CN209458060U - 一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，包括：风能发电机构、太阳能发电机构和波浪能发电机构，所述风能发电机构包括水平安置架，风轮机组及风能偏航系统，使风轮机组能够根据风向自动实现偏航，所述太阳能发电机构包括水平安置架、太阳能电板组及太阳能偏航系统，使太阳能光伏电板自动对准太阳光方向，所述波浪能发电机构包括水平安置架，波浪悬挂摆动板组及滑动导轨，使波浪悬挂摆动板始终处于迎浪高度，复合发电装置发出的直流电可通过DC‑AC转换装置转换为交流电储存在蓄电池中，装置的适用范围广，智能化程度和发电效率高。

Description

一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置
技术领域
本实用新型涉及海洋能发电技术领域，尤其涉及到一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置
背景技术
当今世界随着化石燃料的过度开采，人类面临资源枯竭的状况越来越严重，而寻求可代替化石燃料的可再生能源成为了当今世界发达国家和发展中国家日益关注的话题，我国是一个海洋大国，海岸线狭长，海洋资源丰富，海洋风能，太阳能及波浪能取之不尽，目前，我国还只是在海洋风能发电装置方面比较成熟，风力发电装置存在体积过大，只能利用单一海洋风能发电，资源利用率底等缺点。因此需要一种复合式发电装置，能做到将各种形式的海洋能转化为电能供人类使用。
现有的海洋能发电装置存在的问题：
1.现有的海洋能发电装置发电方式单一，难以同时利用海洋风能，太阳能及海洋波浪能，资源利用率低下；
2.现有的海洋能发电装置在利用海洋风能，太阳能和海洋波浪能进行发电时，难以分别根据风向、光照强度方向以及浪流高度来自动调节能量收集的位置，发电效率较低，发电方式难以适应复杂的海上环境。
实用新型内容
本海洋能复合发电装置主要弥补现有海洋能发电装置中存在的发电方式单一，资源利用率底等缺点。从而提供一种能同时利用海洋风能，太阳能及海洋波浪能的发电装置。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：
优选的，所述风能发电机构包括水平安置架(2)、风轮机组和风能偏航系统，所述水平安置架(2)水平安装在圆柱型塔架(1)上侧，所述风轮机组安装在水平安置架(2)上侧，所述太阳能发电机构包括水平安置架(2)，太阳能电板组和太阳能偏航系统，所述水平安置架(2)水平安装在圆柱型塔架(1)上侧，所述太阳能电板组安装在水平安置架(2)上侧，所述波浪能发电机构,包括波浪悬挂摆动板组和滑动导轨(14)，所述波浪悬挂摆动板组固定安装在水平安置架(2)上侧，所述水平安置架(2)与圆柱型塔架(1)相配合。所述电能储存柜：包括蓄电池组(15)，机壳(16)，DC-AC转换装置(19)，电力变压器(20)。
优选的，所述风能偏航系统包括包括风向传感器(6)、轴承(7)、控制式自整角机(8)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)，风能偏航系统柜(21)。所述太阳能偏航系统包括轴承(7)、控制式自整角机(8)、光向传感器(11)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)，太阳能偏航系统柜(22)。所述波浪悬挂摆动板组包括波浪悬挂摆动板(12)、直齿圆柱齿轮(13)、发电机(5)。
优选的，所述风向传感器(6)安装在圆柱型塔架(1)顶部，所述控制式自整角机(8)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)安装在风能偏航系统柜(21)里。所述光向传感器(11)安装在圆柱型塔架(1)顶部，所述控制式自整角机(8)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)安装在太阳能偏航系统柜(22)里。
优选的，所述蓄电池组(15)，DC-AC转换装置(19)及电力变压器(20)安装在电能储存装置机壳(16)中，所述三种发电装置发出的直流电通过DC-AC转换装置(19)转化为交流电之后通过导线储存在蓄电池组(15)中。
优选的，所述风能发电机构和太阳能发电机构的水平安置架(2)与圆柱型塔架(1)通过轴承(6)转动连接，安装有波浪悬挂摆动板的水平安置架(2)与圆柱型塔架(1)通过滑动导轨(14)连接。所述水平安置架可沿滑动导轨(14)上侧下滑动。
本实用新型的有益效果在于：通过在一种平台上布置三种海洋能发电装置，解决了现有的海洋能发电装置发电方式单一，难以同时利用海洋风能、太阳能及海洋波浪能的状况，极大地提高海洋能源利用率。同时三种发电装置能各自根据风向、太阳光方向、浪流高度自动调整位置，互不干扰，适应任何复杂的海洋环境。同时可在每一发电装置水平安置架上布置任意多台发电机组，解决了传统一台发电装置只能安装一台发电机的状况。同传统发电装置相比，发电更加高效。在电能储存柜中安装DC-AC转换装置及电力变压器，可将复合发电装置发出的电能直接提供给过往船只或沿海工业企业，减小了电能在长距离输送以及在保存中的消耗。为工业化和现代化建设提供源源不断的能量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本实用新型的一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置的结构示意图
图2是本实用新型的风能发电机构部分的结构示意图
图3是本实用新型的太阳能发电机构部分的结构示意图
图4是本实用新型的波浪能发电机构部分的结构示意图
图5是风能偏航系统柜内部结构示意图
图6是太阳能偏航系统柜内部结构示意图
图7是电能储存装置内部结构示意图
图8是复合发电示意图
其中，1为圆柱型塔架，2为水平安置架，3为叶片，4为锥形导风罩，5为发电机，6为风向传感器，7为轴承，8为控制式自整角机，9为光伏电板，10为连杆支架，11为光向传感器，12为悬挂摆动板，13为直齿圆柱齿轮，14为滑动导轨，15为蓄电池组，16为机壳，17为偏航控制处理器，18为减速齿轮机构，19为DC-AC转换装置，20为电力变压器，21为风能偏航系统柜，22为太阳能偏航系统柜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰明确的界定。
参阅图1所示，本实用新型专利一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，其包括圆柱型塔架1，水平安置架2，风能发电机构，太阳能发电机构，波浪能发电机构，电能储存装置。
参阅图1、图2、图5所示，风能发电机机构包括风轮机组(包括叶片3，锥形导风罩4，发电机5)，风能偏航系统(包括风向传感器6，轴承7，控制式自整角机8，偏航控制处理器17，减速齿轮机构18，风能偏航系统柜21)。
参阅图1、图3、图6所示，太阳能发电机构包括太阳能电板组(光伏电板9，连杆支架10)，太阳能偏航系统(包括轴承7，控制式自整角机8，光向传感器11，偏航控制处理器17，减速齿轮机构18，太阳能偏航系统柜22)。
参阅图1、图4所示，波浪能发电机构包括波浪悬挂摆动板组(包括悬挂摆动板12，直齿圆柱齿轮13，发电机5)，滑动导轨14。
参阅图1、图7所示，电能储存装置(包括蓄电池组15，机壳16，DC-AC转换装置19，电力变压器20)。
本发明装置应安置于近海岸有潮汐波浪的地方，将圆柱型塔架1深埋于海滩，在水平安置架2上依次安装6个三叶片风轮机(沿中心转轴左右对称布置)通过同一平台安装多个风轮机提高风能利用率，每个风轮机包含叶片3，锥形导风罩4(用于风力过小时，收集扩大风力强度)，发电机5等。圆柱型塔架1与水平安置架2以轴承7相配合，水平安置架2可以绕圆柱型塔架1整周回转，圆柱型塔架1与水平安置架2交汇处安装风能偏航系统柜21，风能偏航系统柜21包括控制式自整角机8，偏航控制处理器17及减速齿轮机构18。在圆柱型塔架1顶部安装风向传感器6，风向传感器6收集风向脉冲输出信号，通过偏航控制处理器17确定偏航方向及角度，再将偏航信号放大传给控制式自整角机8，控制式自整角机8的输出轴连接减速齿轮机构18，通过减速齿轮机构18转动安装有风轮机的水平安置架2，直到对准风向为止。在风能发电装置下方再安装另一水平安置架2且与圆柱型塔架1以轴承7相配合，将6个太阳能光伏电板9通过连杆支架10安装在水平安置架2上(沿中心转轴左右对称)通过同一平台安装多个太阳能光伏电板提高太阳能利用率，且水平安置架2也可绕圆柱型塔架1整周回转，在圆柱形塔架1与水平安置架2交汇处安装太阳能偏航系统柜22，太阳能偏航系统柜22包含控制式自整角机8，偏航控制处理器17及减速齿轮机构18。在圆柱型塔架1顶部安装光向传感器11，光向传感器11收集光照方向脉冲输出信号，通过偏航控制处理器17确定偏航方向及角度，再将偏航信号放大传给控制式自整角机8，控制式自整角机8通过减速齿轮机构18转动安装有太阳能电板组的水平安置架2，直到对准太阳光照方向为止。在圆柱型塔架1靠近地面处再安装一水平安置架2，该水平安置架2与圆柱型塔架1以滑动导轨14相配合，将波浪悬挂摆动板安装在水平安置架2上，水平安置架2可安装任意多波浪悬挂摆动板，安装有波浪悬挂摆动板的水平安置架2可沿滑动导轨14在圆柱型塔架1上下滑动(可适应不同浪高)，悬挂摆动板12与直齿圆柱齿轮13啮合，通过直齿圆柱齿轮13带动其后的发电机5，在滑动导轨14上方约1米处安装电能储存装置。电能储存装置包含蓄电池组15，机壳16，DC-AC转换装置19及电力变压器20，DC-AC转换装置19将所有电机产生的直流电转化为交流电并存储在蓄电池组15中，电力变压器再将交流电变压后直接提供给过往船只或沿海工业企业。
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，包括风能发电机构、太阳能发电机构、波浪能发电机构及电能储存装置，其特征在于，所述风能发电机构包括水平安置架(2)、风轮机组和风能偏航系统，所述水平安置架(2)水平安装在圆柱型塔架(1)上侧，所述风轮机组安装在水平安置架(2)上侧，所述太阳能发电机构包括水平安置架(2)，太阳能电板组和太阳能偏航系统，所述水平安置架(2)水平安装在圆柱型塔架(1)上侧，所述太阳能电板组安装在水平安置架(2)上侧，所述波浪能发电机构,包括波浪悬挂摆动板组和滑动导轨(14)，所述波浪悬挂摆动板组固定安装在水平安置架(2)上侧，所述水平安置架(2)与圆柱型塔架(1)相配合，所述电能储存装置：包括蓄电池组(15)，机壳(16)，DC-AC转换装置(19)，电力变压器(20)。
2.如权利要求1所述的一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，其特征在于，所述风能偏航系统包括风向传感器(6)、轴承(7)、控制式自整角机(8)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)，风能偏航系统柜(21)，所述太阳能偏航系统包括轴承(7)、控制式自整角机(8)、光向传感器(11)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)，太阳能偏航系统柜(22)，所述波浪悬挂摆动板组包括波浪悬挂摆动板(12)、直齿圆柱齿轮(13)、发电机(5)。
3.如权利要求2所述的一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，其特征在于，所述风向传感器(6)安装在圆柱型塔架(1)顶部，所述控制式自整角机(8)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)安装在风能偏航系统柜(21)里，所述光向传感器(11)安装在圆柱型塔架(1)顶部，所述控制式自整角机(8)、偏航控制处理器(17)、减速齿轮机构(18)安装在太阳能偏航系统柜(22)里。
4.如权利要求1所述的一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，其特征在于，所述蓄电池组(15)，DC-AC转换装置(19)及电力变压器(20)安装在电能储存装置机壳(16)中，所述风能发电机构、太阳能发电机构、波浪能发电机构通过导线连接DC-AC转换装置(19)，DC-AC转换装置(19)通过导线连接电力变压器(20)，电力变压器(20)通过导线连接蓄电池组(15)。
5.如权利要求1所述的一种海洋风能太阳能及波浪能复合发电装置，其特征在于，所述风能发电机构和太阳能发电机构的水平安置架(2)与圆柱型塔架(1)通过轴承(7)转动连接，安装有波浪悬挂摆动板的水平安置架(2)与圆柱型塔架(1)通过滑动导轨(14)连接，所述水平安置架(2)可沿滑动导轨(14)上下滑动。
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