CN215444290U - 海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种海上漂浮式风能‑波浪能耦合发电系统,其包括半潜漂浮式平台、风力发电装置和波浪能发电装置。半潜漂浮式平台锚固于海床;风力发电装置设置于半潜漂浮式平台上;波浪能发电装置包括俘能摆体、第一传动机构、齿形结构、齿轮和第一发电机。第一传动机构包括第一传动轴;第一传动轴与半潜漂浮式平台连接,俘能摆体转动连接于第一传动轴;齿形结构位于俘能摆体内并与摆体内壁固定连接;齿轮位于俘能摆体内并与第一传动轴连接,齿轮与齿形结构啮合,俘能摆体相对第一传动轴转动时,齿形结构能够带动齿轮绕其自身轴线转动;第一发电机与齿轮连接并将齿轮转动产生的机械能转换为电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋可再生能源利用技术领域,特别是涉及海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统。
背景技术
随着近海风能资源开发加快及技术成熟,海上风力发电逐渐走向深远海,发电的基础形式也由近海的固定式演变为漂浮式。相比于近海水域,深远海水域的海域空间更加广阔、风能资源更加丰富稳定、年有效利用时数更高;且在深远海水域中蕴藏着丰富的波浪能资源,可以将风能资源和波浪能资源综合利用,风浪耦合,有效提高海上风电场的发电能力。海上风能和波浪能联合开发,共用支撑平台、系泊锚固系统和输变电设施设备等,可降低安装、维护成本;同时,海上风能和波浪能系统集成可提高系统的稳定性,海上风能-波浪能联合开发是解决海洋可再生能源综合利用的有效途径之一。然而现有技术中,相比于海上风力发电相比,波浪能发电成本较高,俘能效率低的问题,制约了其商业化应用。
实用新型内容
基于此,有必要针对海上风能和波浪能耦合发电系统系统中,波浪能发电成本较高,且俘能效率低的技术问题,提供一种海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统。
一种海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其包括:
半潜漂浮式平台,所述半潜漂浮式平台用于锚固于海床;
风力发电装置,设置于所述半潜漂浮式平台上;
波浪能发电装置,包括:
俘能摆体,所述俘能摆体具有密闭舱室;
第一传动机构,所述第一传动机构包括第一传动轴;所述第一传动轴与所述半潜漂浮式平台连接,所述俘能摆体套设于所述第一传动轴并与所述第一传动轴转动连接;
齿形结构,所述齿形结构位于所述密闭舱室内并与所述密闭舱室的内壁固定连接;
齿轮,所述齿轮位于所述密闭舱室内并与所述第一传动轴连接,所述齿轮与所述齿形结构啮合,所述俘能摆体相对所述第一传动轴转动时,所述齿形结构能够带动所述齿轮绕其自身轴线转动;
第一发电机,所述第一发电机与所述齿轮连接。
在其中一个实施例中,所述半潜漂浮式平台包括:
桁架;
浮筒,所述浮筒与所述桁架连接;
锚链,所述锚链的一端连接于所述浮筒,所述锚链的另一端用于锚固于海床。
在其中一个实施例中,所述风力发电装置包括:
塔筒,所述塔筒的一端与所述桁架连接;
风轮,所述风轮与所述塔筒的另一端连接,所述风轮能够将自身转动产生的机械能转换为电能。
在其中一个实施例中,所述桁架的数量为多个,所述浮筒的数量为多个,每个所述桁架的两端分别连接有一个浮筒,所述桁架与所述浮筒依次交替相连,使得多个所述桁架与多个所述浮筒围成闭合图形;
所述波浪能发电装置的数量为多个,至少一个所述波浪能发电装置与其中一个所述桁架连接。
在其中一个实施例中,所述波浪能发电装置还包括自振周期调节机构,所述自振周期调节机构设置于所述密闭舱室内,所述自振周期调节机构包括:
配重块;
调节丝杆,所述调节丝杆穿过所述配重块并与所述配重块螺纹连接;
第一驱动件,所述第一驱动件与所述调节丝杆连接,所述第一驱动件能够带动所述调节丝杆绕其自身轴线转动,所述调节丝杆绕其自身轴线转动时,所述配重块能够沿所述调节丝杆的轴线上下运动。
在其中一个实施例中,所述波浪能发电装置还包括密封件;
所述俘能摆体设置有连接孔,所述第一传动轴穿过所述连接孔与所述俘能摆体转动连接;所述密封件套设于所述第一传动轴并用于密封所述连接孔。
在其中一个实施例中,所述海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统还包括升降杆和连杆机构,所述连杆机构分别与所述第一传动轴的两端连接,所述升降杆的一端与所述连杆机构连接,所述升降杆的另一端与所述桁架连接,所述升降杆能够带动所述波浪能发电装置相对所述桁架做靠近运动和远离运动。
在其中一个实施例中,所述连杆机构包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆;
所述第二连接杆的两端分别与所述第一连接杆和所述第三连接杆连接,所述第一连接杆与所述第三连接杆均与所述第二连接杆呈角度设置,所述第一传动轴的一端与所述第一连接杆远离所述第二连接杆的一端连接,所述第一传动轴的另一端与所述第三连接杆远离所述第二连接杆的一端连接,所述升降杆与所述第二连接杆连接。
在其中一个实施例中,所述海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统还包括转动机构,所述转动机构与所述桁架连接,所述转动机构包括:
传动件,所述升降杆穿过所述传动件并与所述传动件固定连接;
第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述传动件绕其自身轴线转动。
在其中一个实施例中,所述风轮包括:
轮毂,所述轮毂与所述塔筒远离所述桁架的一端连接,
叶片,所述叶片的数量为多个,多个所述叶片沿所述轮毂的外周间隔设置,每个所述叶片的一端与所述轮毂连接。
在其中一个实施例中,所述风力发电装置还包括机舱,所述机舱安装于所述轮毂与所述塔筒之间,所述机舱内设置有第二传动机构;所述第二传动机构与所述轮毂连接,所述叶片遇风转动时,能够带动所述轮毂绕其自身轴线转动,所述轮毂能够将自身转动产生的机械能传递给所述第二传动机构。
在其中一个实施例中,所述第二传动机构包括:
低速轴,所述低速轴与所述轮毂连接,所述轮毂能够带动所述低速轴绕其自身轴线转动;
增速组件,所述增速组件与所述低速轴连接,所述低速轴绕其自身轴线转动时,能够带动所述增速组件转动;
高速轴,所述高速轴的一端与所述增速组件连接,所述增速组件转动时,能够带动所述高速轴绕其自身轴线转动;
第二发电机,所述高速轴的另一端与第二发电机连接,所述高速轴绕其自身轴线转动时,所述第二发电机能够将所述高速轴转动产生的机械能转换为电能。
在其中一个实施例中,所述半潜漂浮式平台还包括连接架,所述连接架设置于所述闭合图形的内侧,所述连接架设置有沿其重心呈辐射状的多个连接杆,每个所述连接杆与一个所述浮筒连接,所述连接架与所述塔筒远离所述风轮的一端连接。
本实用新型的有益效果:
本实用新型提供的一种海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,通过风力发电装置与波浪能发电装置的结合,能够将风能资源和波浪能资源综合利用。风浪耦合,有效地提高了海上风电场的发电能力。且波浪能发电装置中的俘能摆体在海浪的冲击下能够绕第一传动轴的轴线转动,使得齿形结构转动,并通过齿形结构带动齿轮转动,使得齿轮转动时产生的机械能通过第一发电机转换为电能。通过本海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,有效的降低了波浪能发电的成本,且俘能效率高。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的示意图;
图2为图1所示的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统中的半潜漂浮式平台和波浪能发电装置的示意图;
图3为图1所示的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的波浪能发电装置的示意图;
图4为图1所示的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的波浪能发电装置的内部结构示意图;
图5为图4所示的波浪能发电装置的内部结构的主视图;
图6为图5所示的A处的局部放大图。
附图标记:110-桁架;120-浮筒;130-锚链;141-第四连接杆;142-连接块;210-塔筒;220-风轮;221-轮毂;222-叶片;230-机舱;310-俘能摆体;311-连接孔;3211-第一连接杆;3212-第二连接杆;3213-第三连接杆;322-第一传动轴;330-齿形结构;340-齿轮;350-第一发电机;361-配重块;362-调节丝杆;363-第一驱动件;370-密封件;380-固定架;400-升降杆;500-转动机构。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1,图1示出了本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的示意图,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,包括半潜漂浮式平台、风力发电装置和波浪能发电装置。半潜漂浮式平台用于锚固于海床;风力发电装置设置于所述半潜漂浮式平台上;波浪能发电装置包括俘能摆体310、第一传动机构、齿形结构330、齿轮340和第一发电机350。俘能摆体310具有密闭舱室;第一传动机构包括第一传动轴322;第一传动轴322与半潜漂浮式平台连接,俘能摆体310套设于第一传动轴322并与第一传动轴322转动连接;齿形结构330位于密闭舱室内并与密闭舱室的内壁固定连接;齿轮340位于密闭舱室内并通过固定架380与第一传动轴322连接,齿轮340与齿形结构330啮合,俘能摆体310相对第一传动轴322转动时,齿形结构330能够带动齿轮340绕其自身轴线转动;第一发电机350与齿轮340连接,齿轮340绕其自身轴线转动时,第一发电机350能够将齿轮340转动产生的机械能转换为电能。
在其中一个实施例中,俘能摆体310的外形经过水动力学优化,并呈“C”字形结构,使得俘能摆体310在减小水的不良冲击影响的同时增大入射的波浪能。
在其中一个实施例中,齿形结构330可以为直齿条,也可以为弧形结构的齿条,通过齿条与齿轮340进行啮合传动。
由于本实用新型提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,通过将风力发电装置与波浪能发电装置的结合,能够将风能资源和波浪能资源综合利用。风浪耦合,不仅有效地提高了海上风电场的发电能力。而且波浪能发电装置中的俘能摆体310在海浪的冲击下能够绕第一传动轴322的轴线转动,使得齿形结构330转动,并通过齿形结构330带动齿轮340转动,进而将齿轮340转动时产生的机械能通过第一发电机350转换为电能。通过本海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,有效的降低了波浪能发电的成本,且俘能效率高。
以下针对海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的结构进行具体地描述。请参阅图2-图6,图2示出了图1所示的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统中的半潜漂浮式平台和波浪能发电装置的示意图;图3示出了图1所示的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的波浪能发电装置的示意图;
图4示出了图1所示的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的波浪能发电装置的内部结构示意图;图5示出了图4所示的波浪能发电装置的内部结构的主视图;图6示出了图5所示的A处的局部放大图。
请参阅图1和图2,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的半潜漂浮式平台包括桁架110、浮筒120和锚链130。浮筒120与桁架110连接;锚链130的一端连接于浮筒120,锚链130的另一端用于锚固于海床。桁架110的数量为多个,浮筒120的数量为多个,每个桁架110的两端分别连接有一个浮筒120,桁架110与浮筒120依次交替相连,使得多个桁架110与多个浮筒120围成闭合图形。波浪能发电装置的数量为多个,至少一个波浪能发电装置与其中一个桁架110连接。
通过多个浮筒120在海水中的浮力,使得本发电装置能够漂浮在海中俘获风能和波浪能,并将俘获的风能和波浪能转化为电能。同时通过锚链130将本发电装置锚固于海床,使得发电装置不会随海水飘荡而丢失。
在其中一个实施例中,浮筒120的数量为五个、桁架110的数量与浮筒120的数量相同,五个桁架110与五个浮筒120依次交替连接围成了一个闭合的五边形,波浪能发电装置的数量也为五个,每个波浪能发电装置与其中一个桁架110连接,由于波浪能发电装置间隔设置于闭合的五边形的每个边上,不仅增加了整个系统平台的稳定性,而且由于波浪能发电装置已经将半潜漂浮式平台周围的波浪能截获,所以减轻了半潜漂浮式平台周围的波浪能对平台自身的冲击力,降低了平台的动力响应,从而增加风力发电系统对风能的捕获,提高总的能量的输出。
请参阅图1和图2,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的半潜漂浮式平台还包括连接架。连接架设置于闭合图形的内侧,连接架包括连接块142和第四连接杆141,第四连接杆141沿连接块142外周呈辐射状设置并与连接块142连接,每个第四连接杆141与一个浮筒120连接,连接块142与塔筒210远离风轮220的一端连接。通过设置连接架,使得本半潜漂浮式平台的桁架110与浮筒120不易发生变形,半潜漂浮式平台更为牢固,使用寿命也更长。
请参阅图4和图5,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的波浪能发电装置还包括自振周期调节机构。自振周期调节机构设置于密闭舱室内,自振周期调节机构包括配重块361、调节丝杆362和第一驱动件363。调节丝杆362穿过配重块361并与配重块361螺纹连接;第一驱动件363与调节丝杆362连接,第一驱动件363能够带动调节丝杆362绕其自身轴线转动,调节丝杆362绕其自身轴线转动时,配重块361能够沿调节丝杆362的轴线上下运动。
具体地,由于设置有自振周期调节机构,因而可以根据海水中波浪能在不同情况下的不同频率,来调节波浪能发电装置的自振频率,使得波浪能发电装置的自振频率尽可能的与海水中波浪的振动频率相同,进而使得波浪能发电装置能够俘获更多的波浪能,获得更好的发电效果。具体地,通过第一驱动件363驱动调节丝杆362转动,进而使得配重块361沿调节丝杆362的轴线上下运动,使得波浪能发电装置的重心的位置发生改变,从而使得波浪能发电装置的自振频率发生改变。
请继续参阅图4和图5,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的波浪能发电装置还包括密封件370。俘能摆体310设置有连接孔311,第一传动轴322穿过连接孔311与俘能摆体310转动连接;密封件370套设于第一传动轴322并用于密封连接孔311。具体地,密封件370的内圈与第一传动轴322密封连接,密封件370的外圈与连接孔311的孔壁密封连接,从而使得海水不易进入波浪能发电装置的密闭舱室内。
请参阅图3,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统还包括升降杆400和连杆机构。连杆机构分别与第一传动轴322的两端连接,升降杆400的一端与连杆机构连接,升降杆400的另一端与桁架110连接,升降杆400能够带动波浪能发电装置相对桁架110做靠近运动和远离运动。具体地,连杆机构包括第一连接杆3211、第二连接杆3212和第三连接杆3213。第二连接杆3212的两端分别与第一连接杆3211和第三连接杆3213连接,第一连接杆3211与第三连接杆3213均与第二连接杆3212呈角度设置,第一传动轴322的一端与第一连接杆3211远离第二连接杆3212的一端连接,第一传动轴322的另一端与第三连接杆3213远离第二连接杆3212的一端连接,升降杆400与第二连接杆3212连接。
具体地,升降杆400连接有升降电机,升降电机带动升降杆400沿其自身长度方向上下移动,进而带动波浪能发电装置相对桁架110做靠近运动和远离运动。通过设置升降杆400,可以使得波浪能发电装置沿升降杆400的长度方向上下运动,进而能够根据不同的海水深度来调节波浪能发电装置的高度,同时也能控制波浪能发电装置浸没入海水的深度,以实现更优的俘能效果。
在其中一个实施例中,第一连接杆3211和第三连接杆3213之间相互平行,且第一连接杆3211与第三连接杆3213分别与第二连接杆3212垂直。第一连接杆3211、第二连接杆3212和第三连接杆3213形成一个“门”型框架结构,第二连接杆3212与升降杆400连接。通过将连杆机构设置为“门”型框架结构,使得升降杆400与波浪能发电装置连接更加的方便,且波浪能发电装置在绕第二连接杆3212转动时,由于第一连接杆3211与第三连接杆3213分别与第二连接杆3212垂直,所以转动过程中波浪能发电装置不易与第一连接杆3211和第三连接杆3213发生碰撞,转动更加的平稳。
请参阅图1和图2,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统还包括转动机构500,转动机构500与桁架110连接,转动机构500包括传动件和第二驱动件。升降杆400穿过传动件并与传动件固定连接,第二驱动件用于驱动传动件绕其自身轴线转动。
在其中一个实施例中,传动件为第一外齿轮,升降杆400穿过第一外齿轮并与第一外齿轮固定连接,第二驱动件设置有第二外齿轮,第二外齿轮与第一外齿轮啮合。当第二驱动件驱动第二外齿轮绕其自身轴线转动时,第一外齿轮在第二外齿轮的啮合传动下,使得第一外齿轮绕其自身轴线转动,进而带动升降杆400绕其自身轴线转动,最终使得波浪能发电装置能够绕升降杆400的轴线发生转动,以使得波浪能发电装置能够更好的正对波浪,进而俘获更多的波浪能。
请参阅图1,本实用新型一实施例提供的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统的风力发电装置包括塔筒210和风轮220。塔筒210的一端与桁架110连接;风轮220与塔筒210的另一端连接,风轮220能够将自身转动产生的机械能转换为电能。具体地,风轮220包括轮毂221和叶片222。轮毂221与塔筒210远离桁架110的一端连接,叶片222的数量为多个,多个叶片222沿轮毂221的外周间隔设置,每个叶片222的一端与轮毂221连接。叶片222在风吹动的情况下带动轮毂221转动,轮毂221转动的机械能再转化为电能,进而实现将风能转化为电能的操作。
在其中一个实施例中,风力发电装置还包括机舱230。机舱230安装于轮毂221与塔筒210之间,机舱230内设置有第二传动机构。第二传动机构与轮毂221连接,叶片222遇风转动时,能够带动轮毂221绕其自身轴线转动,轮毂221能够将自身转动产生的机械能传递给第二传动机构。具体地,第二传动机构包括低速轴、增速组件、高速轴和第二发电机。低速轴与轮毂221连接,轮毂221能够带动低速轴绕其自身轴线转动;增速组件与低速轴连接,低速轴绕其自身轴线转动时,能够带动增速组件转动;高速轴的一端与增速组件连接,增速组件转动时,能够带动高速轴绕其自身轴线转动;高速轴的另一端与第二发电机连接,高速轴绕其自身轴线转动时,第二发电机能够将高速轴转动产生的机械能转换为电能。由于在第二传动机构中设置有增速组件,因而可以更高效的将叶片222遇风转动所带动轮毂221转动产生的机械能转化为电能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统包括:
半潜漂浮式平台,所述半潜漂浮式平台用于锚固于海床;
风力发电装置,设置于所述半潜漂浮式平台上;
波浪能发电装置,包括:
俘能摆体(310),所述俘能摆体(310)具有密闭舱室;
第一传动机构,所述第一传动机构包括第一传动轴(322);所述第一传动轴(322)与所述半潜漂浮式平台连接,所述俘能摆体(310)套设于所述第一传动轴(322)并与所述第一传动轴(322)转动连接;
齿形结构(330),所述齿形结构(330)位于所述密闭舱室内并与所述密闭舱室的内壁固定连接;
齿轮(340),所述齿轮(340)位于所述密闭舱室内并与所述第一传动轴(322)连接,所述齿轮(340)与所述齿形结构(330)啮合,所述俘能摆体(310)相对所述第一传动轴(322)转动时,所述齿形结构(330)能够带动所述齿轮(340)绕其自身轴线转动;
第一发电机(350),所述第一发电机(350)与所述齿轮(340)连接。
2.根据权利要求1所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述半潜漂浮式平台包括:
桁架(110);
浮筒(120),所述浮筒(120)与所述桁架(110)连接;
锚链(130),所述锚链(130)的一端连接于所述浮筒(120),所述锚链(130)的另一端用于锚固于海床。
3.根据权利要求2所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述风力发电装置包括:
塔筒(210),所述塔筒(210)的一端与所述桁架(110)连接;
风轮(220),所述风轮(220)与所述塔筒(210)的另一端连接,所述风轮(220)能够将自身转动产生的机械能转换为电能。
4.根据权利要求2所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述桁架(110)的数量为多个,所述浮筒(120)的数量为多个,每个所述桁架(110)的两端分别连接有一个浮筒(120),所述桁架(110)与所述浮筒(120)依次交替相连,使得多个所述桁架(110)与多个所述浮筒(120)围成闭合图形;
所述波浪能发电装置的数量为多个,至少一个所述波浪能发电装置与其中一个所述桁架(110)连接。
5.根据权利要求1所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述波浪能发电装置还包括自振周期调节机构,所述自振周期调节机构设置于所述密闭舱室内,所述自振周期调节机构包括:
配重块(361);
调节丝杆(362),所述调节丝杆(362)穿过所述配重块(361)并与所述配重块(361)螺纹连接;
第一驱动件(363),所述第一驱动件(363)与所述调节丝杆(362)连接,所述第一驱动件(363)能够带动所述调节丝杆(362)绕其自身轴线转动,所述调节丝杆(362)绕其自身轴线转动时,所述配重块(361)能够沿所述调节丝杆(362)的轴线上下运动。
6.根据权利要求1所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述波浪能发电装置还包括密封件(370);
所述俘能摆体(310)设置有连接孔(311),所述第一传动轴(322)穿过所述连接孔(311)与所述俘能摆体(310)转动连接;所述密封件(370)套设于所述第一传动轴(322)并用于密封所述连接孔(311)。
7.根据权利要求2所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统还包括升降杆(400)和连杆机构,所述连杆机构分别与所述第一传动轴(322)的两端连接,所述升降杆(400)的一端与所述连杆机构连接,所述升降杆(400)的另一端与所述桁架(110)连接,所述升降杆(400)能够带动所述波浪能发电装置相对所述桁架(110)做靠近运动和远离运动。
8.根据权利要求7所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述连杆机构包括第一连接杆(3211)、第二连接杆(3212)和第三连接杆(3213);
所述第二连接杆(3212)的两端分别与所述第一连接杆(3211)和所述第三连接杆(3213)连接,所述第一连接杆(3211)与所述第三连接杆(3213)均与所述第二连接杆(3212)呈角度设置,所述第一传动轴(322)的一端与所述第一连接杆(3211)远离所述第二连接杆(3212)的一端连接,所述第一传动轴(322)的另一端与所述第三连接杆(3213)远离所述第二连接杆(3212)的一端连接,所述升降杆(400)与所述第二连接杆(3212)连接。
9.根据权利要求7所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统还包括转动机构(500),所述转动机构(500)与所述桁架(110)连接,所述转动机构(500)包括:
传动件,所述升降杆(400)穿过所述传动件并与所述传动件固定连接;
第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述传动件绕其自身轴线转动。
10.根据权利要求3所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述风轮(220)包括:
轮毂(221),所述轮毂(221)与所述塔筒(210)远离所述桁架(110)的一端连接,
叶片(222),所述叶片(222)的数量为多个,多个所述叶片(222)沿所述轮毂(221)的外周间隔设置,每个所述叶片(222)的一端与所述轮毂(221)连接。
11.根据权利要求10所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述风力发电装置还包括机舱(230),所述机舱(230)安装于所述轮毂(221)与所述塔筒(210)之间,所述机舱(230)内设置有第二传动机构;所述第二传动机构与所述轮毂(221)连接,所述叶片(222)遇风转动时,能够带动所述轮毂(221)绕其自身轴线转动,所述轮毂(221)能够将自身转动产生的机械能传递给所述第二传动机构。
12.根据权利要求11所述的海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统,其特征在于,所述第二传动机构包括:
低速轴,所述低速轴与所述轮毂(221)连接,所述轮毂(221)能够带动所述低速轴绕其自身轴线转动;
增速组件,所述增速组件与所述低速轴连接,所述低速轴绕其自身轴线转动时,能够带动所述增速组件转动;
高速轴,所述高速轴的一端与所述增速组件连接,所述增速组件转动时,能够带动所述高速轴绕其自身轴线转动;
第二发电机,所述高速轴的另一端与第二发电机连接,所述高速轴绕其自身轴线转动时,所述第二发电机能够将所述高速轴转动产生的机械能转换为电能。
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CN114635823A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-06-17 | 大连海事大学 | 一种链条扇叶漂浮式波浪能转换装置 |
CN114635823B (zh) * | 2022-02-14 | 2023-05-30 | 大连海事大学 | 一种链条扇叶漂浮式波浪能转换装置 |
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