[實用新型]一種緊湊可控的海流發電裝置

有效

• 申請號: 201820210016.9
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN208122994U
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 殷秀興;張文燦;盧清華
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B11/00;F03B15/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本實用新型公開了一種緊湊可控的海流發電裝置，通過采用雙級聯的行星輪系和控制電機，將海流葉輪的時變功率轉換成為發電機的電功率輸出。通過有效地控制控制電機的轉速，可以使得海流葉輪實時地跟蹤最佳的轉速值，從而使得機組運行在最佳功率點上，實現最大的海流功率捕獲；同時，可以使得輸入到發電機的轉速保持穩定，使得發電機長時間運行在高效率區間。

技術領域

本實用新型涉及一種發電技術領域，特別是海流能發電裝置。

背景技術

海流能的儲量大，能量密度高，可預測性強，現已逐漸成為解決能源危機及氣候變暖等全球問題的新興產業。海流能發電機組是一種將海水流動中所蘊含的動能轉換為電能的新型發電裝置。其中，水平軸海流發電機組一次能量捕獲效率高，機械機構緊湊，在目前國內外市場上占主導地位。水平軸式海流發電機組根據傳動方式的不同，也可以分為機械齒輪箱傳動機組和液壓傳動機組；根據葉輪與發電機(或液壓泵)是否通過齒輪箱相連接，分為直驅機組和半直驅式機組。

基于齒輪箱傳動的海流發電機組采用固定齒輪比的齒輪箱實現增速傳動，無法有效地實現機組轉速隨海流流速的無級變速控制和調節，因此在最大功率點跟蹤控制等方面有待進一步完善。基于直驅傳動的海流發電機組存在直驅電機體積過大、用銅量高、制作成本過高等一系列問題。基于液壓傳動的海流發電機組雖然解決了齒輪箱傳動故障率高的問題，但機組的整體效率明顯比純機械傳動的偏低，也存在高壓液壓油泄露和大量污染等問題。

因此，現有的海流能發電機組所采用的各類傳動與控制方式均存在一定程度的問題和缺點，比如效率偏低、體積偏大、成本過高和液壓污染等，而這些問題的解決也需要一種既具有較高的傳動效率，同時又能夠無級變速控制的新型傳動方式。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：改進和提升目前的海流能發電機組的傳動方式，使之能無級變速連續運行，且在任意海流狀態下均具有較高的傳動效率。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：一種緊湊可控的海流發電裝置，包括機殼，所述機殼外設有海流葉輪，所述機殼內包括第一行星齒輪機構、第二行星齒輪機構與永磁發電機，所述第一行星齒輪機構位于第二行星齒輪機構的前方，所述海流葉輪與第一行星齒輪機構連接，所述第一行星齒輪機構與第二行星齒輪機構連接，所述第二行星齒輪機構與永磁發電機連接，所述機殼中還包括控制電機，所述控制電機與第二行星齒輪機構3驅動連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第一行星齒輪機構包括前側行星架、前側行星輪、前側太陽輪，所述第二行星齒輪機構包括后側太陽輪、后側行星架與后側行星輪，所述海流葉輪與前側太陽輪固定連接，所述前側行星輪與后側行星輪33固定連接，所述后側太陽輪與永磁發電機驅動連接，所述后側行星架與控制電機驅動連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述控制電機包括電機輸出軸，所述永磁發電機包括發電輸入軸，所述電機輸出軸與后側行星架固定連接，所述發電輸入軸與后側太陽輪固定連接；所述電動輸出軸為空心軸，所述發電輸入軸貫穿所述的電機輸入軸。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過利用兩級的行星齒輪對進行能量的傳遞，而且利用控制電機對第二級行星齒輪進行控制調速，通過有效地控制控制電機的轉速，可以使得海流葉輪實時地跟蹤最佳的轉速值，從而使得機組運行在最佳功率點上，實現最大的海流功率捕獲，同時，可以使得輸入到發電機的轉速保持穩定，使得發電機長時間運行在高效率區間。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型的控制電機的轉送控制原理示意圖。