CN209228536U - 一种单输出的风能和潮流能耦合发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型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

本实用新型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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型采取以下技术方案：

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5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。

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。

本实用新型的有益效果在于：

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是本实用新型单输出的风能和潮流能耦合发电装置的透视图。

图2是本实用新型本实用新型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是本实用新型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实用新型进一步说明。

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。

本实用新型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 (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(5)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。

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。