CN213511029U - 一种用于海上的风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于海上的风力发电装置，属于新能源发电技术领域。它解决了海上风力发电装置的稳定性差和海上风力发电效率低等技术问题。本用于海上的风力发电装置包括浮台，浮台呈圆盘状设置且外周间隔设有若干个浮体，浮台上侧固设有安装座，安装座的上端具有安装部，安装座内具有空腔且安装部内具有与空腔相通的安装腔，安装腔内设有增速机和发电机，安装部一侧设有风轮，增速机的输入轴与风轮相连，增速机的输出轴与发电机的转子相连，空腔内设有与发电机电连接的主蓄电池，浮体内设有与发电机电连接的副蓄电池。本实用新型利用浮台、浮体、安装座的结构和主蓄电池的位置，提高了装置的稳定性，也使海上风力发电的效率得到了提高。

Description

一种用于海上的风力发电装置

技术领域

本实用新型属于新能源发电技术领域，涉及一种用于海上的风力发电装置。

背景技术

海洋储能丰富,不仅有丰富的天气然储备和水资源,还有许多取之不尽的绿色能源,包括风能、波浪能以及涡激振动等；相较于陆地上的风能，海上风能显得更加丰富，并且海域辽阔，所能搜集到的风能更多，在现有陆上风能发电机的前提下，海上风能的利用明显不够成熟，海上发电的设备依旧沿用陆上发电的模式，效率却逊于陆上发电。

我国专利(公告号：CN109611282A；公告日：2019-04-12)公开了一种浮筒式平板海上风力发电装置，包括叶片机构、支架、转动轴、轴承、浮筒、保护盒和发电机构；叶片机构包括左叶片机构和右叶片机构，且左叶片机构和右叶片机构的结构和原理相同；转动轴包括左转动轴和右转动轴；第一叶片垂直固定布置于第一支架尾段上方；第二叶片垂直固定布置于第二支架尾段上方；叶片于叶片之间所在平面所夹角度为90°布置；发电结构包括左发电结构和右发电结构；左发电机构活装在左保护盒内；左发电机构包括线圈和永久磁铁；线圈固定安装的左轴承的下端；永久磁铁半包围固定安装于线圈布置。

上述专利文献公开的浮筒式平板海上风力发电装置仅用浮筒作为基座，稳定性较差，从而影响海上风力发电的效率，使发电效率较低。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种用于海上的风力发电装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高海上风力发电装置的稳定性和海上风力发电的效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种用于海上的风力发电装置，包括漂浮在海面上的浮台，其特征在于，所述浮台呈圆盘状设置且外周间隔设有若干个浮体，所述浮台上侧固设有安装座，所述安装座的上端具有安装部，所述安装座内具有空腔且所述安装部内具有与所述空腔相通的安装腔，所述安装腔内设有增速机和发电机，所述安装部一侧设有风轮，所述增速机的输入轴与所述风轮相连，所述增速机的输出轴与所述发电机的转子相连，所述空腔内设有与所述发电机电连接的主蓄电池，每个所述浮体内均设有与所述发电机电连接的副蓄电池。

其工作原理如下：本技术方案中海风吹向风轮使风轮转动，风轮能带动增速机的输入轴转动，增速机能将很小的转速转化为很大的转速再将此转速通过输出轴传递到发电机的转子上使发电机发电，最终发电机产生的电能被传输到主蓄电池和副蓄电池中；浮台呈圆盘状漂浮在海面上，浮台的外周又有若干个浮体，大大提升了本装置的浮力，提高了其对海浪的抵抗能力，主蓄电池设置在安装座的空腔内，每个浮体内均设有一个副蓄电池，使得装置的重心比较低，能有效的防止装置侧翻、倾倒，提高了装置在海面上的稳定性，进而提高了海上风力发电的效率；增速机和发电机放在安装部的安装腔内，能防潮防晒，主蓄电池在安装座的空腔内，副蓄电池在浮体里面可以防止电池短路，保证本用于海上的风力发电装置能正常运作，使发电效率有保障。

在上述的用于海上的风力发电装置中，每个所述浮体和所述浮台相应的外周一侧之间均设有浮杆，所述浮杆的两端分别固定在所述浮台外周一侧和所述浮体的侧面上。利用浮杆将浮台和浮体连接起来能增大浮台、浮杆和浮体组成的基座与海水的接触面积，提高本用于海上的风力发电装置的稳定性。

在上述的用于海上的风力发电装置中，若干个所述浮体和相应的所述浮杆均呈圆柱体形设置，所述浮体竖向漂浮在海面上，所述浮台上端边沿和下端边沿以及所述浮体的上端边沿和下端边沿均具有圆角，所述浮杆横向设置在相应的所述浮体和所述浮台的外周一侧之间。浮台和浮体上圆角的设置能减小阻力，提高本装置的灵活性，并能延长浮台和浮体的使用寿命。

在上述的用于海上的风力发电装置中，所述安装座的横截面为长方形，所述安装座上沿其长度方向的两个侧面均为竖向设置的平面，所述安装座上沿其宽度方向的两个侧面均为由所述浮台外侧朝向所述浮台中部倾斜向上的斜面。安装座的结构能降低本装置的重心，提高本装置在海面上的稳定性。

在上述的用于海上的风力发电装置中，所述安装座沿其长度方向的两个侧面下端中部均具有向外延伸的固定部，每个所述固定部上均开有螺纹孔，所述螺纹孔内螺接有固定螺钉，所述固定螺钉的端部螺接在所述浮台的上侧。设置固定部和固定螺栓，方便检修位于安装座内的主蓄电池和位于安装部内的发电机以及增速机。

在上述的用于海上的风力发电装置中，所述安装部呈长方体形设置且沿所述安装座的长度方向设置在所述安装座的上端，所述安装部的转角和边沿处均具有平滑的圆角，所述风轮设置在所述安装部沿所述安装座宽度方向的一侧侧面上，所述安装部远离所述风轮的一侧呈流线型。安装部的结构以及流线型的设置能减小安装部受到的阻力，使本装置能根据风向调整位置，进而全方位的采集海风，提高了海上风力发电的效率。

在上述的用于海上的风力发电装置中，所述风轮包括连接轴和数个呈长条状的叶片，所述连接轴横向穿设在所述安装部的一侧，所述连接轴的一端穿入所述安装腔内且与所述增速机的输入轴端部相连，所述连接轴的另一端由所述安装部的一侧向外延伸且数个所述叶片周向间隔固设在所述连接轴外周靠近该端的位置。海风吹向叶片驱动连接轴转动进而带动了增速机的输入轴转动，增速机完全位于安装腔内，能延长其使用寿命。

在上述的用于海上的风力发电装置中，所述叶片的数量为三个，三个所述叶片周向间隔设置在所述连接轴的外周且所述叶片的内端斜向固定在所述连接轴的外周一侧，所述叶片的外端沿所述连接轴的径向向外延伸。叶片的结构以及固定在连接轴上的方位便于海风推动叶片进而使连接轴转动，可以提高海风的利用率以及海上风力发电的效率。

在上述的用于海上的风力发电装置中，所述浮体的数量为六个，六个所述浮体周向间隔设置在所述浮台的外周。这里设置六个浮体和一个浮台足够支撑安装座及其安装在其中的电子器件且能使装置稳定性较好，而不是使用尽可能多的浮体，从而降低了本装置的制造成本。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中设置一个浮台和六个浮体大大提升了本装置的浮力，安装座的结构和主蓄电池设置的位置，使装置的重心比较低，从而提高了本装置的稳定性，使海上发电的效率也得到了提高。

2、本实用新型中增速机和发电机放在安装部的安装腔内，能很好的保护发电机和增速机，安装座的一端采用流线型，当风向不对着叶片时会自动调整装置的位置，使得海上发电的效率得到了提高。

附图说明

图1是本用于海上的风力发电装置的立体结构示意图一。

图2是本用于海上的风力发电装置的立体结构示意图二。

图3是本用于海上的风力发电装置的剖视图。

图中，1、浮台；2、浮体；3、安装座；31、安装部；31a、安装腔；32、空腔；33、平面；34、斜面；35、固定部；35a、螺纹孔；4、增速机；5、发电机；6、风轮；61、连接轴；62、叶片；7、主蓄电池；8、副蓄电池；9、浮杆；10、固定螺钉。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本用于海上的风力发电装置包括漂浮在海面上的浮台1和若干个浮体2，浮台1呈圆盘状设置且上端边沿和下端边沿均具有圆角，这里浮体的数量为六个，六个浮体2周向间隔设置在浮台1的外周，这里浮体2呈圆柱体形设置且竖向漂浮在海面上，每个浮体2和浮台1外周相对的一侧之间均设有一个浮杆9，浮杆9横向设置且呈圆柱体形设置，浮杆9的两端固设在浮台1外周一侧和浮体2的侧面上，每个浮体2的上端边沿和下端边沿均具有圆角。

进一步的，如图1至图3所示，浮台1上侧设有安装座3，安装座3的横截面呈长方形且安装座3沿其长度方向的两个侧面均为竖向设置的平面33，安装座3沿其宽度方向的两个侧面均为沿浮台1外侧边沿向浮台1中部倾斜向上延伸的斜面34，安装座3的两个平面33下端中部均设有向外延伸的固定部35，每个固定部35上均开有螺纹孔35a，螺纹孔35a内螺接有固定螺钉10，固定螺钉10的端部螺接在浮台1的上侧面上，安装座3的上端具有呈长方体形的安装部31，安装部31沿安装座3的长度方向设置，安装座3内具有由上端延伸至靠近下端的空腔32，安装部31内具有与空腔32相通的安装腔31a，空腔32的下端腔壁上固设有主蓄电池7，每个浮体2内均设有一个副蓄电池8，安装腔31a内设有发电机5和增速机4，安装部31沿安装座3宽度方向的一侧设有风轮6，安装部31远离风轮6的一侧呈流线型，安装部31的转角和边沿处均为平滑的圆角，风轮6包括呈圆柱体形设置的连接轴61和数个固设在连接轴61外周的叶片62，连接轴61穿设在安装部31的一侧侧面上且一端穿入安装腔31a内与增速机4的输入轴相连，增速机4的输出轴与发电机5的转子相连，主蓄电池7和六个副蓄电池8均与发电机5电连接，叶片62的数量为三个，三个叶片62均呈长条状设置，连接轴61的另一端由安装部31一侧相外延伸，三个叶片62周向间隔设置在连接轴61的外周面靠近该端的位置，叶片62的内端斜向固定在连接轴61的外周一侧，叶片62的外端沿连接轴61的径向向外延伸。

整个装置以浮台1、六个浮体2以及浮杆9为重心点，浮台1为主要浮力源，六个浮杆9和浮体2为副浮力源，当叶片62由于风力转动起来时，连接轴61开始转动带动增速机4的输入轴转动，增速机4增速后通过输出轴带动发电机5的转子转动，进而使发电机5发电，发电机5产生的电能经过电线传输到主蓄电池7中，当主蓄电池7满了以后发电机5的电能将会传输到六个浮体2内的副蓄电池8中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种用于海上的风力发电装置，包括漂浮在海面上的浮台(1)，其特征在于，所述浮台(1)呈圆盘状设置且外周间隔设有若干个浮体(2)，所述浮台(1)上侧固设有安装座(3)，所述安装座(3)的上端具有安装部(31)，所述安装座(3)内具有空腔(32)且所述安装部(31)内具有与所述空腔(32)相通的安装腔(31a)，所述安装腔(31a)内设有增速机(4)和发电机(5)，所述安装部(31)一侧设有风轮(6)，所述增速机(4)的输入轴与所述风轮(6)相连，所述增速机(4)的输出轴与所述发电机(5)的转子相连，所述空腔(32)内设有与所述发电机(5)电连接的主蓄电池(7)，每个所述浮体(2)内均设有与所述发电机(5)电连接的副蓄电池(8)。

2.根据权利要求1所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，每个所述浮体(2)和所述浮台(1)相应的外周一侧之间均设有浮杆(9)，所述浮杆(9)的两端分别固定在所述浮台(1)外周一侧和所述浮体(2)的侧面上。

3.根据权利要求2所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，若干个所述浮体(2)和相应的所述浮杆(9)均呈圆柱体形设置，所述浮体(2)竖向漂浮在海面上，所述浮台(1)上端边沿和下端边沿以及所述浮体(2)的上端边沿和下端边沿均具有圆角，所述浮杆(9)横向设置在相应的所述浮体(2)和所述浮台(1)的外周一侧之间。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，所述安装座(3)的横截面为长方形，所述安装座(3)上沿其长度方向的两个侧面均为竖向设置的平面(33)，所述安装座(3)上沿其宽度方向的两个侧面均为由所述浮台(1)外侧朝向所述浮台(1)中部倾斜向上的斜面(34)。

5.根据权利要求4所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，所述安装座(3)沿其长度方向的两个侧面下端中部均具有向外延伸的固定部(35)，每个所述固定部(35)上均开有螺纹孔(35a)，所述螺纹孔(35a)内螺接有固定螺钉(10)，所述固定螺钉(10)的端部螺接在所述浮台(1)的上侧。

6.根据权利要求4所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，所述安装部(31)呈长方体形设置且沿所述安装座(3)的长度方向设置在所述安装座(3)的上端，所述安装部(31)的转角和边沿处均具有平滑的圆角，所述风轮(6)设置在所述安装部(31)沿所述安装座(3)宽度方向的一侧侧面上，所述安装部(31)远离所述风轮(6)的一侧呈流线型。

7.根据权利要求1或2或3所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，所述风轮(6)包括连接轴(61)和数个呈长条状的叶片(62)，所述连接轴(61)横向穿设在所述安装部(31)的一侧，所述连接轴(61)的一端穿入所述安装腔(31a)内且与所述增速机(4)的输入轴端部相连，所述连接轴(61)的另一端由所述安装部(31)的一侧向外延伸且数个所述叶片(62)周向间隔固设在所述连接轴(61)外周靠近该端的位置。

8.根据权利要求7所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，所述叶片(62)的数量为三个，三个所述叶片(62)周向间隔设置在所述连接轴(61)的外周且所述叶片(62)的内端斜向固定在所述连接轴(61)的外周一侧，所述叶片(62)的外端沿所述连接轴(61)的径向向外延伸。

9.根据权利要求1或2或3所述的用于海上的风力发电装置，其特征在于，所述浮体(2)的数量为六个，六个所述浮体(2)周向间隔设置在所述浮台(1)的外周。

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