CN205992781U - 金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置，属于新能源应用技术领域。浮力筒的浮力支撑浮水电缆浮在水面上，将金字塔风力发电站产生的电流输送给水上充电桩。金字塔风力发电站的四个三角形侧面的中部各开设1—2个进风口。金字塔风力发电站在水面上浮动时，会有1—2个风向的来风、从进风口进入中空的塔身，经过塔身从塔顶部出风口冲出气流，吹动卧式风力发电机的叶轮旋转、带动卧式风力发电机产生电流，电流通过导电线、浮水电缆输送给水上充电桩，接着通过浮水电缆输送给用电户。金字塔风力发电站下部的浮体提供支撑电站的浮力，安装在下部浮体内的控制器和储能电池的重量使整个电站的重心下移，有稳定电站的作用。

Description

金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置

技术领域

本实用新型涉及金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置，属于新能源应用技术领域。

背景技术

由于人类在生产中和生活中使用了大量的化石能源，造成了空气污染和气温升高，引起了气候变化，使地球上的生态承载力持续下降。人类已经认识到，必须加快发展清洁能源来保护地球上的生态环境、风力发电提供的清洁能源有益于保护环境。现有的陆地上使用的风力发电机和近海地区使用的风力发电机都是在高大的塔架或立竿上安装风轮叶片、发电机、尾舵等，传统的风力发电机适合固定安装，占地较多，由于整机重心高，不适合安装在水面的浮体上，更不能在风大浪高的深海远洋上进行风力发电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置。

由于改善地球上的空气状况，需要大量的清洁能源。目前，有的海岸上已经排满了大型风力发电机，浅海中也在建造塔基，准备安装一部分风力发电机。水面的面积占地球表面积的71%，本实用新型中的金字塔风力发电机由两个部分组成，其下部为浮体，浮体在水层中能提供足够的浮力，支撑电站的中部和上部露出在水面上。浮体中可以适当安装一些有重量的物体，使电站重心下移，使电站在水体中能够保持稳定。金字塔风力发电机的中部和上部是用轻质碳纤维材料制造骨架，用坚固的防水材料制造外壳，金字塔的外表面是四个三角形组成的外壳，在每个三角形侧面的中部开设1个—2个进风口，无论金字塔风力发电站朝向何方，都会有风向适合的来风从进风口吹进，从塔顶部的出风口吹出，吹动塔顶上方的卧式风力发电机的叶轮旋转，带动风力发电机产生电流。在侧面的中部的底部开设有排水孔，随时可以排除塔内的积水。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

由金字塔风力发电站1、进风口2、塔顶部出风口3、卧式风力发电机4、导电线甲5、控制器6、储能电池7、浮体8、浮水电缆9、浮力筒10、水上充电桩11、浮筒12、防水绝缘罩壳13、充电桩壳体14、输入电流的防水密封插座15、输出电流的防水密封插座16、充电桩顶盖17、导电线乙18、控制电路19、挡浪围板20、排水孔21、信息储存器22共同组成金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置；

浮力筒10提供浮力支撑浮水电缆9一起浮在水面23的表面上，浮力筒10的左方的、浮水电缆9的左端连接金字塔风力发电站1，金字塔风力发电站1包括：进风口2、塔顶部出风口3、卧式风力发电机4、导电线甲5、控制器6、储能电池7、浮体8及金字塔外壳，卧式风力发电机4安装在塔顶部出风口3的上方，导电线甲5、控制器6、储能电池7安装在金字塔风力发电站1的中部，在金字塔风力发电站1的四个三角形侧面的中部各开设1个—2个进风口2，浮力筒10的右方的、浮水电缆9的右端连接水上充电桩11，水上充电桩11包括：浮筒12、防水绝缘罩壳13、充电桩壳体14、输入电流的防水密封插座15、输出电流的防水密封插座16、充电桩顶盖17、导电线乙18、控制电路19、挡浪围板20、排水孔21、信息储存器22，在浮筒12的上表面的周围安装挡浪围板20、在挡浪围板20的底部开设排水孔21，在浮筒12的上表面的中心位置安装充电桩壳体14，在充电桩壳体14的外面安装防水绝缘罩壳13，在充电桩壳体14内自下向上安装信息储存器22和控制电路19，在充电桩壳体14上部的左侧安装输入电流的防水密封插座15，在充电桩壳体14上部的右侧安装输出电流的防水密封插座16，在充电桩壳体14的顶部安装充电桩顶盖17；

金字塔风力发电站1通过浮水电缆9与浮力筒10的下部的穿缆套管连接，浮力筒10的下部的穿缆套管通过浮水电缆9与水上充电桩11连接，在金字塔风力发电站1中：卧式风力发电机4通过导电线甲5与控制器6连接，控制器6通过导电线甲5与储能电池7连接，储能电池7通过导电线甲5与浮水电缆9连接，在水上充电桩11内：输入电流的防水密封插座15通过导电线乙18与控制电路19连接，控制电路19通过导电线乙18与输出电流的防水密封插座16连接，控制电路19通过信息传输线与信息储存器22连接。

浮水电缆9是主动阻水浮水电缆或被动阻水浮水电缆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：①不怕风吹浪打，在深海远洋的水面上，金字塔风力发电机由于重心低，材料耐腐蚀，永远像不倒翁一样头朝上、脚朝下，只要来风，就能发电。②在四个三角形侧面上同时开设进风口、可以接收不同风向的来风发电、即使电站在水面上发生旋转，也会有气流吹进来，进风口比出风口大，有利于提高出风口的风速。③金字塔风力发电站、浮水电缆和水上充电桩配套使用，做到向用电户及时供电。④可以制造成为独立的金字塔风力发电站成套工业设备，出口到需要的国家和地区。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

风是由环绕地球大气层的空气流动形成的，由于地球上各纬度地区接受太阳辐射的强度不同，海洋和陆地吸收太阳能后产生了不同的效果，海洋上和陆地上就出现了风向频率和风速频率各不相同的情况。地球表面上大气中每年自然产生1300亿千瓦的风能。全世界风能资源的分布是不平衡的，海洋上的风能资源比陆地上的风能资源多，目前利用不多，其原因就在于目前制造风力发电站的材料、技术方案和设计不适应海洋上的风速，更缺少配套使用的水上充电桩。风力发电是新能源的主力军，风电能源领跑新能源产业，预计到2020年，风能发电量可满足全球12%的电力需求。特别是用碳纤维材料来制造体积较大的金字塔风力发电站，可以获得大额的风力发电量，使大于陆地风能3—5倍的海上风能开始得到较大规模的利用，这样做，有利于全球早日实现可持续的绿色发展。

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

由金字塔风力发电站1、进风口2、塔顶部出风口3、卧式风力发电机4、导电线甲5、控制器6、储能电池7、浮体8、浮水电缆9、浮力筒10、水上充电桩11、浮筒12、防水绝缘罩壳13、充电桩壳体14、输入电流的防水密封插座15、输出电流的防水密封插座16、充电桩顶盖17、导电线乙18、控制电路19、挡浪围板20、排水孔21、信息储存器22共同组成金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置；

浮力筒10提供浮力支撑浮水电缆9一起浮在水面23的表面上，浮力筒10的左方的、浮水电缆9的左端连接金字塔风力发电站1，金字塔风力发电站1包括：进风口2、塔顶部出风口3、卧式风力发电机4、导电线甲5、控制器6、储能电池7、浮体8及金字塔外壳，卧式风力发电机4安装在塔顶部出风口3的上方，导电线甲5、控制器6、储能电池7安装在金字塔风力发电站1的中部，在金字塔风力发电站1的四个三角形侧面的中部各开设1个—2个进风口2，浮力筒10的右方的、浮水电缆9的右端连接水上充电桩11，水上充电桩11包括：浮筒12、防水绝缘罩壳13、充电桩壳体14、输入电流的防水密封插座15、输出电流的防水密封插座16、充电桩顶盖17、导电线乙18、控制电路19、挡浪围板20、排水孔21、信息储存器22，在浮筒12的上表面的周围安装挡浪围板20、在挡浪围板20的底部开设排水孔21，在浮筒12的上表面的中心位置安装充电桩壳体14，在充电桩壳体14的外面安装防水绝缘罩壳13，在充电桩壳体14内自下向上安装信息储存器22和控制电路19，在充电桩壳体14上部的左侧安装输入电流的防水密封插座15，在充电桩壳体14上部的右侧安装输出电流的防水密封插座16，在充电桩壳体14的顶部安装充电桩顶盖17；

金字塔风力发电站1通过浮水电缆9与浮力筒10的下部的穿缆套管连接，浮力筒10的下部的穿缆套管通过浮水电缆9与水上充电桩11连接，在金字塔风力发电站1中：卧式风力发电机4通过导电线甲5与控制器6连接，控制器6通过导电线甲5与储能电池7连接，储能电池7通过导电线甲5与浮水电缆9连接，在水上充电桩11内：输入电流的防水密封插座15通过导电线乙18与控制电路19连接，控制电路19通过导电线乙18与输出电流的防水密封插座16连接，控制电路19通过信息传输线与信息储存器22连接。

浮水电缆9是主动阻水浮水电缆或被动阻水浮水电缆。

在浮体上安装用坚固的、轻质的防水材料制造的金字塔形中空外壳，中空外壳由四个三角形侧面板材围成，每一个三角形侧面的中部上均开设有进风口，四个三角形侧面分别朝向东、南、西、北四个方向，无论金字塔风力发电站在水面上朝向何方，总会有风向适合或比较适合的风会从进风口进入金字塔形中空外壳内，这里的金字塔没有尖顶，顶部是一个比进风口面积小的出风口，吹进塔身进风口的风可以从出风口吹出去，出风口的上方已安装卧式风力发电机，从出风口冲出的风力吹动卧式风力发电机的叶轮旋转、带动卧式风力发电机产生电流，电流通过导电线甲、控制器、储能电池输进浮水电缆和水上充电桩。从进风口进入外壳内的雨水和浪花，在外壳内积聚多了，会影响生产安全，因此需要在三角形侧面的底部开设4个—8个排水孔，及时排出外壳内的积水，确保生产安全。浮水电缆是一种浮在水面上的防水电缆，靠若干只浮力筒支撑防水电缆浮在水面上成为浮水电缆，浮水电缆需要穿过浮力筒的下部的穿缆套管后浮在水面上，用浮水电缆可以直线输电，在水面上距离相等的情况下用浮水电缆比用海底电缆长度短，可以减少电缆用量和输电损耗，浮水电缆右端连接水上充电桩，用电户可以用充电枪从水上充电桩上的输出电流的防水密封插座上接出电流使用。

现举出实施例如下：

实施例一：

浮力筒的浮力支撑主动阻水浮水电缆浮在水面上，将金字塔风力发电站产生的电流输送给水上充电桩。金字塔风力发电站的四个三角形侧面的中部各开设一个进风口。金字塔风力发电站在水面上浮动时，会有1—2个风向的来风、从进风口进入中空的塔身，经过塔身从塔顶部的出风口冲出气流，吹动卧式风力发电机的叶轮旋转、带动卧式风力发电机产生电流，电流通过导电线、主动阻水浮水电缆输送给水上充电桩，接着通过主动阻水浮水电缆输送给用电户。金字塔风力发电站下部的浮体提供支撑电站的浮力，安装在下部浮体内的控制器和储能电池的重量使整个电站的重心下移，有稳定电站的作用。

实施例二：

浮力筒的浮力支撑被动阻水浮水电缆浮在水面上，将金字塔风力发电站产生的电流输送给水上充电桩。金字塔风力发电站的四个三角形侧面的中部各开设二个进风口。金字塔风力发电站在水面上浮动时，会有1—2个风向的来风、从进风口进入中空的塔身，经过塔身从塔顶部的出风口冲出气流，吹动卧式风力发电机的叶轮旋转、带动卧式风力发电机产生电流，电流通过导电线、被动阻水浮水电缆输送给水上充电桩，接着通过被动阻水浮水电缆输送给用电户。金字塔风力发电站下部的浮体提供支撑电站的浮力，安装在下部浮体内的控制器和储能电池的重量使整个电站的重心下移，有稳定电站的作用。

Claims (2)

1.金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置，其特征是，由金字塔风力发电站（1）、进风口（2）、塔顶部出风口（3）、卧式风力发电机（4）、导电线甲（5）、控制器（6）、储能电池（7）、浮体（8）、浮水电缆（9）、浮力筒（10）、水上充电桩（11）、浮筒（12）、防水绝缘罩壳（13）、充电桩壳体（14）、输入电流的防水密封插座（15）、输出电流的防水密封插座（16）、充电桩顶盖（17）、导电线乙（18）、控制电路（19）、挡浪围板（20）、排水孔（21）、信息储存器（22）共同组成金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置；

浮力筒（10）提供浮力支撑浮水电缆（9）一起浮在水面（23）的表面上，浮力筒（10）的左方的、浮水电缆（9）的左端连接金字塔风力发电站（1），金字塔风力发电站（1）包括：进风口（2）、塔顶部出风口（3）、卧式风力发电机（4）、导电线甲（5）、控制器（6）、储能电池（7）、浮体（8）及金字塔外壳，卧式风力发电机（4）安装在塔顶部出风口（3）的上方，导电线甲（5）、控制器（6）、储能电池（7）安装在金字塔风力发电站（1）的中部，在金字塔风力发电站（1）的四个三角形侧面的中部各开设1个—2个进风口（2），浮力筒（10）的右方的、浮水电缆（9）的右端连接水上充电桩（11），水上充电桩（11）包括：浮筒（12）、防水绝缘罩壳（13）、充电桩壳体（14）、输入电流的防水密封插座（15）、输出电流的防水密封插座（16）、充电桩顶盖（17）、导电线乙（18）、控制电路（19）、挡浪围板（20）、排水孔（21）、信息储存器（22），在浮筒（12）的上表面的周围安装挡浪围板（20）、在挡浪围板（20）的底部开设排水孔（21），在浮筒（12）的上表面的中心位置安装充电桩壳体（14），在充电桩壳体（14）的外面安装防水绝缘罩壳（13），在充电桩壳体（14）内自下向上安装信息储存器（22）和控制电路（19），在充电桩壳体（14）上部的左侧安装输入电流的防水密封插座（15），在充电桩壳体（14）上部的右侧安装输出电流的防水密封插座（16），在充电桩壳体（14）的顶部安装充电桩顶盖（17）；

金字塔风力发电站（1）通过浮水电缆（9）与浮力筒（10）的下部的穿缆套管连接，浮力筒（10）的下部的穿缆套管通过浮水电缆（9）与水上充电桩（11）连接，在金字塔风力发电站（1）中：卧式风力发电机（4）通过导电线甲（5）与控制器（6）连接，控制器（6）通过导电线甲（5）与储能电池（7）连接，储能电池（7）通过导电线甲（5）与浮水电缆（9）连接，在水上充电桩（11）内：输入电流的防水密封插座（15）通过导电线乙（18）与控制电路（19）连接，控制电路（19）通过导电线乙（18）与输出电流的防水密封插座（16）连接，控制电路（19）通过信息传输线与信息储存器（22）连接。

2.根据权利要求1所述的金字塔风力发电站牵引浮水电缆给水上充电桩的输电装置，其特征是，所述的浮水电缆（9）是主动阻水浮水电缆或被动阻水浮水电缆。