[發明專利]一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置

有效

• 申請號: 202110600269.3
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113266512B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳化;劉海龍;魏一;李兆鑫;岳本壯;崔義強;趙亮;張晗;郭峰;李遠
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;F03D5/00;H02J7/14;H02J7/35;H02K7/18;H02S10/10
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 張海燕;涂文詩

1.一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，其特征在于，包括：第一電力系統、第二電力系統與充電控制模塊；

所述第一電力系統包括：帆面、桅桿(3)、升降帆裝置；所述帆面通過升降帆裝置設置在所述桅桿(3)上，所述帆面包括碳纖維布(14)和薄膜太陽能層(1)，所述碳纖維布(14)雙面附著所述薄膜太陽能層(1)；

所述升降帆裝置包括升帆機構和卷帆機構；

所述升帆機構包括滑輪(13)、繩索(16)、卷線器(17)、碳纖維繩(15)；所述碳纖維繩(15)與帆面固定連接；所述繩索(16)一端繞過滑輪(13)與碳纖維繩(15)固定連接，另一端纏繞在所述卷線器(17)上，所述滑輪(13)設置在桅桿(3)頂部；所述卷線器(17)與桅桿(3)固定連接；

所述卷帆機構包括卷帆手柄(18)、第二軸(20)、卷帆套筒(2)；所述第二軸(20)設置于所述桅桿(3)底部；所述卷帆套筒(2)套設在第二軸(20)上，所述帆面底部沿所述卷帆套筒的軸向方向與所述卷帆套筒(2)固定連接；所述卷帆手柄(18)固定設置在卷帆套筒(2)遠離桅桿(3)的端部；

所述卷帆機構與所述桅桿(3)之間還設有轉向節(23)；所述轉向節包括沿桅桿(3)的軸向方向設置的兩個固定板(231)和與兩個所述固定板連接的轉向桿(233)，所述第二軸一端與所述轉向桿轉動連接以實現卷帆機構的水平方向的轉動；

所述第二電力系統包括電機(4)、軸套(19)、第一軸(6)、導流片(7)、螺旋槳(8)、鎖緊機構(29)以及傳動系統；

所述軸套(19)固定在船體(25)上，所述第一軸(6)設置在所述軸套(19)內，所述第一軸(6)上端與所述電機(4)的輸出軸連接，所述第一軸(6)下端與所述導流片(7)轉動連接，所述導流片(7)上設有所述螺旋槳(8)和傳動系統，所述第一軸(6)通過所述傳動系統與所述螺旋槳(8)連接，所述第一軸(6)與所述軸套(19)之間設有用于將所述軸套(19)和導流片(7)鎖緊和分離的所述鎖緊機構(29)；

所述充電控制模塊固定設置于船體(25)上并與所述第一電力系統和所述第二電力系統連接。

2.根據權利要求1所述的一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，其特征在于，所述鎖緊機構包括收放機構和卡緊機構；

所述收放機構包括棘輪棘爪機構、第四連接桿(296)、第五連接桿(297)和鎖緊環(195)；所述棘輪棘爪機構包括鎖緊手柄(293)、棘輪、棘爪；所述棘輪與所述軸套(19)通過第五連接桿(297)固定連接；所述鎖緊手柄(293)與所述第五連接桿(297)轉動連接，鎖緊手柄(293)一端為手持部，另一端為第一軸連接部，所述鎖緊手柄(293)上位于手持部的一側設置有棘爪，所述棘爪一端與所述手柄轉動連接，另一端能夠卡在棘輪上；所述第一軸連接部上固定有所述第四連接桿(296)，所述第四連接桿(296)上設有鎖緊環(195)；所述第一軸(6)接近電機(4)的外壁上設置有鎖緊槽(294)，所述鎖緊環(195)設置于所述鎖緊槽(294)內；

所述卡緊機構包括設置于所述軸套(19)遠離電機的一端的第一連接板(26)和設置于所述導流片(7)上的第二連接板(5)；所述第一連接板(26)上設置有鍵槽(28)，所述第二連接板(5)上設置有與所述鍵槽對應的連接鍵(27)。

3.如權利要求1所述的一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，其特征在于，還包括第三電力系統，所述第三電力系統包括兩個太陽翼(9)和若干伸縮裝置(22)；所述太陽翼(9)設置于船體(25)兩側并繞船體軸線方向與船體(25)轉動連接；所述每個太陽翼與船體(25)之間設置有若干平行排布的伸縮裝置(22)，所述伸縮裝置(22)一端與船體(25)轉動連接，另一端與太陽翼(9)轉動連接，以實現所述太陽翼(9)的張開和收起。

4.根據權利要求3所述的一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，其特征在于，所述充電控制模塊包括充電控制器(10)、蓄電池(11)；所述第一電力系統、第二電力系統和第三電力系統均與充電控制器(10)電路連接，以便將所述第一電力系統、第二電力系統和第三電力系統獲得的能量轉化為電能；所述蓄電池(11)與所述充電控制器(10)電路連接，以便將電能進行存儲。