CN207705882U - 一种海上多能源集成发电供电监测平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种海上多能源集成发电供电监测平台,风光互补发电系统设置在支撑平台上;风机转轴转动时带动转子转动,与定子作用产生电流,通过风电整流器整流,与太阳能板产生的电流一起汇集到风光互补控制器中;波浪能发电系统为振荡浮子式发电系统,浮子通过传动轴与上方的活塞装置相连,活塞装置与上方的发电机相连,发电机通过输电装置与电能处理系统相连;潮汐能发电装置设置在浮体下方;传感器分布系统为平台上设置的各项传感器的集合;水下传感器组设于纵向布置的链条上,随海水的不同深度可拆卸地设置不同的传感器;电能处理系统设于浮体内部空腔内,对来自风能、太阳能、波浪能和潮汐能转化而来的电能进行处理、存储和输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海上多能源集成发电供电监测平台,属于海上供电装置技术领域。
背景技术
现有的海上多能源集成发电装置,一般只可作为发电使用,无法作为海上供电的装置,也不具备海上数据监测和通讯的功能,因此功能比较单一,此外,现有的海上多能源集成发电装置,在部件的设置上,也存在不合理之处,难以同时满足高灵活度和高自由度条件下的风、光、浪、流发电以及供电需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种海上多能源集成发电供电监测平台,形成集风、光、浪、流发电,对内供电,对外充电,兼具海上数据监测与通讯的一体化平台。
本实用新型采取以下技术方案:
一种海上多能源集成发电供电监测平台,包括主支撑体、风光互补发电系统、波浪能发电系统、潮汐能发电装置、传感器分布系统、电能处理系统;所述主支撑体包括浮体1,浮体1上设有支撑平台;所述风光互补发电系统设置在所述支撑平台上,包括风力发电保护壳4、风机叶片5、风机转轴7、风电整流器8、太阳能板25、转子31、定子32、风光互补控制器34;风机转轴7转动时带动转子31转动,与定子32作用产生电流,通过风电整流器8整流,与太阳能板25产生的电流一起汇集到风光互补控制器34中;所述波浪能发电系统为振荡浮子式发电系统,包括输电装置10、发电机11、活塞装置13、浮子14;浮子14通过传动轴与上方的活塞装置13相连,活塞装置13与上方的发电机11相连,所述发电机11通过输电装置10与所述电能处理系统相连;在海面波浪的作用下,浮子14产生上下振动,带动活塞运动,将动力传给发电机11,发出电流,电流通过输电装置10流向电能处理系统;所述潮汐能发电装置设置在所述浮体1下方,包括依次连接的水轮叶片17、水轮发电机18、潮汐能发电整流器20,所述潮汐能发电整流器20与电能处理系统相连;所述传感器分布系统为平台上设置的各项传感器的集合,浮体1周围固定设置传感器支撑板15,所述传感器支撑板15上采用散点分布的方式固定设置气温计26、空气质量仪29、气压计30;所述浮体1下部一圈固定设置水下传感器组19,水下传感器组设于纵向布置的链条上,随海水的不同深度可拆卸的地设置不同的传感器;浮体1上还设有与岸边和海岛进行通讯和数据交换的信号发射仪27和信号接收仪28;所述电能处理系统设于浮体1内部空腔内,对来自风能、太阳能、波浪能和潮汐能转化而来的电能进行处理、存储和输出。
进一步的,电能处理系统包括充电插座9、传感器供电器16、电线35、整流单元36、升压器37、传感器供电控制器38、充电稳定器39、充放电控制器40和蓄电池41;波浪能发电装置提供的电能依次通过整流单元36进行整流,流经升压器37进行升压,与其他三组发电装置的电能一起流入充放电控制器40,充放电控制器40对蓄电池41的充放电进行稳定控制;电能随后进入到蓄电池41进行储存;充电插座9通过充电稳定器39及电线35与蓄电池41连接;蓄电池41与所述传感器供电器16连接,传感器供电器16与各传感器连接。
进一步的,三组振荡浮子发电装置及充电插座9呈相隔90度四点分布,相互之间配重平衡。
进一步的,所述水下传感器组19呈链条状纵向分布,能够伸缩和拆卸,不同海水深度设置不同的传感器。
进一步的,所述风光互补发电系统还包括叶片支撑板6,太阳能板底座24,风机叶片5与叶片支撑板6通过螺栓连接。
进一步的,所述潮汐能发电整流器20下方固定设置锚链22,所述锚链22下部与锚23连接。
本实用新型的有益效果在于:
1)是集风、光、浪、流发电,对内供电,对外充电,兼具海上数据监测与通讯的一体化平台。
2)内部设置电能处理系统和充电装置,可为海上其它设备及船只等供电和充电,并且为可移动式充电,灵活度和自由度比现有技术中的充电桩等装置更加高。
3)下方设置链条状纵向分布的水下传感器组,特点为可伸缩、可拆卸、可根据海水深度设定不同传感器,使监测指标更为专门化,使数据更为准确。
4)浮体周围设有散点式传感器组,可对各个方向的气象指标进行监测,使监测数据不受浮体位置和移动的影响,更加可靠。
5)三组振荡浮子发电装置与后面的充电装置呈90度四点分布,相互之间配重平衡,起到使整个平台平衡运行的作用。
6)结构设计合理,从而较好的实现了风、光、浪、流发电,对内供电,对外充电,以及海上数据监测与通讯的复合功能。
附图说明
图1是本实用新型海上多能源集成发电供电监测平台的轴测图。
图2是本实用新型海上多能源集成发电供电监测平台的主视图。
图3是本实用新型海上多能源集成发电供电监测平台的俯视图。
图4是电能处理系统的俯视图。
图5是振荡浮子发电装置的示意图。
图6是风力发电装置的示意图。
图7是潮汐能发电装置的示意图。
图中,1浮体、2支撑平台、3防护架、4风力发电保护壳、5风机叶片、6叶片支撑板、7风机转轴、8风电整流器、9充电插座、10输电装置、11发电机、12发电机支撑板、13活塞装置、14浮子、15传感器支撑板、16传感器供电器、17水轮叶片、18水轮发电机、19水下传感器组、20潮汐能发电整流器、21支撑架、22锚链、23锚、24底座、25太阳能板、26气温计、27信号发射仪、28信号接收仪、29空气质量仪、30气压计、31转子、32定子、33气象传感器组、34风光互补控制器、35电线、36整流单元、37升压器、38传感器供电控制器、39充电稳定器、40充放电控制器、41蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
参见图1-图7,本实用新型是一个海洋多能集成供电平台,可进行自供电,也可为海上其它设备进行充电。由风能、太阳能、波浪能和潮汐能联合供电,设置一整套电能处理系统以及充电装置,是多能集成的供电平台;就观测设备而言,在上方设有气象测量仪组,四周设置散点分布式传感器组,在底部水下设有纵向分布的传感器组平台。内部装有电能处理装置,可为其它海上工作设备充电和供电。
装置主要由主支撑体、风光互补发电系统、波浪能发电系统、潮汐能发电装置、传感器分布系统和电能处理及输出装置组成。
参见图2,主支撑体由浮体1、支撑平台2、防护架3、支撑架21组成,浮体1和支撑平台嵌套连接,支撑平台可以拆卸安装,对浮体内零部件进行维修和更换,浮体内部装有电能处理系统。防护架3和支撑架21均焊接于浮体1上,分别对浮体上的设备和水下的发电机以及锚链起支撑保护作用。
参见图2-3,风光互补发电系统主要由4风力发电保护壳、5风机叶片、6叶片支撑板、7风机转轴、8风电整流器、24底座、25太阳能板、31转子、32定子和34风光互补控制器组成。风机叶片5与叶片支撑板6通过螺栓连接,风机转轴7转动时带动转子31转动,与定子32作用产生电流,通过风电整流器8进行整流,与太阳能板25产生的电流一起汇集到风光互补控制器34中,方便进行后面的电能处理。
参见图2-3,波浪能发电系统为振荡浮子式发电系统,主要由输电装置10、发电机11、发电机支撑板12、活塞装置13和浮子14组成。发电机11通过螺栓连接在支撑板12上,支撑板12下方连有活塞装置13,浮子14通过传动轴与活塞相连。在海面波浪的作用下,浮子产生上下振动,带动活塞运动,从而将动力传给发电机11,发出电流。电流通过输电装置10流向后面的电能处理系统。三组振荡浮子发电装置与后面的充电装置呈90度四点分布,相互之间配重平衡,起到使整个平台平衡运行的作用。
参见图2、7,潮汐能发电装置主要由水轮叶片17、水轮发电机18、潮汐能发电整流器20组成。海中的潮流作用于叶片,使叶片转动,同时带动发电机运动,产生电流,由整流器进行整流,流向后面的电能处理系统。
参见图1-4,传感器分布系统为此平台上布置的各种传感器的集合,可对风、空气、天气、水文等自然要素进行监测和测量。主要由传感器支撑板15、水下传感器组19、气温计26、信号发射仪27、信号接收仪28、空气质量仪29、气压计30和气象传感器组33。其中,气温计、空气质量仪和气压计均分布于支撑板上,采用散点分布的方式,对不同区域和方向进行定向监测,使数据更为可靠;水下传感器组设于纵向布置的链条上,随海水的不同深度设置不同的传感器,同时,各个传感器均可拆卸和置换,可根据不同时间和不同海水状态进行不同传感器的替换,使海上诸多指标的监测更加精确和细致。同时,在浮体上设有信号发射仪和信号接收仪,可与岸边和海岛进行通讯和数据交换,完成对整片海域的观测。
参见图1、2、4,电能处理系统位于支撑平台下方的空腔内,是对来自风能、太阳能、波浪能和潮汐能转化而来的电能进行处理、储存和输出,是整个平台正常运行的重要模块。主要由充电插座9、传感器供电器16、电线35、整流单元36、升压器37、传感器供电控制器38、充电稳定器39、充放电控制器40和蓄电池41组成。波浪能发电装置提供的电能通过整流单元进行整流,然后流经升压器进行升压,然后与其他三组发电装置的电能一起流入充放电控制器,充放电控制器可对蓄电池的充放电进行稳定控制,确保输入和输出的电能足够有效安全。电能随后进入到蓄电池进行储存。充电时,电流从蓄电池中流出,通过充电稳定器而后进入充电插座,从而为外接的设备进行充电。充电稳定器可根据外接的具体设备进行调节,提供外接设备所需的电能。同时,蓄电池中的电能也流入到传感器供电控制器,此控制器可对外面分布的各种传感器进行供电控制,随后电流进入传感器供电器,准备给传感器组进行供电。
本实施例中的海上多能源集成发电供电监测平台:利用风能、太阳能、波浪能和潮流能进行发电;能够为其它海上设备或者平台进行供电和充电;集成了测量风速、风向、温度、气压、空气质量的仪器以及水下纵向分布的传感器组,实现海上各种自然参数的观测,并设置信号发射和接收仪,可与海岛和岸边进行通讯交流和信息交换,并且上述功能均由自供电支持。
以上是本实用新型的优选实施例,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,在不脱离本实用新型总的构思的前提下,这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种海上多能源集成发电供电监测平台,其特征在于:
包括主支撑体、风光互补发电系统、波浪能发电系统、潮汐能发电装置、传感器分布系统、电能处理系统;
所述主支撑体包括浮体(1),浮体(1)上设有支撑平台;
所述风光互补发电系统设置在所述支撑平台上,包括风力发电保护壳(4)、风机叶片(5)、风机转轴(7)、风电整流器(8)、太阳能板(25)、转子(31)、定子(32)、风光互补控制器(34);风机转轴(7)转动时带动转子(31)转动,与定子(32)作用产生电流,通过风电整流器(8)整流,与太阳能板(25)产生的电流一起汇集到风光互补控制器(34)中;
所述波浪能发电系统为振荡浮子式发电系统,包括输电装置(10)、发电机(11)、活塞装置(13)、浮子(14);浮子(14)通过传动轴与上方的活塞装置(13)相连,活塞装置(13)与上方的发电机(11)相连,所述发电机(11)通过输电装置(10)与所述电能处理系统相连;在海面波浪的作用下,浮子(14)产生上下振动,带动活塞运动,将动力传给发电机(11),发出电流,电流通过输电装置(10)流向电能处理系统;
所述潮汐能发电装置设置在所述浮体(1)下方,包括依次连接的水轮叶片(17)、水轮发电机(18)、潮汐能发电整流器(20),所述潮汐能发电整流器(20)与电能处理系统相连;
所述传感器分布系统为平台上设置的各项传感器的集合,浮体(1)周围固定设置传感器支撑板(15),所述传感器支撑板(15)上采用散点分布的方式固定设置气温计(26)、空气质量仪(29)、气压计(30);所述浮体(1)下部一圈固定设置水下传感器组(19),水下传感器组设于纵向布置的链条上,随海水的不同深度可拆卸的地设置不同的传感器;浮体(1)上还设有与岸边和海岛进行通讯和数据交换的信号发射仪(27)和信号接收仪(28);
所述电能处理系统设于浮体(1)内部空腔内,对来自风能、太阳能、波浪能和潮汐能转化而来的电能进行处理、存储和输出。
2.如权利要求1所述的海上多能源集成发电供电监测平台,其特征在于:电能处理系统包括充电插座(9)、传感器供电器(16)、电线(35)、整流单元(36)、升压器(37)、传感器供电控制器(38)、充电稳定器(39)、充放电控制器(40)和蓄电池(41);波浪能发电装置提供的电能依次通过整流单元(36)进行整流,流经升压器(37)进行升压,与其他三组发电装置的电能一起流入充放电控制器(40),充放电控制器(40)对蓄电池(41)的充放电进行稳定控制;电能随后进入到蓄电池(41)进行储存;充电插座(9)通过充电稳定器(39)及电线(35)与蓄电池(41)连接;蓄电池(41)与所述传感器供电器(16)连接,传感器供电器(16)与各传感器连接。
3.如权利要求1所述的海上多能源集成发电供电监测平台,其特征在于:三组振荡浮子发电装置及充电插座(9)呈相隔90度四点分布,相互之间配重平衡。
4.如权利要求1所述的海上多能源集成发电供电监测平台,其特征在于:所述水下传感器组(19)呈链条状纵向分布,能够伸缩和拆卸,不同海水深度设置不同的传感器。
5.如权利要求1所述的海上多能源集成发电供电监测平台,其特征在于:所述风光互补发电系统还包括叶片支撑板(6),太阳能板底座(24),风机叶片(5)与叶片支撑板(6)通过螺栓连接。
6.如权利要求1所述的海上多能源集成发电供电监测平台,其特征在于:所述潮汐能发电整流器(20)下方固定设置锚链(22),所述锚链(22)下部与锚(23)连接。
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