CN109372700B - 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置 - Google Patents

一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109372700B
CN109372700B CN201811415640.3A CN201811415640A CN109372700B CN 109372700 B CN109372700 B CN 109372700B CN 201811415640 A CN201811415640 A CN 201811415640A CN 109372700 B CN109372700 B CN 109372700B
Authority
CN
China
Prior art keywords
clutch disc
energy
tidal current
gear
driven
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811415640.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109372700A (zh
Inventor
王世明
龚芳芳
马晨倍
王家之
刘安东
董超
李淼淼
贾巧娇
李泽宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Ocean University
Original Assignee
Shanghai Ocean University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Ocean University filed Critical Shanghai Ocean University
Priority to CN201811415640.3A priority Critical patent/CN109372700B/zh
Publication of CN109372700A publication Critical patent/CN109372700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109372700B publication Critical patent/CN109372700B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/008—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with water energy converters, e.g. a water turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置，单向风能叶片下部与发电机转轴同轴固定，带动发电机转轴顺时针旋转；潮流能叶片上部与驱动离合盘同轴固定；上离合盘上部受弹簧压迫，与驱动离合盘啮合；当潮流能叶片受到潮流带动逆时针旋转时，带动驱动离合盘逆时针旋转，上离合盘同步逆时针旋转，电机齿轮带动发电机机身逆时针旋转；当潮流能叶片受到潮流带动顺时针旋转时，带动驱动离合盘顺时针旋转，下离合盘同步顺时针旋转，带动转接盘顺时针旋转，齿轮一顺时针转动，轮一带动齿轮二顺时针旋转，齿轮二带动电池齿轮及发电机机身逆时针旋转；最终潮流能驱动发电机机身逆时针旋转，而电机轴顺时针旋转，两者相对旋转产生电能。

Description

一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置
技术领域
本发明涉及一种海上发电装置，尤其涉及一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置。
背景技术
海洋能和风能都是清洁、可再生的能源，并且储量大、分布广，对环境的影响甚微。全世界以风力产生的电力每年约有94.1百万千瓦，而且还在迅速增加；而全球的海洋能资源的开发前景非常可观。随着石油、煤等不可再生能源的消耗，人们逐渐考虑如何充分利用海洋上的能源，而海洋上的风能、潮流能属于无穷无尽的可再生资源，而且属于无污染的绿色能源。海上利用风力进行发电的技术已经成熟，但是，相比于海上风力发电，波浪能发电装置和潮流发电装置的能量转化率较低，单位发电成本较高，一定程度限制了二者的充分利用。故如何将风能、潮流能两者充分利用，并采用同一装置进行发电，是近年来一直研究的课题。
现今的风能和潮流能组合发电装置存在以下一些不足：
1.现有的风能和潮流能组合发电装置发电效率较低，难以耦合潮流能与风能两种不同的能量。
2.现有的风能和潮流能组合发电装置为非单输出的发电，电能处理较为繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置，在发电装置内部设置定轴轮系，并结合离合盘机构，将潮流能与风能输入的两种不同的转动转化为相对运动的转速，使得装置无论潮流和风向的方向如何变换都能驱动发电机和发电机轴相对旋转，不影响发电效率；收集到多种形式的海洋能源；省略繁杂的电能处理。
本发明采取以下技术方案：
一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置，包括潮流能获取机构、风能获取机构；所述风能获取结构包括单向风能叶片1，单向风能叶片1下部与发电机转轴同轴固定，带动发电机转轴顺时针旋转；所述潮流能获取机构包括潮流能叶片3，潮流能叶片3上部与驱动离合盘6同轴固定；驱动离合盘6上部设有上离合盘5，上离合盘6上部受弹簧11压迫，与驱动离合盘6啮合；当潮流能叶片3受到潮流带动逆时针旋转时，带动驱动离合盘6逆时针旋转，此时驱动离合盘6与上离合盘5咬合，上离合盘5同步逆时针旋转，上离合盘5通过上连接柱10与电机齿轮15连接，电机齿轮15带动发电机机身逆时针旋转；此时驱动离合盘6与下离合盘7处于相对滑动状态；当潮流能叶片3受到潮流带动顺时针旋转时，带动驱动离合盘6顺时针旋转，此时驱动离合盘6与下离合盘7咬合，下离合盘7同步顺时针旋转，下离合盘7通过下链接柱16与转接盘8链接，带动转接盘8顺时针旋转，转接盘8通过连接杆9与齿轮一4连接，带动齿轮一4顺时针转动，齿轮二14是定齿轮，并与齿轮一4的内齿啮合，齿轮一4带动齿轮二14顺时针旋转，齿轮二14同时与电机齿轮15外啮合，带动电池齿轮15逆时针旋转，电机齿轮带动发电机机身逆时针旋转；此时驱动离合盘6与上离合盘5处于相对滑动状态。
进一步的，还包括漂浮箱体2，所述漂浮箱体2为密封箱体，设置在潮流能获取机构和风能获取机构的外部，其中，单向风能叶片1与潮流能叶片3裸露在外。
更进一步的，所述漂浮箱体2呈倒置的圆台状结构。
进一步的，所述单向风能叶片1与潮流能叶片3同轴设置。
本发明的有益效果在于：
1)在发电装置内部设置定轴轮系，并结合离合盘机构，将潮流能与风能输入的两种不同的转动转化为相对运动的转速，使得装置无论潮流和风向的方向如何变换都能驱动发电机和发电机轴相对旋转，不影响发电效率。
2)将两种形式的发电装置进行组合，能够收集到多种形式的海洋能源。
3)单输出发电装置的结构相比于其他非单输出的发电方案可以省略繁杂的电能处理。
4)两种发电形式可以共用一个发电桩。
附图说明
图1是本发明单输出的风能和潮流能耦合发电装置的透视图。
图2是本发明本发明单输出的风能和潮流能耦合发电装置，内部结构示意图。
图3是上离合盘、下离合盘、驱动离合盘的示意图。
图4是本发明单输出的风能和潮流能耦合发电装置的俯视图。
图5是图4中C-C向剖视图。
图6是图5中D-D向剖视图。
图中，1.单向风能叶片，2.漂浮箱体，3.潮流能叶片，4.齿轮一，5.上离合盘，6.驱动离合盘，7.下离合盘，8.转接盘，9.连接杆，10.上连接柱，11.弹簧，12.发电机，13.联轴器，14.齿轮二，15.电机齿轮，16.下连接柱，17.固定杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-图6：单向风能叶片1只会单向顺时针旋转(俯视视角，下同)，此时带动13联轴器和12发电机的转轴顺时针旋转；
当潮流驱动3潮流能叶片逆时针旋转时，驱动与其连接的6.驱动离合盘逆时针旋转，此时6驱动离合盘与5上离合盘卡住(锯齿型，垂直处咬住了，弹簧会保持上离合盘始终下压)，驱动5上离合盘逆时针旋转，5上离合盘通过10上连接柱与15电机齿轮连接，驱动12发电机机身逆时针旋转。而此时6驱动离合盘与7下离合盘处于相对滑动状态，弹簧被压缩，他们之间不发生传动。
当潮流驱动3潮流能叶片顺时针旋转时，驱动与其连接的6.驱动离合盘顺时针旋转，此时6驱动离合盘与7下离合盘卡住，驱动7下离合盘顺时针旋转，7下离合盘通过16下连接柱与8转接盘连接，驱动8转接盘顺时针旋转，8转接盘通过9连接杆与4齿轮一连接，驱动4齿轮一顺时针转动，4齿轮一和14齿轮二(齿轮二通过17固定杆固定在箱体上，是定齿轮)内啮合，驱动14齿轮二顺时针旋转，14齿轮二与15电机齿轮外啮合，驱动15电机齿轮逆时针旋转，15电机齿轮带动12发电机机身逆时针旋转。而此时6驱动离合盘与5上离合盘处于相对滑动状态，弹簧被压缩，他们之间不发生传动。
在此实施例中，参见图1，还包括漂浮箱体2，所述漂浮箱体2为密封箱体，设置在潮流能获取机构和风能获取机构的外部，其中，单向风能叶片1与潮流能叶片3裸露在外。
在此实施例中，继续参见图1，所述漂浮箱体2呈倒置的圆台状结构。
在此实施例中，参见图2，所述单向风能叶片1与潮流能叶片3同轴设置。
因此，无论潮流驱动潮流能叶片何种方向旋转，最终驱动发电机机身逆时针旋转，而发电机轴顺时针旋转，两者相对旋转产生电能。
本发明将潮流能与风能输入的两种不同的转动转化为相对运动的转速，使得装置无论潮流和风向的方向如何变换都能驱动发电机和发电机轴相对旋转，不影响发电效率；将两种形式的发电装置进行组合，能够收集到多种形式的海洋能源。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置，其特征在于：
包括潮流能获取机构、风能获取机构；
所述风能获取结构包括单向风能叶片(1)，单向风能叶片(1)下部与发电机转轴同轴固定，带动发电机转轴顺时针旋转；
所述潮流能获取机构包括潮流能叶片(3)，潮流能叶片(3)上部与驱动离合盘(6)同轴固定；驱动离合盘(6)上部设有上离合盘(5)，上离合盘(6)上部受弹簧(11)压迫，与驱动离合盘(6)啮合；
当潮流能叶片(3)受到潮流带动逆时针旋转时，带动驱动离合盘(6)逆时针旋转，此时驱动离合盘(6)与上离合盘(5)咬合，上离合盘(5)同步逆时针旋转，上离合盘(5)通过上连接柱(10)与电机齿轮(15)连接，电机齿轮(15)带动发电机机身逆时针旋转；此时驱动离合盘(6)与下离合盘(7)处于相对滑动状态；
当潮流能叶片(3)受到潮流带动顺时针旋转时，带动驱动离合盘(6)顺时针旋转，此时驱动离合盘(6)与下离合盘(7)咬合，下离合盘(7)同步顺时针旋转，下离合盘(7)通过下链接柱(16)与转接盘(8)链接，带动转接盘(8)顺时针旋转，转接盘(8)通过连接杆(9)与齿轮一(4)连接，带动齿轮一(4)顺时针转动，齿轮二(14)是定齿轮，并与齿轮一(4)的内齿啮合，齿轮一(4)带动齿轮二(14)顺时针旋转，齿轮二(14)同时与电机齿轮(15)外啮合，带动电机齿轮(15)逆时针旋转，电机齿轮带动发电机机身逆时针旋转；此时驱动离合盘(6)与上离合盘(5)处于相对滑动状态；
齿轮二(14)设有对称设有一对。
2.如权利要求1所述的单输出的风能和潮流能耦合发电装置，其特征在于：还包括漂浮箱体(2)，所述漂浮箱体(2)为密封箱体，设置在潮流能获取机构和风能获取机构的外部，其中，单向风能叶片(1)与潮流能叶片(3)裸露在外。
3.如权利要求2所述的单输出的风能和潮流能耦合发电装置，其特征在于：所述漂浮箱体(2)呈倒置的圆台状结构。
4.如权利要求1所述的单输出的风能和潮流能耦合发电装置，其特征在于：所述单向风能叶片(1)与潮流能叶片(3)同轴设置。
CN201811415640.3A 2018-11-26 2018-11-26 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置 Active CN109372700B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811415640.3A CN109372700B (zh) 2018-11-26 2018-11-26 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811415640.3A CN109372700B (zh) 2018-11-26 2018-11-26 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109372700A CN109372700A (zh) 2019-02-22
CN109372700B true CN109372700B (zh) 2024-05-28

Family

ID=65383472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811415640.3A Active CN109372700B (zh) 2018-11-26 2018-11-26 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109372700B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101771371A (zh) * 2009-06-26 2010-07-07 嵇琳 磁悬浮无摩擦双转子发电机
CN101922418A (zh) * 2010-09-19 2010-12-22 重庆大学 海上风力及洋流发电系统
CN207333103U (zh) * 2017-09-14 2018-05-08 福建永福电力设计股份有限公司 一种风能和潮流能综合发电平台
CN209228536U (zh) * 2018-11-26 2019-08-09 上海海洋大学 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150292480A1 (en) * 2010-07-02 2015-10-15 Prakash Prabhakar Pawar Twin directional turbine / alternator / generator for wind power generation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101771371A (zh) * 2009-06-26 2010-07-07 嵇琳 磁悬浮无摩擦双转子发电机
CN101922418A (zh) * 2010-09-19 2010-12-22 重庆大学 海上风力及洋流发电系统
CN207333103U (zh) * 2017-09-14 2018-05-08 福建永福电力设计股份有限公司 一种风能和潮流能综合发电平台
CN209228536U (zh) * 2018-11-26 2019-08-09 上海海洋大学 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109372700A (zh) 2019-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204312246U (zh) 一种利用波浪能的发电装置
CN110219766B (zh) 一种行星轮传动的波浪能发电装置
CN110374785B (zh) 一种基于运动整流的波浪能发电装置
CN206722959U (zh) 一种波浪能发电装置
CN202914235U (zh) 海洋波浪能浮力发电装置
CN104595096A (zh) 一种波浪能、风能和潮流能组合式发电装置
CN202732208U (zh) 波浪能发电系统
CN201507390U (zh) 钟摆式波浪发电设备
WO2018108037A1 (zh) 波浪动力机构及具有该机构的海洋波浪能发电机
CN202483791U (zh) 一种具有混合形式传动系统的水轮机
CN108488025B (zh) 一种多自由度振荡浮子波能发电装置及发电方法
CN106121917B (zh) 用于海上多能发电装置的机械能聚能机构
CN105781899A (zh) 海上风力波浪一体化发电厂
CN204152711U (zh) 船式浪流发电装置
CN102840295A (zh) 采用弹簧组作为能量缓存和传递的能量转化装置
CN201943876U (zh) 半潜式风浪发电装置
CN201521391U (zh) 一种双向输入用转换部件
CN201474842U (zh) 海水潮汐发电装置
CN203685459U (zh) 波浪力大功率发电系统
CN109372700B (zh) 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置
CN201546885U (zh) 一种新型海浪发电装置
CN216842024U (zh) 一种低空程机械式整流动力输出装置
CN215804932U (zh) 一种海浪发电装置
CN109538401A (zh) 一种岸基式海浪能发电装置
CN202381244U (zh) 多级变速导流头叶轮波浪能发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant