1.一種高空太陽能發電單元,其特征在于,包括支架,所述支架設有轉軸,所述轉軸上安裝有氣球,所述氣球的形狀為旋轉體,且安裝在所述轉軸上繞旋轉體的旋轉軸轉動;所述氣球的表面覆蓋有薄膜太陽能,所述轉軸設有用于帶動氣球轉動的驅動裝置。
2.根據權利要求1所述的高空太陽能發電單元,其特征在于,所述氣球呈圓柱體形或橢球形或橄欖形或球形。
3.根據權利要求1所述的高空太陽能發電單元,其特征在于,所述轉軸上設有用于控制氣球轉速的減速裝置。
4.根據權利要求1~3任一項所述的高空太陽能發電單元,其特征在于,所述氣球內充有密度小于或等于空氣的氣體。
5.一種高空太陽能發電系統,其特征在于,包括底座、纜繩以及若干權利要求1~4所述的高空太陽能發電單元,所述纜繩的一端固定于底座上,所述高空太陽能發電單元通過其支架固定在纜繩上,沿纜繩分布。
6.根據權利要求5所述的高空太陽能發電系統,其特征在于,還包括風向風速測量裝置和控制系統;所述控制系統分別與所述風向風速測量裝置、所述驅動裝置和減速裝置控制連接,所述風向風速測量裝置安裝于纜繩上。
7.根據權利要求6所述的高空太陽能發電系統,其特征在于,所述控制系統包括信息采集模塊、分析模塊和動作模塊;
所述信息采集模塊用于獲取所述風向風速測量裝置所測得的風向風速信息并將獲取的風向風速信息發送給分析模塊;
所述分析模塊用于將所述信息采集模塊所獲取的風向風速信息進行分析,根據風向風速信息得出氣球克服發電系統自重所需要的轉向和轉速,并將轉向和轉速與氣球當前的轉向和轉速進行比較,得出控制命令并發送給動作模塊;
所述動作模塊根據所接收到的控制命令控制所述驅動裝置和減速裝置。
8.根據權利要求5~7任一項所述的高空太陽能發電系統,其特征在于,所述高空太陽能發電單元通過電纜串聯,且所述電纜沿纜繩鋪設。
9.一種高空太陽能發電系統的控制方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1:控制系統讀取風向風速測量裝置測得的風向風速信息;
S2:控制系統分析得出垂直于氣球旋轉軸的橫截面的風向風速信息中的水平風向、垂直風向、水平風速和垂直風速,驅動裝置控制氣球正/反轉,使氣球最高點運動方向與水平風向同向,最低點運動方向與水平風向逆向;
S3:根據垂直風向、水平風速、垂直風速和發電系統自重,通過驅動裝置和減速裝置控制氣球轉速,保持氣球懸浮在空中。
10.根據權利要求9所述的高空太陽能發電系統的控制方法,其特征在于,還包括步驟S4:控制系統根據垂直于氣球旋轉軸的橫截面的水平風速調整轉軸的角度:當所述水平風速為0時,控制系統則通過控制支架轉動,使得水平風速大于0。