CN105781899A - 海上风力波浪一体化发电厂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种海上风力波浪一体化发电厂,由通过连接件连接的发电模块组成;其中发电模块包括:平台,平台浮于海面上;风能吸收转换单元,风能吸收转换单元设置在平台上;波浪能收集转换单元,波浪能收集转换单元设置在平台上;液压能发电单元,液压能发电单元设置在平台上,液压能发电单元分别与风能吸收转换单元及波浪能收集转换单元连接。与现有技术相比,本发明的有益效果如下:可变长度叶片吸收不同风况下的风能转换为风轮转动的机械能,风轮转动带动能量转换装置旋转将机械能转换为液压能,浮筒和三维传递机构收集和传递海浪能为机械能,能量转换装置将传递的机械能转换为液压能,两种能量转化的液压能经过液压能发电设备发电。
Description
技术领域
本发明涉及海上新能源利用领域,具体是一种海上风力波浪一体化发电厂。
背景技术
新能源(NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。目前的海上风机仍采用传统的风机发电,海浪能发电装备仍处于研究阶段,采用同一种能量转化介质的海上风能和海浪能一体化发电装备尚未出现。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种实现海上风能和波浪能的高效吸收和转换成电能的海上风力波浪一体化发电厂。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种海上风力波浪一体化发电厂,由通过连接件连接的发电模块组成;其中所述发电模块包括:平台,所述平台浮于海面上;风能吸收转换单元,所述风能吸收转换单元设置在所述平台上;波浪能收集转换单元,所述波浪能收集转换单元设置在所述平台上;液压能发电单元,所述液压能发电单元设置在所述平台上,所述液压能发电单元分别与所述风能吸收转换单元及所述波浪能收集转换单元连接。
优选地,所述风能吸收转换单元包括:支杆,所述支杆的一端设置在所述平台上;风能高压油管及风能低压油管,所述风能高压油管及所述风能低压油管沿着所述支杆的轴向布置在所述支杆的内部,所述风能高压油管及所述风能低压油管与所述液压能发电单元连接;风能转换模块,所述风能转换模块设置在所述支杆的另一端,所述风能转换模块与所述风能高压油管及所述风能低压油管连接;叶片,三片所述叶片通过转轴与所述风能转换模块连接。
优选地,所述叶片为可伸缩叶片,在所述叶片内设有菱形机构。
优选地,所述波浪能收集转换单元包括:支撑架,所述支撑架设置在所述平台上;浮筒,所述浮筒通过三维动力传递机构与所述支撑架连接;波浪能转换模块,所述波浪能转换模块设置在所述支撑架上,所述波浪能转换模块与所述三维动力传递机构连接;波浪能高压油管及波浪能低压油管,所述波浪能高压油管及所述波浪能低压油管连接所述波浪能转换模块与所述液压能发电单元。
优选地,在所述三维动力传递机构与所述波浪能转换模块之间设有变速箱。
优选地,在所述风能转换模块及所述波浪能转换模块均包括:支盘,所述支盘与所述支杆或所述支撑架固定;主齿轮,所述主齿轮设置在所述支盘内,所述主齿轮与所述转轴或所述三维动力传递机构连接;辅齿轮,所述辅齿轮的数量为八个,八个所述辅齿轮设置在所述支盘内,八个所述辅齿轮围绕所述主齿轮设置,所述辅齿轮与所述主齿轮啮合;曲柄摇块机构,所述曲柄摇块机构设置在所述辅齿轮上;液压缸缸体,所述液压缸缸体通过安装座设置在所述支盘上,所述液压缸缸体的柱塞杆与所述曲柄摇块机构连接;液压管路,所述液压管路设置在所述支盘上,所述液压管路与所述液压缸缸体及所述风能高压油管、所述风能低压油管或所述波浪能高压油管、所述波浪能低压油管连接。
优选地,所述风能转换模块及所述波浪能转换模块的数量至少为一个。
优选地,所述液压能发电单元包括:油箱,所述油箱与所述风能低压油管及所述波浪能低压油管连接;液压马达及发电机,所述液压马达及所述发电机分别安装在所述平台上;蓄能器,所述蓄能器与所述波浪能高压油管、所述风能高压油管、所述液压马达及所述发电机连接。
优选地,所述平台为三角形,所述波浪能收集转换单元的数量为三组,三组所述波浪能收集转换单元分别设置在三角形的所述平台的三个角上。
优选地,所述发电模块为单排等距布置,所述发电模块之间垂直于风浪方向的间距为所述浮筒直径的8倍,所述发电模块之间平行于风浪方向的间距为所述浮筒直径的2倍。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:可变长度叶片吸收不同风况下的风能转换为风轮转动的机械能,风轮转动带动能量转换装置旋转将机械能转换为液压能,浮筒和三维传递机构收集和传递海浪能为机械能,能量转换装置将传递的机械能转换为液压能,两种能量转化的液压能经过液压能发电设备发电。
说明书附图
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明海上风力波浪一体化发电厂结构示意图;
图2为本发明海上风力波浪一体化发电厂结构发电模块结构示意图;
图3为本发明海上风力波浪一体化发电厂叶片结构示意图;
图4为本发明海上风力波浪一体化发电厂风能吸收转换单元结构示意图;
图5为本发明海上风力波浪一体化发电厂波浪能收集转换单元结构示意图;
图6为本发明海上风力波浪一体化发电厂风能转换模块和波浪能转换模块结构示意图;
图7为本发明海上风力波浪一体化发电厂液压能发电单元结构示意图。
图中:
1-平台2-风能吸收转换单元3-波浪能收集转换单元
4-液压能发电单元5-菱形机构6-叶片
7-风能转换模块8-风能高压油管9-风能低压油管
10-浮筒11-二自由度球面机构12-空间连杆机构
13-平行四边形机构14-变速箱15-支盘
16-主齿轮17-曲柄摇块机构18-柱塞杆
19-辅齿轮20-液压缸缸体21-液压油管
22-蓄能器23-液压马达24-发电机
25-油箱26-支杆27-支撑架
28-波浪能转换模块29-波浪能高压油管30-波浪能低压油管
31-连接件32-发电模块
具体实施方式
下面采用具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示,本发明提供的一种海上风力波浪一体化发电厂由5套发电模块32通过连接件31连接而成。其中发电模块32为单排等距布置,其垂直于风浪方向的距离为海浪发电模块浮筒10直径的8倍,其平行于风浪方向的距离为海浪发电模块浮筒10直径的2倍。这样布置可以使海浪发电模块之间相互影响产生的积极作用更加明显。
如图2所示,发电模块,包括:浮于海面的三角形平台1,风能吸收转换单元2设置在平台1的中心,将风能转换为叶片6转动的机械能,叶片6转动带动风能转换模块7旋转将机械能转换为液压能;波浪能收集转换单元3设置在平台1的三个角上,浮筒10和三维传递机构(二自由度球面机构11,空间连杆机构12和平行四边形机构13组成)收集和传递海浪能为机械能,波浪能转换模块28将传递的机械能转换为液压能。液压能发电单元4分别与风能吸收转换单元2及波浪能收集转换单元3连接,接收两者的液压能通过发电设备进行发电。
如图4所示,风能吸收转换单元2包括:固定在平台1上的支杆26,在支杆26的顶部内设有三个风能转换模块7,叶片6通过转轴与风能转换模块7连接,用于将叶片6转动的机械能传输给风能转换模块7转换成液压能,再通过沿着支杆26的轴向布置在支杆26内部的风能高压油管8输送给液压能发电单元4。其中叶片6的数量为三片,而且叶片6为可伸缩叶片6,通过菱形机构5驱动实现叶片6的伸缩(如图3所示)。
如图6所示,风能转换模块7和波浪能转换模块28包括:支盘15以及设置在支盘15内的主齿轮16和辅齿轮19,主齿轮16转动同时带动周围的八个辅齿轮19转动,每个辅齿轮19两侧均与曲柄摇块机构17相连,辅齿轮19带动曲柄摇块机构17作整周或往复旋转,液压缸缸体20的柱塞杆18相对于液压缸缸体20做往复运动,实现风能波浪能向液压能的转换。
如图5所示,波浪能收集转换单元3包括:设置在平台1上的支撑架27浮筒10浮在海面上,在浮筒10内设有二自由度球面机构11及空间连杆机构12。平行四边形机构13、空间连杆机构12与支撑架27连接,平行四边形机构13与空间连杆机构12将浮筒10的机械能通过变速箱14传输给波浪能转换模块28,再由波浪能转换模块28将机械能转换成液压能,最后经波浪能高压油管29输送给液压能发电单元4。
液压能发电单元4,如图7所示,油箱25通过油管与风能低压油管9及波浪能低压油管30连接,风能高压油管8与波浪能高压油管29与蓄能器22连接,蓄能器输出高压油通过液压马达23及发电机24以液压能为动力进行发电。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,由通过连接件连接的发电模块组成;其中
所述发电模块包括:
平台,所述平台浮于海面上;
风能吸收转换单元,所述风能吸收转换单元设置在所述平台上;
波浪能收集转换单元,所述波浪能收集转换单元设置在所述平台上;
液压能发电单元,所述液压能发电单元设置在所述平台上,所述液压能发电单元分别与所述风能吸收转换单元及所述波浪能收集转换单元连接。
2.根据权利要求1所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述风能吸收转换单元包括:
支杆,所述支杆的一端设置在所述平台上;
风能高压油管及风能低压油管,所述风能高压油管及所述风能低压油管沿着所述支杆的轴向布置在所述支杆的内部,所述风能高压油管及所述风能低压油管与所述液压能发电单元连接;
风能转换模块,所述风能转换模块设置在所述支杆的另一端,所述风能转换模块与所述风能高压油管及所述风能低压油管连接;
叶片,三片所述叶片通过转轴与所述风能转换模块连接。
3.根据权利要求2所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述叶片为可伸缩叶片,在所述叶片内设有菱形机构。
4.根据权利要求3所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述波浪能收集转换单元包括:
支撑架,所述支撑架设置在所述平台上;
浮筒,所述浮筒通过三维动力传递机构与所述支撑架连接;
波浪能转换模块,所述波浪能转换模块设置在所述支撑架上,所述波浪能转换模块与所述三维动力传递机构连接;
波浪能高压油管及波浪能低压油管,所述波浪能高压油管及所述波浪能低压油管连接所述波浪能转换模块与所述液压能发电单元。
5.根据权利要求4所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,在所述三维动力传递机构与所述波浪能转换模块之间设有变速箱。
6.根据权利要求5所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,在所述风能转换模块及所述波浪能转换模块均包括:
支盘,所述支盘与所述支杆或所述支撑架固定;
主齿轮,所述主齿轮设置在所述支盘内,所述主齿轮与所述转轴或所述三维动力传递机构连接;
辅齿轮,所述辅齿轮的数量为八个,八个所述辅齿轮设置在所述支盘内,八个所述辅齿轮围绕所述主齿轮设置,所述辅齿轮与所述主齿轮啮合;
曲柄摇块机构,所述曲柄摇块机构设置在所述辅齿轮上;
液压缸缸体,所述液压缸缸体通过安装座设置在所述支盘上,所述液压缸缸体的柱塞杆与所述曲柄摇块机构连接;
液压管路,所述液压管路设置在所述支盘上,所述液压管路与所述液压缸缸体及所述风能高压油管、所述风能低压油管或所述波浪能高压油管、所述波浪能低压油管连接。
7.根据权利要求6所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述风能转换模块及所述波浪能转换模块的数量至少为一个。
8.根据权利要求7所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述液压能发电单元包括:
油箱,所述油箱与所述风能低压油管及所述波浪能低压油管连接;
液压马达及发电机,所述液压马达及所述发电机分别安装在所述平台上;
蓄能器,所述蓄能器与所述波浪能高压油管、所述风能高压油管、所述液压马达及所述发电机连接。
9.根据权利要求1所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述平台为三角形,所述波浪能收集转换单元的数量为三组,三组所述波浪能收集转换单元分别设置在三角形的所述平台的三个角上。
10.根据权利要求4所述的海上风力波浪一体化发电厂,其特征在于,所述发电模块为单排等距布置,所述发电模块之间垂直于风浪方向的间距为所述浮筒直径的8倍,所述发电模块之间平行于风浪方向的间距为所述浮筒直径的2倍。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160720 |