[發明專利]一種基于浮式平臺的風能-波浪能發電裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 202110609322.6
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113202699B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 李冬琴;宣威;呂峰;劉家昊
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;F03D80/00;F03D15/00;F03B13/20;F03B11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發明公開了一種基于浮式平臺的風能?波浪能發電裝置，包括：風力發電組件、浮式平臺、波浪能發電組件；風力發電組件設置于浮式平臺的平臺上；浮式平臺的周圈均勻設置數個波浪能發電組件；波浪能發電組件可以根據波浪起伏高度調節高度；浮子中有擺重式發電機構，通過浮子的隨波浪的起伏擺動帶動擺重做圓周運動進行發電。本發明在不同波浪起伏大小時，可以通過調節移動板的位置，來調整浮子可上下浮動的空間，增加浮子的浮動幅度；本發明在浮子中增加了一套發電機構，并通過可以異向輸入同向輸出的齒輪組來實現無論擺重正轉還是逆轉都能讓發電機轉動，保證了持續發電。

技術領域

本發明涉及發電裝置技術領域，具體涉及一種基于浮式平臺的風能-波浪能發電裝置及其工作方法。

背景技術

近年來，風能、波浪能發電和潮汐能發電已逐漸成為新能源發電的熱點方向。隨著近海區域風電資源的開發逐漸飽和以及人們對近海環境的保護呼吁日益強烈，海上風力發電和波浪能發電走向深海領域將是必然趨勢。風能發電已具備成熟的技術支撐，而波浪能發電處于發展的起步階段，因此在深海領域利用浮式平臺來實現風能和波浪能一體式發電將成為新的技術話題。

深海的環境與近海大不相同，深海的環境更加復雜，以浮式為基礎的發電平臺已成為主流，但如何讓浮式平臺更加穩定的漂浮在海面上以及實現高效的發電仍然是難以解決的問題。

波浪能發電由于其成本高昂，發電裝置轉換效率低，發展速度較為緩慢。中國專利文獻CN 112302877 A公開了一種海上風電和波浪能聯合發電系統，實現發電風機平臺和振蕩式浮子聯合發電，但浮子發電系統是利用波浪壓縮氣室內氣體發電，其工作效率不高。中國專利文獻CN 112283010 A公開了一種可擴展型多自由度波浪能發電裝置，采用多個運動單元并用連接臂連接在一起，能夠在多個自由度上采集波浪能，但該發明裝置僅利用液壓能發電，發電效果好壞受限于液壓桿的長度以及運動幅度的大小。中國專利文獻CN110145431 A公開了一種多自由度筏式波浪能發電裝置及發電方法，利用兩個工作箱在海面上產生的相對位移，通過換向齒輪組實現發電機的發電，但此裝置在惡劣的海況中易發生損壞，結構較為脆弱。

在風力發電中風能轉化為電能時，受到風機捕獲風能的效率最多達到40％，機械傳動損耗以及傳輸中電能的損耗，因此單獨的風力發電裝置具有發電效率不高以及不穩定的劣勢，將風力發電和波浪能發電有效的結合起來，并借助可升降的浮式平臺的穩定性，利用多自由的波浪能發電裝置實現波浪多角度的發電，從而發電裝置的發電效率得到顯著提升。

發明內容

本發明提供了一種基于浮式平臺的風能-波浪能發電裝置及其工作方法，以解決現有技術中不能同時實現風能和波浪能發電，在深海環境下輸出不穩定性和可持續性低的問題。

本發明提供了一種基于浮式平臺的風能-波浪能發電裝置，包括：風力發電組件、浮式平臺、波浪能發電組件；所述風力發電組件設置于所述浮式平臺的平臺上；所述浮式平臺的周圈均勻設置數個所述波浪能發電組件；

所述波浪能發電組件包括：第一液壓桿、連接板、連接桿、浮子、移動板、移動板驅動機構、液壓發電機組；所述浮式平臺設置所述波浪能發電組件處的外壁上沿軸向開設有凹槽；所述移動板驅動機構設置于所述浮式平臺內；所述移動板嵌入所述浮式平臺上的所述凹槽內，受所述移動板驅動機構的驅動在所述凹槽內沿軸向運動；所述連接板沿所述浮式平臺的徑向水平設置，一端與所述移動板鉸接，另一端與所述連接桿一端通過萬向軸連接，所述連接板以鉸接點為軸沿垂直方向運動；所述第一液壓桿一端鉸接于所述浮式平臺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電機組連接；所述連接桿另一端通過萬向軸與所述浮子連接；