CN101922403B - 波浪能发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种波浪能发电系统,属于发电技术领域,其结构包括一主轴,主轴的两端设置在海底固定桩或深海大型漂浮设备的安装座上,主轴上设置有数个单向做功组件,每个单向做功组件通过连杆与第一浮漂相连接,变速箱的动力输入轴与主轴相连接,变速箱的动力输出轴通过离合器与一台或一台以上的发电机相连接,发电机则通过并网变流器接电网。波浪推动第一浮漂上下浮动,通过连杆使单向做功组件驱动主轴单方向旋转,主轴旋转将动力传递给变速箱,再传到发电机进行发电,发出的电通过并网变流器输送至电网。本发明的波浪能发电系统与现有技术相比,具有结构简单、投资小、发电成本低、维护成本低、制造技术娴熟等特点,可形成规模发电站,能适应各种气候环境及深浅海,抗台风能力强,且能综合利用太阳能设备及风力发电设备。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种发电技术,具体地说是一种将海水的波浪动能转化成电能的波浪能发电系统。
(二)技术背景
现有技术的波浪能发电设备,存在以下不足和缺陷:
1)设备投资大、造价高,发电成本高;2)发电稳定性差,即发电质量差,电力输出波动性大;3)环境适应性差;4)发电规模小;5)结构复杂、能量转化效率低;6)维护成本高。
(三)发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足,提供一种结构简单、安装容易、发电量大、发电成本低、无耗能并可大面积推广应用的波浪能发电系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
波浪能发电系统,包括一主轴,主轴的两端设置在海底固定桩或深海大型漂浮设备的安装座上,其创新点是主轴上设置有数个单向做功组件,每个单向做功组件通过连杆与第一浮漂相连接,变速箱的动力输入轴与主轴相连接,变速箱的动力输出轴通过离合器与一台或一台以上的发电机相连接,发电机则通过并网变流器接电网。
上述波浪能发电系统,其第一浮漂为冲气膨胀式结构,且通过充放气管道与波浪动力机械气泵相连接,在充放气管道上串联有控制第一浮漂充放量的电控气阀。
当风浪特别巨大时,电压、电流超过设定值,电控气阀放气,第一浮漂浮力变小,电压、电流回到稳定值。
当风浪小时,电压、电流低于设定值,电控气阀为第一浮漂充气,增大浮力,使电压、电流回到稳定值。
当风浪特别小时,第一浮漂已达到冲气最大值,利用电控离合器切掉其中一台发电机,只保留一台发电机工作,使电压、电流回到稳定值。
上述波浪能发电系统,其单向做功组件上还设置有配重块。
上述波浪能发电系统,其离合器为电控离合器。
上述波浪能发电系统,为提高发电量,其主轴还通过动力传递结构与至少一个副轴相连接,副轴上也设置有数个单向做功组件,每个单向做功组件通过连杆与第二浮漂相连接。
上述波浪能发电系统,其第二浮漂为冲气膨胀式结构,且通过充放气管道与波浪动力机械气泵相连接,在充放气管道上串联有控制第二浮漂充放量的电控气阀。
上述波浪能发电系统,其单向做功组件上还设置有配重块。
上述波浪能发电系统,其动力传递结构可以为链轮链条传动结构,也可以是以联轴器连接的动力传动轴为主的动力传递机构,还可以是其它形成的动力传递机构。
上述波浪能发电系统,是一种先将波浪能转化成机械能,再将机械能转化成电能的发电系统。其发电原理是:当波浪起伏时,向上漂起第一浮漂,漂浮浮力通过连杆以力矩方式传至单向做功组件,数个不同位置的第一浮漂,在波浪推动下,使主轴按一个方向连续旋转;当波浪跌落时,第一浮漂因重力原因,随波浪下降,此时不做功;多个第一浮漂不是同时处于波浪低谷,分别或几个同时做功,带动主轴连续稳定转动,主轴转动带动变速器工作,变速器再带动发电机稳定发电。
本发明的波浪能发电系统与现有技术相比,所产生的有益效果是:
1)设计合理、结构简单、投资小、实施成本低;
2)可形成规模发电站,发电规模大;
3)俘获波浪能的效率以及将波浪能转化成电能的效率高;
4)制造技术成熟;
5)适应各种气候环境及深浅海,抗台风能力强;
6)设备部件少,且在海水中部件更少,不易腐蚀,维护成本低。
7)发电成本低;
8)能综合利用太阳能设备及风力发电设备。
(四)附图说明
附图1为本发明第一个实施例的结构示意图;
附图2为图1中A-A的剖视放大结构示意图;
附图3为本发明第二个实施例的结构示意图。
图中,1、主轴,2、单向做功组件,3、连杆,4、第一浮漂,5、变速箱,6-1、离合器A,6-2、离合器B,7-1、发电机A,7-2、发电机B,8、充放气管道,9、波浪动力机械气泵,10、电控气阀,11、配重块,12、动力传递结构,13、副轴,14、单向做功组件,15、连杆,16、第二浮漂,17、充放气管道,18、波浪动力机械气泵,19、电控气阀,20、配重块,21、海底固定桩或深海大型漂浮设备的安装座。
(五)具体实施方式
下面结合附图1-3对本发明的波浪能发电系统作以下详细地说明。
实施例1:
如附图1、2所示,本发明的波浪能发电系统,其结构包括主轴1,主轴1的两端设置在海底固定桩或深海大型漂浮设备的安装座21上,主轴1上设置有数个单向做功组件2,每个单向做功组件2通过连杆3与第一浮漂4相连接,变速箱5的动力输入轴与主轴1相连接,变速箱5的动力输出轴分别通过离合器6-1、离合器6-2与发电机7-1、发电机7-2相连接,发电机7-1、发电机7-2则通过并网变流器接电网。
上述第一浮漂4为冲气膨胀式结构,且通过充放气管道8与波浪动力机械气泵9相连接,在充放气管道8上串联有控制第一浮漂4充放量的电控气阀10。
上述单向做功组件2上还设置有配重块11。
上述离合器6为电控离合器。
实施例2:
如附图3所示,本发明的波浪能发电系统,其结构包括主轴1,主轴1的两端设置在海底固定桩或深海大型漂浮设备的安装座21上,主轴1上设置有数个单向做功组件2,每个单向做功组件2通过连杆3与第一浮漂4相连接,变速箱5的动力输入轴与主轴1相连接,变速箱5的动力输出轴通过离合器6-1、6-2与一台或一台以上的发电机7-1、7-2相连接,发电机7-1、7-2则通过并网变流器接电网。
上述主轴1还通过动力传递结构12与至少一个副轴13相连接,副轴13上也设置有数个单向做功组件14,每个单向做功组件14通过连杆15与第二浮漂16相连接。
上述第一浮漂4和第二浮漂16均为冲气膨胀式结构,且分别通过充放气管道8和充放气管道17与波浪动力机械气泵9和波浪动力机械气泵18相连接,在充放气管道8和充放气管道17上还分别串联有控制第一浮漂4和第二浮漂16充放量的电控气阀10和电控气阀19。
上述单向做功组件2和单向做功组件14上还分别设置有配重块11和配重块20。
上述离合器6为电控离合器。
上述动力传递结构12为链轮链条传动结构。
本发明的波浪能发电系统其加工制作非常简单方便,按说明书附图所示加工制作即可。
Claims (9)
1.波浪能发电系统,包括主轴(1),主轴(1)的两端设置在海底固定桩或深海大型漂浮设备的安装座(21)上,其特征在于,主轴(1)上设置有数个单向做功组件(2),每个单向做功组件(2)通过连杆(3)与第一浮漂(4)相连接,变速箱(5)的动力输入轴与主轴(1)相连接,变速箱(5)的动力输出轴通过离合器(6-1、6-2)与一台或一台以上的发电机(7-1、7-2)相连接,发电机(7-1、7-2)则通过并网变流器接电网。
2.根据权利要求1所述的波浪能发电系统,其特征在于,上述第一浮漂(4)为冲气膨胀式结构,且通过充放气管道(8)与波浪动力机械气泵(9)相连接,在充放气管道(8)上串联有控制第一浮漂(4)充放量的电控气阀(10)。
3.根据权利要求1所述的波浪能发电系统,其特征在于,上述单向做功组件(2)上还设置有配重块(11)。
4.根据权利要求1所述的波浪能发电系统,其特征在于,离合器(6)为电控离合器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的波浪能发电系统,其特征在于,其主轴(1)还通过动力传递结构(12)与至少一个副轴(13)相连接,副轴(13)上也设置有数个单向做功组件(14),每个单向做功组件(14)通过连杆(15)与第二浮漂(16)相连接。
6.根据权利要求5所述的波浪能发电系统,其特征在于,上述第二浮漂(16)为冲气膨胀式结构,且通过充放气管道(17)与波浪动力机械气泵(18)相连接,在充放气管道(17)上串联有控制第二浮漂(16)充放量的电控气阀(19)。
7.根据权利要求5所述的波浪能发电系统,其特征在于,上述单向做功组件(14)上还设置有配重块(20)。
8.根据权利要求5所述的波浪能发电系统,其特征在于,上述动力传递结构(12)为链轮链条传动结构。
9.根据权利要求5所述的波浪能发电系统,其特征在于,上述动力传递结构(12)是以联轴器连接的动力传动轴为主的动力传递机构。
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