[发明专利]能量系统

说明书

技术领域

本公开发明涉及能量系统，尤其涉及基于能量系统的系绳。

具体来说，本公开发明涉及将系绳的直线移动和张力转化为其他可利用的能量形式。

定义

本说明书以下所用措辞“系绳”是指但不限于指至少一个绳或索，具有非常小的摩擦系数(范围0.9至1.2)，优选采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料制成。

本说明书以下所用措辞“水能量系统”是指但不限于指基于系绳的能量系统，从海洋波浪、潮汐、涌流和落水/流水相关的能量获取能量。

本说明书以下所用措辞“风能量系统”是指但不限于指基于系绳的能量系统，从风能量获取能量。

本说明书以下所用措辞“绞辊”是指但不限于指旋转机械，包括辊子、绞盘、牵引轮、皮带轮及轮盘等。

本说明书以下所用措辞“地”是指但不限于指地面，包括海底。

本说明书以下所用措辞“基座”是指但不限于指单块支承结构、底座、芯材或框架，用作支撑机制。

这些定义是对本领域其他措辞的补充。

背景技术

由于经济增长、工业化、人口增长和人们日益增长的需求，对能源的需求在不断增加。伴随因气候变化、雨水稀少、严格的环境规范和政府法规、缺乏资源及化石燃料枯竭对能量生产领域带来的挑战，感觉需要向清洁、经济和可再生替代能源的方向转移。还需要可再生发电，发出大量清洁、经济和可靠的电能，以满足不断增加的需求。

尽管先有技术提出用风能发电机或风车来提取风能，并将风能转化为可用的能量，但在先有技术中公知的风车存在大量与其使用相关的缺陷。例如，风车无法持续和高效地利用风能进行发电，本身存在随机性和可变性。为开发高效和可靠利用风能的系统进行过不懈的努力，其间系绳能量系统发挥了重要作用。

系绳的一端通常连接于风能量或水能量系统，而高强度系绳的另一端绕在位于地面的发电机卷筒上。在放绳行程期间，系绳从位于地面的发电机卷筒上拉出；在收绳行程期间启动卷轴，系绳按存放机制存放。系绳中的张力引发系绳的直线移动，系绳移动时，位于地面的卷筒转动。卷筒将其上的旋转移动传输到与其相连的发电机进行发电。需要相对少量的能量来收回系绳。在放绳行程期间产生的电能与收绳耗费的电能之差就是所得发电量。

简而言之，就是利用系绳的张力和直线移动来发电。然而，至关重要的是，应该有效利用系绳中的张力进行高效发电。此外，系绳上的任何磨损都有害及不利于发电。由于其中的长度原因，系绳是相当昂贵的零件。由此可见，需要尽量减少圈绕于卷筒上系绳的磨损和断裂。

发明内容

目的

本公开发明的部分目的是改善先有技术的一个或多个问题，或至少提供一种本文下述的有用选择：

本公开发明的一个目的是提供一种基于地面的能量系统，高效操作用于风/水能量系统的系绳。

本公开发明的另一个目的是提供一种基于地面的能量系统，减少用于风/水能量系统的系绳上的磨损和断裂。

本公开发明的另外一个目的是提供一种基于地面的能量系统，高效利用风/水能量系统系绳的张力和移动。

本公开发明的又一个目的是提供一种基于地面的能量系统，利用风/水能量系统系绳的张力和移动，以一种成本效益好的方式将其转化为其他可用的能量形式。

本公开发明还有一个目的是提供一种基于地面及可靠的能量系统。

本公开发明另有一个目的是提供一种基于地面的能量系统，能够在运行时进行修理。

本公开发明又有一个目的是提供一种基于地面、构造稳固的能量系统。

本公开发明再有一个目的是提供一种基于地面、易于维护的能量系统。

本公开发明的上述及其他目的在很大程度是通过描述性内容和附图(示出本公开发明的示范方案)进行论述。

概述

根据本公开发明，提供了一种能量系统，其中包括：

o一种具有第一端和第二端的系绳，该系绳的第一端连接于一种用于调节系绳中的张力的张力配置，第二端连接于存放机制；

o一种张力利用配置，其中包括至少一个按预定构形配置的第一绞辊，系绳因张力而贴近至少一个第一绞辊周边的至少一部分，这样，系绳与至少一个第一绞辊足够接触，从而带动至少一个第一绞辊产生旋转能量；以及

o至少一个转换器，其功能是配合至少一个第一绞辊，将旋转能量转化为至少一个可输送、可储存和可消耗形式的能量。