[發(fā)明專利]一種基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110609322.6
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113202699B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冬琴;宣威;呂峰;劉家昊
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D13/25
• 分類號(hào): F03D13/25;F03D80/00;F03D15/00;F03B13/20;F03B11/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，包括：風(fēng)力發(fā)電組件、浮式平臺(tái)、波浪能發(fā)電組件；所述風(fēng)力發(fā)電組件設(shè)置于所述浮式平臺(tái)的平臺(tái)上；所述浮式平臺(tái)的周圈均勻設(shè)置數(shù)個(gè)所述波浪能發(fā)電組件；

所述波浪能發(fā)電組件包括：第一液壓桿、連接板、連接桿、浮子、移動(dòng)板、移動(dòng)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓發(fā)電機(jī)組；所述浮式平臺(tái)設(shè)置所述波浪能發(fā)電組件處的外壁上沿軸向開設(shè)有凹槽；所述移動(dòng)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述浮式平臺(tái)內(nèi)；所述移動(dòng)板嵌入所述浮式平臺(tái)上的所述凹槽內(nèi)，受所述移動(dòng)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)在所述凹槽內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)；所述連接板沿所述浮式平臺(tái)的徑向水平設(shè)置，一端與所述移動(dòng)板鉸接，另一端與所述連接桿一端通過萬向軸連接，所述連接板以與所述移動(dòng)板鉸接處為中心沿豎直于水平面的方向擺動(dòng)；所述第一液壓桿一端鉸接于所述浮式平臺(tái)外壁上所述凹槽的上部，另一端鉸接于所述連接板上，所述第一液壓桿與所述液壓發(fā)電機(jī)組連接；所述連接桿另一端通過萬向軸與所述浮子連接；

所述浮子包括：浮子殼體、擺重、圓形軌道、底板、齒輪組、發(fā)電機(jī)組；所述圓形軌道水平固定于所述浮子殼體內(nèi)壁的周圈；所述底板水平固定于所述浮子殼體內(nèi)；所述齒輪組設(shè)置于所述圓形軌道和所述底板之間的空間內(nèi)；所述發(fā)電機(jī)組設(shè)置于所述底板與所述浮子殼體底部之間的空間內(nèi)；所述齒輪組的輸入軸與所述浮子殼體同軸；所述擺重的連接端與所述齒輪組的輸入軸連接，所述擺重的擺頭在所述圓形軌道上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與擺重連接的齒輪組的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述齒輪組的輸出軸與所述發(fā)電機(jī)組的輸入軸連接；所述齒輪組為雙向輸入單向輸出的齒輪組。

2.如權(quán)利要求1所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮子還包括一對鰭翼；一對所述鰭翼設(shè)置于所述浮子殼體外壁的兩側(cè)。

3.如權(quán)利要求2所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，一對所述鰭翼在所述浮子殼體外壁上的固定存在高度落差。

4.如權(quán)利要求2或3所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述鰭翼的迎浪側(cè)高度高于所述鰭翼的背浪側(cè)，或所述鰭翼的迎浪側(cè)高度低于所述鰭翼的背浪側(cè)。

5.如權(quán)利要求2所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮子還包括方向舵；所述方向舵設(shè)置于所述浮子殼體外壁上，與一對所述鰭翼的對稱軸同軸。

6.如權(quán)利要求1所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述齒輪組包括：第一單向棘輪、第二單向棘輪、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸；第一單向棘輪與第二單向棘輪之間為異向單向棘輪；所述第一傳動(dòng)軸的一端為所述齒輪組的輸入軸，與所述擺重的連接端連接；所述第一傳動(dòng)軸上套接所述第一單向棘輪、第二單向棘輪，所述第一傳動(dòng)軸均與兩個(gè)單向棘輪的內(nèi)圈齒輪傳動(dòng)連接；所述第二傳動(dòng)軸上套接所述第二齒輪、第三齒輪，所述第二傳動(dòng)軸與所述第二齒輪、第三齒輪傳動(dòng)連接；所述第一單向棘輪與所述第一齒輪嚙合；所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合；所述第二單向棘輪的外圈齒輪與所述第三齒輪嚙合；所述第二單向棘輪的外圈齒輪作為所述齒輪組的輸出端與所述發(fā)電機(jī)組連接。

7.如權(quán)利要求6所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述第二傳動(dòng)軸也作為所述齒輪組的輸出軸與所述發(fā)電機(jī)組連接。

8.如權(quán)利要求1所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述波浪能發(fā)電組件還包括：第二液壓桿；所述連接板通過所述萬向軸與所述移動(dòng)板連接；所述第二液壓桿的一端鉸接于所述連接板所在平面內(nèi)的所述浮式平臺(tái)的外壁上，另一端鉸接于所述連接板上，所述第二液壓桿與所述液壓發(fā)電機(jī)組連接。

9.一種基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置的工作方法，適用于如權(quán)利要求1-8所述的基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，包括：

基于浮式平臺(tái)的風(fēng)能-波浪能發(fā)電裝置通過浮式平臺(tái)浮在海面上，通過風(fēng)力發(fā)電組件進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電，通過波浪能發(fā)電組件進(jìn)行波浪能發(fā)電；

波浪能發(fā)電組件進(jìn)行波浪能發(fā)電的具體工作方法如下：

波浪帶動(dòng)浮子上下浮動(dòng)，浮子帶動(dòng)連接板以與移動(dòng)板連接處為支撐點(diǎn)上下左右運(yùn)動(dòng)，連接板帶動(dòng)第一液壓桿、第二液壓桿伸縮通過液壓發(fā)電機(jī)組發(fā)電；

波浪帶動(dòng)浮子擺動(dòng)，擺重受浮子的擺動(dòng)和慣性作用在圓形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)第一傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一傳動(dòng)軸通過可雙向輸入單向輸出的齒輪組將擺重的圓周運(yùn)動(dòng)傳輸至發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。