一种风能波浪能综合发电装置及其发电方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109209775A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201811162894.9(22)申请日2018.09.30(71)申请人中国海洋大学地址266100山东省青岛市崂山区松岭路238号(72)发明人史宏达董晓晨韩治刘尚泽(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人孙静雅(51)Int.Cl.F03D9/25(2016.01)F03B13/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称能发电装置还共用一套电力传输系统，降低了波一种风能波浪能综合发电装置及其发电方浪能发电装置的发电成本。法(57)摘要本发明公开了一种风能波浪能综合发电装置及其发电方法，包括底部插入海底、顶部伸出海面的中空桩柱，在塔架的顶部安装风力发电机叶片，风力发电机发出的电送入塔架内的控制器，控制器为风力发电机内的各部件供电，此外控制器还通过电缆与外部电网电连接，在中空桩柱外套装一个蓄水池，该蓄水池的顶部位于海面以上，在海面与蓄水池的顶部之间设置上升的斜坡，蓄水池的底部位于海面以下，在海面与蓄水池的底部之间设置下降的斜坡，上升的斜坡和下降的斜坡对接在一起组成抗冰锥，蓄水池的上部为敞口，蓄水池的底部则开设两个以上的排水孔，在各排水孔内均安装水轮机。本发明所公开的发电装置，将比较成熟的海上风电技术与发展潜力巨大的波浪能发电技术进行了结合，形成互补的发电系统，易于实现并网发电。同时对海上CN109209775A风能基础桩柱进行了有效利用，并且波浪能和风CN109209775A权利要求书1/1页1.一种风能波浪能综合发电装置，包括底部插入海底、顶部伸出海面的中空桩柱，塔架的底部通过法兰安装至中空桩柱的顶部，在塔架的顶部安装风力发电机叶片，风力发电机发出的电送入塔架内的控制器，控制器为风力发电机内的各部件供电，此外控制器还通过电缆与外部电网电连接，其特征在于：在中空桩柱外套装一个蓄水池，该蓄水池的顶部位于海面以上，在海面与蓄水池的顶部之间设置上升的斜坡，蓄水池的底部位于海面以下，在海面与蓄水池的底部之间设置下降的斜坡，上升的斜坡和下降的斜坡对接在一起组成抗冰锥，蓄水池的上部为敞口，蓄水池的底部则开设两个以上的排水孔，在各排水孔内均安装水轮机，各水轮机的动力输出端分别通过一根插入中空桩柱内的连杆与中空桩柱内的一个变速箱的动力输入端相连接，各变速箱的动力输出端则分别通过一根连杆与中空桩柱内的一部发电机的动力输入端相连接，各发电机发出的电送入塔架内的控制器。2.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：风力发电机叶片固定安装在转轴上，转轴与变速箱的动力输入端相连接，变速箱的动力输出端与发电机的动力输入端传动连接。3.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：控制器通过铺设在海底的电缆与外部电网电连接。4.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：在塔架内还布置与控制器电连接的蓄电池。5.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：在中空桩柱外沿着中空桩柱的周向套装一个圆筒形的蓄水池，该蓄水池沿着中空桩柱的外壁延伸，其顶部位于海面以上、底部位于海面以下。6.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：蓄水池通过支撑架与中空桩柱固定连接。7.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：所述上升的斜坡和下降的斜坡均为圆台形，上升斜坡的下底面和下降斜坡的上底面对接在一起且直径相等。8.根据权利要求1所述的风能波浪能综合发电装置，其特征在于：中空桩柱内各发电机发出的电通过布置在中空桩柱及塔架内的电缆送入塔架内的控制器。9.一种发电方法，使用权利要求1所述的发电装置，其特征在于：发电装置安装就位并启用后，风力发电机叶片在海风的作用下转动，风力发电机发出的电送入塔架内的控制器，再由控制器输入外部电网；波浪沿着上升的斜坡爬高，通过蓄水池上部敞口进入蓄水池内部，将波浪动能转化为蓄水池内部水的势能，当蓄水池内部水体与外部海面之间存在水头差时，蓄水池内的水可经蓄水池底部的各排水孔流回大海，在经排水孔流回大海的过程中可以带动各排水孔内的水轮机转动，把水的势能再转化为水轮机转动的机械能，各水轮机转动可以通过中空桩柱内与其对应的变速箱驱动相应发电机发电，各发电机发出的电送入塔架内的控制器。10.根据权利要求9所述的发电方法，其特征在于：中空桩柱内各发电机发出的电在送入控制器后，一部分为风力发电机内的控制系统、变桨偏航系统和电梯供电，一部分存入蓄电池中，当风力发电机发电不足时，启动蓄电池向外部电网输电，一部分与风力发电机发出的电整合后输入外部电网。2CN109209775A说明书1/4页