[發(fā)明專利]一種陀螺波浪能發(fā)電裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811546204.X
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN110344998A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊杰;苗春暉;裴中才;楊森;周宇英;蔡宗舉;劉玉明;蔡道萌;唐志勇;景昊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22;F03B11/00
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 張文慶

本發(fā)明公開了一種基于陀螺波浪能發(fā)電裝置，包括一次能量轉(zhuǎn)化裝置、二次能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)裝置；所述一次能量轉(zhuǎn)化裝置包括慣性陀螺儀和機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)，所述慣性陀螺儀用于將海洋的搖擺通過所述機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為液壓能；所述二次能量轉(zhuǎn)換裝置包括液壓變量馬達(dá)和發(fā)電機(jī)，所述液壓變量馬達(dá)帶動所述發(fā)電機(jī)，將所述液壓能轉(zhuǎn)換為電能輸出。作為波浪能轉(zhuǎn)換裝置，本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，安裝維護(hù)方便以及適用范圍廣，輸出功率大，效率高等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種陀螺波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

基于化石能源匱乏、節(jié)能減排、氣候環(huán)境保護(hù)等因素，開發(fā)可再生清潔海洋能源越來越受到重視。海洋波浪能是一種能量密度高、分布廣泛、資源量豐富的可再生清潔能源。開發(fā)陀螺波浪能發(fā)電裝置及推廣應(yīng)用，將有力推動海洋清潔能源的發(fā)展，是解決邊遠(yuǎn)海島和海上裝備電力供應(yīng)的有效技術(shù)手段。

目前，國內(nèi)外已有的波浪能發(fā)電技術(shù)及裝置多種多樣，主要包括：振蕩水柱式波浪能裝置、擺式轉(zhuǎn)換裝置、筏式波浪能轉(zhuǎn)換裝置、鴨式波浪能裝置、振蕩浮子式裝置、聚波水庫式裝置等。

上述波浪能發(fā)電裝置的發(fā)電技術(shù)機(jī)理，是通過波浪作用于發(fā)電裝置，使其活動組件產(chǎn)生相對運動，實現(xiàn)波浪能量提取。這類波浪能發(fā)電裝置有活動組件，與海水直接接觸，對裝置密封、防腐、材料及制造工藝要求高。而且這類波浪能發(fā)電裝置對浮體外形和結(jié)構(gòu)有指定要求，不能適用于一般漂浮海洋結(jié)構(gòu)，其平臺適裝性差。

發(fā)明內(nèi)容

針對邊遠(yuǎn)島礁、遠(yuǎn)海養(yǎng)殖及海洋無人平臺的能源供給難題，降低海洋能源污染；抑制船舶搖擺，提取波浪能發(fā)電，實現(xiàn)船舶節(jié)能減排等難題。我們提出陀螺波浪能發(fā)電解決方案，以提高島礁、海洋平臺裝備的自供電能力，提高船舶節(jié)能減排和自穩(wěn)定能力，促進(jìn)我國海洋開發(fā)建設(shè)和船舶節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步。

一種陀螺波浪能發(fā)電裝置，包括一次能量轉(zhuǎn)化裝置、二次能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)裝置；

所述一次能量轉(zhuǎn)化裝置包括慣性陀螺儀和機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)，所述慣性陀螺儀用于將海洋的搖擺通過所述機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為液壓能；

所述二次能量轉(zhuǎn)換裝置包括液壓變量馬達(dá)和發(fā)電機(jī)，所述液壓變量馬達(dá)帶動所述發(fā)電機(jī)，將所述液壓能轉(zhuǎn)換為電能輸出。

所述機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)包括液壓缸，液壓缸一端與橫梁鉸接，另一端與液壓裝置支架鉸接，所述液壓裝置支架與船體固定連接；

所述慣性陀螺儀包括陀螺轉(zhuǎn)子、陀螺殼體、陀螺儀內(nèi)框架和陀螺儀外框架，采用雙層軸承將所述陀螺儀內(nèi)框架和所述陀螺儀外框架連接；

所述陀螺轉(zhuǎn)子通過軸承固定在所述陀螺殼體內(nèi)部，并軸向連接轉(zhuǎn)子電機(jī)，所述轉(zhuǎn)子電機(jī)下端與所述陀螺殼體固定連接；

所述陀螺儀外框架通過軸承與陀螺儀基座連接，所述陀螺儀基座固定在船體上；

所述橫梁通過連桿機(jī)構(gòu)插入到所述陀螺儀內(nèi)框架的中空部分，端部采用螺母緊固；

所述液壓缸為2個，保持相反方向運動。

所述液壓裝置支架外端采用多孔結(jié)構(gòu)。

所述橫梁另一端與船體鉸接。

所述液壓缸通過管路連接油箱和所述液壓變量馬達(dá)，通過單向閥組控制液壓油在所述液壓缸與所述油箱之間流動；通過設(shè)置蓄能器消除流量波動；所述油箱還設(shè)置有溢流閥用于控制工作壓力。

所述液壓變量馬達(dá)通過所述液壓缸利用單向閥流回的液壓油產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，通過軸向連接帶動所述發(fā)電機(jī)發(fā)電。

所述陀螺殼體上還設(shè)置有上蓋，所述上蓋采用螺栓固定，其上設(shè)置有抽氣嘴，用于將所述陀螺儀內(nèi)部的空氣抽出。

還包括一套控制系統(tǒng)，用于控制所述轉(zhuǎn)子電機(jī)、液壓變量馬達(dá)的運轉(zhuǎn)。