CN216916226U - 一种基于风能和潮流能的海上发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于风能和潮流能的海上发电装置，包括支架，以及设置在支架上的风力发电机构和潮流能发电机构。风力发电机构包括水平轴风力发电机，水平轴风力发电机固定设置在第一立柱的上端，第一立柱的下端与支架固连。潮流能发电机构包括多个发电单元，每个发电单元包括浮筒、水平轴潮流能水轮机、第二立柱和发电机。本申请中，海上风力发电与潮流能发电的有机结合，潮流驱动支架下部的水平轴潮流能水轮机转动，进而带动浮筒内发电机转子转动发电，将潮流转化为电能。海风吹动风车叶片旋转，驱动水平轴风力发电机发电，将风能转化为电能。大大提高了海域内能量转化效率。

Description

一种基于风能和潮流能的海上发电装置

技术领域

本实用新型属于发电设备技术领域，具体涉及一种基于风能和潮流能的海上发电装置。

背景技术

随着社会经济快速发展，对能源的需求急剧提高。传统化石能源不可再生，因此需要寻求可再生清洁能源，逐步替代传统化石能源。海洋能和风能作为新兴能源，具有清洁、可再生等优点日益受到关注。如果能充分开发海洋能中潮流能和风能，将成为解决能源需求、优化能源结构的重要助力。

现有技术中有潮流能发电的装置，也有利用风能发电的装置，但是风力发电装置安装在陆地上，没有将二者结合起来；二者单独发电时效率低，如果能将潮流能发电装置和风能发电装置结合起来，将大大提高发电效率。

发明内容

本实用新型提供了一种基于风能和潮流能的海上发电装置，解决现有技术中存在的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：

一种基于风能和潮流能的海上发电装置，包括支架，以及设置在支架上的风力发电机构和潮流能发电机构。

所述风力发电机构包括水平轴风力发电机，水平轴风力发电机固定设置在第一立柱的上端，第一立柱的下端与支架固连。

所述潮流能发电机构包括多个发电单元，每个发电单元包括浮筒、水平轴潮流能水轮机、第二立柱和发电机，所述浮筒竖直固定在支架上，发电机固定在浮筒中；第二立柱为中空的管件，其上端与浮筒底部固连，下端与水平轴潮流能水轮机的客体固连，发电机的输出轴伸出浮筒底板后伸入第二立柱中，且与浮筒底板通过轴承转动连接，输出轴的下端设置有第一锥齿轮，水平轴潮流能水轮机转轴的末端设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。

进一步优化，所述支架为有多个刚性杆组成的三棱柱框架结构，框架结构的中心设置有定位筒，定位筒通过连接杆与支架固定连接，第一立柱的下端与定位筒固连，且同轴设置。

进一步优化，所述定位筒的下端连接有锚固装置。

进一步优化，所述第一立柱上沿周向均匀固连有三根斜支撑杆，每个斜支撑杆的另一端与对应的一个浮筒固连。

进一步优化，所述发电单元的数量为三个，三个浮筒分别固定在三棱柱框架结构对应的棱上。

进一步优化，所述浮筒的底板沿径向向外延伸形成压板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本申请中，海上风力发电与潮流能发电的有机结合，潮流驱动支架下部的水平轴潮流能水轮机转动，进而带动浮筒内发电机转子转动发电，将潮流转化为电能。海风吹动风车叶片旋转，驱动水平轴风力发电机发电，将风能转化为电能。大大提高了海域内能量转化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型所述基于风能和潮流能的海上发电装置的立体结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为本实用新型所述水平轴潮流能水轮机即传动组件的的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种基于风能和潮流能的海上发电装置，包括支架3，以及设置在支架上的风力发电机构和潮流能发电机构。

所述风力发电机构包括水平轴风力发电机1，水平轴风力发电机固定设置在第一立柱2的上端，第一立柱2的下端与支架固连。

所述潮流能发电机构包括三个发电单元，每个发电单元包括浮筒5、水平轴潮流能水轮机6、第二立柱8和发电机，所述浮筒5竖直固定在支架3上，发电机固定在浮筒中；第二立柱8为中空的管件，其上端与浮筒5底部固连，下端与水平轴潮流能水轮机6的客体固连，发电机的输出轴9伸出浮筒底板后伸入第二立柱8中，且与浮筒底板通过轴承转动连接，输出轴的下端设置有第一锥齿轮，水平轴潮流能水轮机6转轴的末端设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。

本申请中，潮流驱动支架下部的水平轴潮流能水轮机转动，进而带动浮筒内发电机转子转动发电，将潮流转化为电能。海风吹动风车叶片旋转，驱动水平轴风力发电机发电，将风能转化为电能。将风力与潮流发电结合，弥补单一水平轴风力发电机产能不稳定的短板，大大提高产能的效率，而稳定的供电也利于对远海发电平台的实时监测与维护。所述水平轴风力发电机内部自带整流器，如富阳晟成FD12-30型海上用风力发电机，即风机输出直流电，风能与潮流能发出的直流电传给能量监控管理系统，将一部分能量直接提供给负载使用，剩下的用于蓄电池充电进行储能。

另外，考虑到风力与潮流随机波动的特点，有效整合二者，既可以同时发电，也可以单独发电，提高发电效率。二者共用平台之基础，大大降低建造成本。采用漂浮式构造，可在远海环境下稳定运行。潮流能发电机与风电机结合，可压低重心，防止倾覆。

在本实施例中，所述支架3为有多个刚性杆组成的三棱柱框架结构，框架结构的中心设置有定位筒11，定位筒通过连接杆与支架固定连接，第一立柱的下端与定位筒固连，且同轴设置。因为三角形具有较高的稳定性，因此将支架设计为三棱柱框架，提高整个装置的结构稳定性，抗风浪能力强，即使在随波浪颠簸过程中，水轮机的位置基本保持，确保能量转化效率。

三个浮筒5分别固定在三棱柱框架结构对应的棱上，分布均匀，结构平衡、稳定性好。三个水轮机间两两安装角度为120°，通过增加水轮机的数量，提升水轮机发电效率。

在其他实施例中，所述支架的机构可以为其他形状，发电单元的数量可以为4个、5个、6个等，根据支架的形状、体积，以及整体装置的浮力大小而定。

在本实施例中，所述定位筒11的下端连接有锚固装置10。通过设置锚固装置，提高稳定性，防止大风、急流将整个发电装置吹走。

在本实施例中，所述第一立柱上沿周向均匀固连有三根斜支撑杆4，每个斜支撑杆的另一端与对应的一个浮筒固连，斜支撑杆与水平面的夹角为60°。因为第一立柱的高度相对较高，通过设置斜支撑杆杆，加强稳定性，防止整个装置倾覆。

在本实施例中，所述浮筒5的底板沿径向向外延伸形成压板7。通过将浮筒的底板面积增大，提高浮力，另外增加与水面的接触面积，增加吸附力，提高稳定性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种基于风能和潮流能的海上发电装置，其特征在于，包括支架，以及设置在支架上的风力发电机构和潮流能发电机构；

所述风力发电机构包括水平轴风力发电机，水平轴风力发电机固定设置在第一立柱的上端，第一立柱的下端与支架固连；

所述潮流能发电机构包括多个发电单元，每个发电单元包括浮筒、水平轴潮流能水轮机、第二立柱和发电机，所述浮筒竖直固定在支架上，发电机固定在浮筒中；第二立柱为中空的管件，其上端与浮筒底部固连，下端与水平轴潮流能水轮机的壳体固连，发电机的输出轴伸出浮筒底板后伸入第二立柱中，且与浮筒底板通过轴承转动连接，输出轴的下端设置有第一锥齿轮，水平轴潮流能水轮机转轴的末端设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的基于风能和潮流能的海上发电装置，其特征在于，所述支架为由多个刚性杆组成的三棱柱框架结构，框架结构的中心设置有定位筒，定位筒通过连接杆与支架固定连接，第一立柱的下端与定位筒固连，且同轴设置。

3.根据权利要求2所述的基于风能和潮流能的海上发电装置，其特征在于，所述定位筒的下端连接有锚固装置。

4.根据权利要求2所述的基于风能和潮流能的海上发电装置，其特征在于，所述第一立柱上沿周向均匀固连有三根斜支撑杆，每个斜支撑杆的另一端与对应的一个浮筒固连。

5.根据权利要求2所述的基于风能和潮流能的海上发电装置，其特征在于，所述发电单元的数量为三个，三个浮筒分别固定在三棱柱框架结构对应的棱上。

6.根据权利要求5所述的基于风能和潮流能的海上发电装置，其特征在于，所述浮筒的底板沿径向向外延伸形成压板。

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