[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

本發明公開了一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，包括：第一電力系統、第二電力與充電控制模塊；第一電力系統、第二電力系統均與充電控制器電路連接，以便將所述第一電力系統和第二電力系統獲得的能量轉化為電能；所述蓄電池將電能進行存儲。本發明通過在帆面上設置薄膜太陽能層，使得太陽能吸收面積大，從而實現太陽能轉化率高；同時將太陽能發電和水流發電進行結合，發電模式豐富，當船舶航行時，即使太陽光不足，無法利用第一發電系統進行發電時，也能通過第二發電系統進行水流發電。并且通過在第二發電系統上導流片的設置，使得船舶在駛帆航行時，螺旋槳能夠始終面向水流流動方向，動能獲取率高，從而使得發電效率高。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，尤其涉及一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置。

背景技術

新能源一般是指在新技術基礎上加以開發利用的可再生能源，隨著常規能源的有限性以及環境問題的日益突出，以環保和可再生為特質的新能源越來越得到各國的重視。

但是現有的船用發電系統中，太陽能吸收效率低，發電模式單一，并且現有的船用水流發電螺旋槳發電系統的螺旋槳方向固定，不能實時獲取最大的動能進行發電，發電效率低。

發明內容

本發明提供一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，以克服但是現有的船用發電系統中，發電模式單一，并且現有的船用水流發電螺旋槳發電系統的螺旋槳方向固定，不能實時獲取最大的動能進行發電，發電效率低的問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種太陽能風帆與自適應水流發電裝置，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、升降帆裝置；所述帆面通過升降帆裝置設置在所述桅桿上，所述帆面包括碳纖維布和薄膜太陽能層，所述碳纖維布雙面附著所述薄膜太陽能層；

所述第二電力系統包括電機、軸套、第一軸、導流片、螺旋槳、鎖緊機構以及傳動系統；

所述軸套固定在所述船體上，所述第一軸設置在所述軸套內，所述第一軸上端與所述電機的輸出軸連接，所述第一軸下端與所述導流片轉動連接，所述導流片上設有所述螺旋槳和傳動系統，所述第一軸通過所述傳動系統與所述螺旋槳連接，所述第一軸與所述軸套之間設有用于將所述軸套和導流片鎖緊和分離的所述鎖緊機構；

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

進一步的，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、第五連接桿和鎖緊環；所述棘輪棘爪機構包括鎖緊手柄、棘輪、棘爪；所述棘輪與所述軸套通過第五連接桿固定連接；所述鎖緊手柄與所述第五連接桿轉動連接，鎖緊手柄一端為手持部，另一端為第一軸連接部，所述鎖緊手柄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，所述第四連接桿上設有鎖緊環；所述第一軸接近電機的外壁上設置有鎖緊槽，所述鎖緊環設置于所述鎖緊槽內；

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

進一步的，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、繩索、卷線器、碳纖維繩；所述碳纖維繩與帆面固定連接；所述繩索一端繞過滑輪與碳纖維繩固定連接，另一端纏繞在所述卷線器上，所述滑輪設置在桅桿頂部；所述卷線器與桅桿固定連接；

所述卷帆機構包括卷帆手柄、第二軸、卷帆套筒；所述第二軸設置于所述桅桿底部；所述卷帆套筒套設在第二軸上，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固定連接；所述卷帆手柄固定設置在卷帆套筒遠離桅桿的端部。