最大功率输出。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

通过暂时降低所述系统的电力产出的效率，降低所述系统的功率输出。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

通过保持所述系绳的张力高于预定的张力阈值暂时降低系统效率，其中，所述张力阈值具体是风况和/或系统设计参数和/或系统状态参数的函数。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

通过保持所述滑翔机的升力低于预定的升力阈值暂时降低系统效率，其中，所述升力阈值具体是风况和/或系统设计参数和/或系统状态参数的函数。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

通过增加所述滑翔机的飞行轨迹的仰角和/或尺寸暂时降低系统效率。

11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述强风操作模式包括重复的操作周期，该操作周期包括产出阶段，其中系绳的自由长度增加，包括提升所述滑翔机的高度，从而使用暴露于风的所述滑翔机的机翼产生的升力经由所述系绳驱动所述旋转电机产出能量，且所述操作周期还包括卷回阶段，其中系绳的自由长度减少，包括降低所述滑翔机的高度，其中除了高度变化之外，所述滑翔机基本上保持静止。

12.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述强风操作模式包括当风况高于预定的临界风况阈值时控制所述滑翔机的飞行悬停静止，其中，所述临界风况阈值高于所述上风况阈值。

13.一种空中风能产出系统，包括地面站、具有机翼的适航的滑翔机、以及用于将所述滑翔机与所述地面站连接的系绳，所述地面站包括用于储存多余长度的系绳的可旋转的卷轴和与所述卷轴有效连接的旋转电机，所述系统还包括用于操作所述系统的控制机构，

其特征在于，所述控制机构配置且设计为根据权利要求1至12中的任一项所述的方法操作所述系统。