[發明專利]海洋直流電源裝置

有效

• 申請號: 201610024680.X
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105484927B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 劉長陸;陳立衛;俞劍鋒;劉胤超;王駱鐘;謝仁興;彭善國
• 申請（專利權）人: 杭州江河水電科技有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B13/26;F03B3/18;H02J7/32
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳;張瑜

海洋直流電源裝置，其安裝于水下，包括一雙向喇叭形狀的導流罩，所述導流罩的內部安裝有交流發電裝置，所述交流發電裝置包括外部的轉子，所述轉子外表面設置葉片，所述轉子內表面設置永磁體，所述轉子內部設置有定子，所述定子中心穿設有軸，所述轉子通過軸承可旋轉地安裝在軸的兩端，并通過兩端的軸承將負荷傳遞給定子；所述交流發電裝置的交流電能輸出端與將交流電能轉換為直流電能輸出的直流電能模塊連接，所述直流電能模塊包括整流電路，所述整流電路的輸入端與交流發電裝置的交流電能輸出端直接相連，所述整流電路的輸出端與穩壓電路連接，所述穩壓電路的輸出端即是直流電能模塊的直流電能輸出端，與其它直流用電設備連接。

技術領域

本發明屬于流體機械及電子設備技術領域，涉及一種雙向利用海洋潮流或者河川水流能發電、輸出直流電能的海洋直流電源裝置。

背景技術

隨著現代經濟和軍事技術的發展，水下設備尤其軍用水下裝備應用需求越來越廣，包括近岸、近海、遠海、深水、深海等各種需求層出不窮。然而，凡需長期使用的設備或裝備雖然多為電子產品、供電電壓不高、電能需求不大，但均需長期供電或備電，尤其軍用設備海深較深、離岸遠、數量多，因此供電電源是影響其使用效果的一個極其關鍵問題。

目前長期使用的水下設備多采用蓄電池供電，使用周期短，需定期更換，維護困難、成本極高；如設備點較多，也有采用近岸電網通過電力電纜供電的，但成本極高，初期布纜和后期維護也相當困難。另外，經常性的維護也不適合軍事應用。

因此，現階段研制一種水下供電裝置解決水下設備的長期供電問題是當務之急。

發明內容

本發明提供了一種運行可靠、直接為水下設備提供直流電源、適用范圍廣泛的海洋直流電源裝置。

本發明采用的技術方案是：

海洋直流電源裝置，其安裝于水下，其特征在于：包括一雙向喇叭形狀的導流罩，所述導流罩的內部安裝有捕獲水流能后發電的交流發電裝置，所述交流發電裝置的交流電能輸出端與將交流電能轉換為直流電能輸出的直流電能模塊連接，所述直流電能模塊的直流電能輸出端與其它直流用電設備連接。本發明通過交流發電裝置捕獲水流能后發電輸出交流電能，再經直流電能模塊將交流電能轉成直流電能，供水下設備長期使用。而且導流罩為雙向喇叭形狀，適用于雙向水流，進流口起集流、提高過流流速的作用，出流口起減小出口阻力、回收能量的作用，整個導流罩可以提高布置在內部的交流發電裝置的工作效率。

進一步，所述導流罩通過一安裝座安裝固定于其它設備或基礎上，所述直流電能模塊固定安裝于安裝座上，便于直流電能模塊的直流電能輸出端與其它直流用電設備連接。本發明的安裝座可以設置在導流罩的各個方向，以適應所述直流電源裝置的各種不同的安裝方式。

進一步，所述交流發電裝置通過一支撐結構安裝于導流罩內。

進一步，所述交流發電裝置包括外部的轉子，所述轉子中部為圓筒狀、兩端為圓錐筒狀，所述轉子外表面設置葉片，所述轉子內表面設置永磁體，所述轉子內部設置有定子，所述定子包括兩端分別固定在支撐結構上的軸，所述軸穿過定子中心至兩端，所述轉子通過軸承可旋轉地安裝在軸的兩端，并通過兩端的軸承將負荷傳遞給定子，所述轉子內表面及定子表面均封灌覆蓋有撓性樹脂。本發明的交流發電裝置的轉子由葉片捕獲水流動能直接驅動（不設其它傳動機構），電氣部件不需設置密封（永磁體、定子電氣表面覆蓋撓性樹脂與海水隔離），因此不存在其它傳動機構及密封結構的阻力矩和故障節點，使得發電機啟動流速低至0.2米/秒，效率、可靠性高。由于永磁體、定子采用壓力封灌的方式覆蓋了撓性樹脂，固化后使電氣工作面與水流可靠隔離，達到300米深水防護的目的。交流發電裝置內部的發熱損耗由流經樹脂表面的水流直接冷卻。

進一步，所述葉片沿著水流方向設置，其數量為3-8片。葉片可以是各種不同的翼型，適用于不同的水流流速。

進一步，所述交流發電裝置的交流電能輸出端是單相或三相的。