[實(shí)用新型]一種波浪能、風(fēng)能和潮流能組合式發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520091814.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204591571U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王世明;胡海鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14;F03B13/26;F03D9/00
• 代理公司: 上海波拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 劉麗梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種海洋能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種波浪能、風(fēng)能和潮流能組合式發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求不斷地增加，傳統(tǒng)能源日益短缺，大量的化石原料的使用又引發(fā)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，這些已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。為了應(yīng)對(duì)能源枯竭和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，解決能源供應(yīng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中出現(xiàn)的瓶頸問(wèn)題，尋找可替代的再生能源刻不容緩。

海洋能是一種蘊(yùn)藏在海洋中的可再生能源，包括溫差能、海流能、波浪能、潮汐能以及海上的風(fēng)能和太陽(yáng)能等自然資源。其中海洋波浪能在海洋中無(wú)處不在，洶涌澎湃的海洋波浪蘊(yùn)藏著極大的能量，波浪能的能流密度最大，可通過(guò)較小的裝置提供可觀的廉價(jià)能源。合理開(kāi)發(fā)并利用海洋波浪發(fā)電，既不消耗任何燃料和資源，又不產(chǎn)生任何污染，投資少，見(jiàn)效快。因此海洋波浪能等可再生能源在許多國(guó)家日益受到重視，尤其是研究和開(kāi)發(fā)波浪能發(fā)電技術(shù)。早在1911年世界上第一臺(tái)海洋波浪能發(fā)電裝置研制成功之后，許多國(guó)家都致力于研究波浪能發(fā)電。20世紀(jì)80年代以來(lái)，各國(guó)相繼建成了20多個(gè)波浪能發(fā)電裝置或電站。但就目前現(xiàn)存海洋能發(fā)電裝置、電站以及海洋能發(fā)電專利而言，大多都嚴(yán)格遵循三級(jí)能量傳遞形式，并最終通過(guò)發(fā)電機(jī)完成機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變。其裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和發(fā)電機(jī)本身局限性，使裝置發(fā)電效率低且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并相繼產(chǎn)生制造成本高、安裝困難，后期維修成本和任務(wù)加劇等困難，這些嚴(yán)重制約了海洋能發(fā)電的普遍化、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化的發(fā)展。因此實(shí)現(xiàn)小型化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高的海洋能發(fā)電裝置依舊是當(dāng)前各國(guó)研究和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能量利用最大化的波浪能、風(fēng)能和潮流能的組合式發(fā)電裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)海洋能到電能的一級(jí)轉(zhuǎn)換和裝置自體發(fā)電功能，同時(shí)可為離岸海洋裝備和孤島供電。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本設(shè)計(jì)發(fā)明技術(shù)方案如下：一種波浪能、風(fēng)能和潮流能組合式發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)包括：風(fēng)力發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置、潮流能發(fā)電裝置、浮體和電池組；所述風(fēng)力發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置和電池組固定在浮體上，所述潮流能發(fā)電裝置通過(guò)一撐桿與浮體相連，且所述風(fēng)力發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置、潮流能發(fā)電裝置和電池組均通過(guò)導(dǎo)線與固定在浮體上的一逆變整流器電連接；

所述風(fēng)力發(fā)電裝置由風(fēng)機(jī)、第一傳動(dòng)軸和第一變速箱組成，所述第一變速箱固定在浮體上，且所述第一變速箱內(nèi)安設(shè)有第一換向增速機(jī)構(gòu)以及與第一換向增速機(jī)構(gòu)相連的第一發(fā)電機(jī)，所述第一換向增速機(jī)構(gòu)通過(guò)第一傳動(dòng)軸與風(fēng)機(jī)相連。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述潮流能發(fā)電裝置由導(dǎo)流罩、潮流能捕獲裝置、定向超越離合器、齒輪、第二傳動(dòng)軸及第二變速箱組成；所述導(dǎo)流罩通過(guò)撐桿連接在浮體的下方，所述第二變速箱通過(guò)斜撐桿連接在導(dǎo)流罩上，且所述第二變速箱內(nèi)安設(shè)有第二換向增速機(jī)構(gòu)以及與第二換向增速機(jī)構(gòu)相連的第二發(fā)電機(jī)，所述第二換向增速機(jī)構(gòu)通過(guò)第二傳動(dòng)軸與齒輪相連；所述潮流能捕獲裝置由主軸、若干葉輪和若干法蘭片組成，所述主軸貫穿導(dǎo)流罩，所述撐桿固定在主軸上，所述若干葉輪通過(guò)若干法蘭片連接在導(dǎo)流罩內(nèi)的主軸上；所述齒輪與定向超越離合器相配合，所述定向超越離合器安裝在主軸上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述導(dǎo)流罩為左右對(duì)稱的喇叭狀結(jié)構(gòu)，所述左右對(duì)稱的喇叭狀結(jié)構(gòu)之間通過(guò)空心矩形相連通，所述法蘭和葉輪設(shè)置在空心矩形內(nèi)部。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述波浪能發(fā)電裝置包括直線發(fā)電機(jī)和彈簧，所述直線發(fā)電機(jī)通過(guò)彈簧固定在浮體上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述直線發(fā)電機(jī)由定子、動(dòng)子和繞組組成，所述動(dòng)子底部固定在浮體上，所述定子一端通過(guò)彈簧與浮體相連，所述繞組設(shè)置在定子內(nèi)，且纏繞在動(dòng)子上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述第一換向增速機(jī)構(gòu)包括第一錐齒輪、與第一錐齒輪相嚙合的第一傳動(dòng)齒輪、與第一錐齒輪通過(guò)第一連接軸相連的第一大圓柱齒輪以及與第一大圓柱齒輪相嚙合的第一小圓柱齒輪，所述第一錐齒輪通過(guò)第一傳動(dòng)齒輪與第一傳動(dòng)軸相連，所述第一傳動(dòng)軸一端伸出第一變速箱后與風(fēng)機(jī)連接，所述第一小圓柱齒輪與第一發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述第二換向增速機(jī)構(gòu)包括第二錐齒輪、與第二錐齒輪相嚙合的第二傳動(dòng)齒輪、與第二傳動(dòng)齒輪通過(guò)第二連接軸連接的第二大圓柱齒輪以及與第二大圓柱齒輪相嚙合的第二小圓柱齒輪，所述第二錐齒輪固定在第二傳動(dòng)軸上，所述第二傳動(dòng)軸一端伸出第二變速箱后與齒輪連接，所述第二小圓柱齒輪與第二發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述浮體為扁平的圓柱形結(jié)構(gòu)，其外邊緣為弧形。