CN100432425C - 自调节海流发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构简单、受台风干扰小、运行安全可靠的自调节海流发电装置，它包括带有滑套的基座，所述基座顶部固定有拉杆控制系统，所述基座滑套上设置有叶片发电组件，所述拉杆控制系统包括多个第一传感器和依次连接的第一电机、滑轮、缆绳和拉杆；所述发电组件包括贯穿发电平台的叶片拉杆，所述叶片拉杆上设置有叶片拉杆控制电机、叶片轴、叶片、变速箱、发电机和多个第二传感器；所述拉杆控制系统中的发电平台拉杆与所述叶片发电组件中的发电平台连接。本发明是利用海洋中的海流能，使叶片转动带动发电机发电，并能够根据海流的大小和方向自动调整叶片的角度和深度，使发电机产生最大的电流。

Description

自调节海流发电装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种利用海洋能源进行发电的装置。

背景技术

近年来，随着我国经济快速发展，电力资源日益紧张，电力供应是否充足已成为制约国民经济发展的关键因素，同时也影响到人们的日常生活。特别是在我国东部沿海地区电力供应非常紧张，由于我国大部分工业主要集中在东部沿海地区，这一区域对电力资源的消耗非常大。而东部沿海区域海岸线漫长，海水由于受到潮汐、温度等因素的影响，海洋中蕴藏着大量的潮汐能、海流能、温差能等能量，如果能够利用海洋中的能量发电，将能有效地缓解东部沿海地区用电紧张的形势，海洋能源中的海流能比较可靠且适合发电，海流能是由于海水温度、潮汐以及海面上的风等原因形成的，海流能比较稳定且具有规律性。世界很多国家包括中国在内，也都致力于利用海流能进行发电的研究，并取得了一些成果，有的已在现实中得到应用，如英国IT动力公司研制的海底固定水平轴双叶透平发电装置，在苏格兰近海进行了试验，我国已使用的直叶摆线式双转子海流水轮机，但这些装置易受台风袭击，机械故障时常发生。

发明内容

本发明为解决海流发电装置受外界干扰大，可靠性不高等问题，提供一种利用海流能发电的自调节海流发电装置。

本发明自调节海流发电装置是通过以下技术方案予以实现。它包括带有滑套的基座，所述基座顶部固定有拉杆控制系统，所述基座滑套上设置有叶片发电组件，所述拉杆控制系统包括第一传感器和依次连接的第一电机、滑轮、缆绳和发电平台拉杆；所述叶片发电组件包括贯穿发电平台的叶片拉杆，所述叶片拉杆上设置有第二传感器、叶片轴、叶片、变速箱和发电机，叶片拉杆与发电平台上的叶片拉杆控制电机相连接并受其控制；所述拉杆控制系统中的发电平台拉杆与所述叶片发电组件中的发电平台连接；所述第一传感器用以测量海流流速，为电磁式流量传感器；所述第二传感器用以测量海流方向，为压电式力传感器；所述第一电机包括有负责读取第一传感器信息的第一微处理器，用以控制第一电机的转动，所述叶片拉杆控制电机包括有负责读取第二传感器信息的第二微处理器，用以控制叶片拉杆的转动。

本发明自调节海流发电装置，其中，所述第一、第二微处理器为AT89C51型号单片机。所述拉杆控制系统中的电机和滑轮由支架支撑并被固定在拉杆控制平台上，所述拉杆控制平台固定在基座上。所述拉杆控制系统中的第一电机分别带动至少两组依次连接的滑轮、缆绳和发电平台拉杆，每个发电平台拉杆连接一个叶片发电组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用海洋中丰富的海流能发电，该装置具有结构简单、受台风干扰小运行安全可靠的优点，由于采用了微处理器控制叶片的深度和角度，使叶片获得较大的转速，因此提高了发电效率。将多个发电装置放在一起发电，将能够得到更为充足的电源。

附图说明

附图为自调节海流发电装置的结构示意图。

下面是说明书附图中主要部位附图标记的说明：

01——海面     02——海流             03——海底

1——滑轮      2——缆绳              3——第一电机

4——支架      5——拉杆控制平台      6——发电平台拉杆

7——发电平台  8——叶片拉杆控制电机  9——叶片拉杆

10——发电机   11——变速箱           12——叶片

13——基座     14——第二传感器       15——第一传感器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

如附图所示，本发明自调节海流发电装置主要包括带有滑套的基座13、拉杆控制系统和叶片发电组件。具体的说，所述基座13固定于海底03起到固定整个发电装置的作用；所述拉杆控制系统位于海面01的上方并固定在基座13的上部，它包括固定在基座13顶部的拉杆控制平台5上，并依次连接的第一电机3、滑轮1、缆绳2和发电平台拉杆6，为了可靠的定位，第一电机3和滑轮分别被设置在一个支架4上，所述拉杆控制系统还包括设置在基座不同深度位置上的多个用以测量海流流量的第一传感器15，所述第一电机包括有负责读取多个第一传感器15信息的第一微处理器，用以控制第一电机的转动；所述叶片发电组件位于海流02中并固定在基座13的滑套上，它包括自上而下贯穿于发电平台7的叶片拉杆9，所述叶片拉杆9的设置有不同方向位置的多个用以测量海流方向的第二传感器14、叶片拉杆控制电机8，叶片拉杆9的下端设置有叶片轴，叶片轴上分别设置有叶片12、变速箱11和发电机10；所述拉杆控制系统中的发电平台拉杆6与所述叶片组件中的发电平台7连接。

本发明自调节海流发电装置的工作原理和过程是：海水中有大量稳定的海流能，叶片在海流力的作用下不断转动，带动发电机发电。本发明的特点在于，利用海洋中的海流能，使叶片转动带动发电机发电，并能够根据海流的大小和方向自动调整叶片的角度和深度，使发电机产生最大的电流。在基座13不同深度位置安装有多个用以测量海流流量的第一传感器15、叶片拉杆9不同方向位置安装有多个用以测量海流方向的第二传感器14，分别为控制叶片12的工作深度和角度提供信息，所述第一传感器15可以是电磁式流量传感器，所述第二传感器14可以是压电式力传感器；即：拉杆控制系统中的第一电机3包含有第一微处理器，负责读取多个第一传感器15的信息，并比较得出最大值即为海流流量信息，根据此结果控制第一电机3的转动，从而控制发电平台拉杆6的运动；叶片拉杆控制电机8包含有第二微处理器，负责读取多个第二传感器14信息，并比较得出最大值即为海流方向信息，根据此结果控制叶片拉杆9的转动，从而控制叶片12的角度，所述第一、第二微处理器可以采用AT89C51型号单片机。第一电机3启动后，通过滑轮1带动缆绳2上下运动，使得发电平台拉杆6可以运动，发电平台拉杆6与发电平台7固连，发电平台拉杆6在拉杆控制系统的作用下可进行伸缩，这样可以通过控制发电平台拉杆6的升降来操纵发电平台7的上下运动，进而控制叶片发电组件中叶片12进入海水的工作深度；叶片拉杆控制电机8、叶片拉杆9安装在发电平台7上，叶片拉杆控制电机8能够控制叶片拉杆9在发电平台7上转动，从而根据海流的方向改变叶片12的角度，使叶片12转动的最快；叶片12、变速箱11、发电机10安装在叶片拉杆9上，叶片12将海流能转化为机械能，通过变速箱11传递给发电机10发电。

安装好本发明自调节海流发电装置并调整到工作状态，单机工作程序如下：首先，拉杆控制系统通过基座13上面的多个海流流量传感器，即第一传感器15得知海流最大的位置，控制发电平台拉杆6运动，使叶片12到达该发电区域，叶片拉杆控制电机8通过多个海流方向传感器，即第二传感器14得到海流的方向信息，控制叶片拉杆9转动，使叶片12转动到海流力最大作用的角度，此时，叶片12位于最佳工作位置；然后，发电组件开始工作，叶片12在海流力的作用下转动，通过变速箱11带动发电机10发电，产生的电流通过电缆输送到海面上。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种自调节海流发电装置，其特征在于：包括带有滑套的基座，所述基座顶部固定有拉杆控制系统，所述基座滑套上设置有叶片发电组件，所述拉杆控制系统包括多个第一传感器和依次连接的第一电机、滑轮、缆绳和发电平台拉杆；所述叶片发电组件包括贯穿发电平台的叶片拉杆，所述叶片拉杆上设置有叶片拉杆控制电机、叶片轴、叶片、变速箱、发电机和多个第二传感器；所述拉杆控制系统中的发电平台拉杆与所述叶片发电组件中的发电平台连接；所述多个第一传感器设置在基座不同深度位置上，用以测量海流流量，所述多个第二传感器设置在叶片拉杆不同方向位置上，用以测量海流方向，所述第一电机包括有负责读取多个第一传感器信息的第一微处理器，用以控制第一电机的转动，所述拉杆控制电机包括有负责读取多个第二传感器信息的第二微处理器，用以控制叶片拉杆的转动。

2.根据权利要求1所述自调节海流发电装置，其特征在于：所述第一传感器为电磁式流量传感器；所述第二传感器为压电式力传感器。

3.根据权利要求1所述自调节海流发电装置，其特征在于：所述第一、第二微处理器均采用AT89C51型号单片机。

4.根据权利要求1所述自调节海流发电装置，其特征在于：所述拉杆控制系统中的第一电机和滑轮由支架支撑并被固定在拉杆控制平台上，所述拉杆控制平台固定在基座上。

5.根据权利要求1所述自调节海流发电装置，其特征在于：所述拉杆控制系统中的第一电机分别带动至少两组依次连接的滑轮、缆绳和发电平台拉杆，每个发电平台拉杆连接一个叶片发电组件。

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