一种基于飞轮的海岛储能系统及其方法.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CN106089556A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610427161.8(22)申请日2016.06.15(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人杨强颜秉晶张铎张杭军李军汲王坤(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人张法高傅朝栋(51)Int.Cl.F03B13/14(2006.01)H02K7/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于飞轮的海岛储能系统及其方法(57)摘要本发明公开了一种基于飞轮的海岛储能系统及其方法。系统主要包括盘簧，能量收集板，离合器、两对齿轮、飞轮和三根传动轴和控制模块。能量收集板受到海浪的冲击后，通过主轴和大齿轮、小齿轮带动飞轮转动，从而将海浪的瞬时能量储存在飞轮当中，当能量收集板转动90°后，控制模块控制离合器断开，使能量收集板完成复位。该装置不仅可以将难以利用的瞬时冲击能量变成平稳的飞轮动能储存起来，而且由于飞轮和齿轮组的配合，使整个装置的储能效率对比现有装置，有很大的提高。CN106089556ACN106089556A权利要求书1/1页1.一种基于飞轮的海岛储能系统，其特征在于，包括：盘簧、能量收集板、主轴、副轴、离合器和飞轮，所述的盘簧的外端连接能量收集板，内端固定于主轴侧壁上；所述的主轴通过离合器与副轴相连，以实现切断或传递主轴向副轴输出的传动动力；所述的飞轮由副轴带动旋转。2.如权利要求1所述的基于飞轮的海岛储能系统，其特征在于，所述的副轴上固定有大齿轮，所述的飞轮固定于飞轮轴上，飞轮轴上固定有与大齿轮啮合传动的小齿轮。3.如权利要求1所述的基于飞轮的海岛储能系统，其特征在于，所述的主轴垂直于盘簧的圆心，所述的能量收集板悬挂连接于盘簧外端上，且能量收集板所在平面垂直于盘簧所在平面。4.如权利要求1所述的基于飞轮的海岛储能系统，其特征在于，所述的离合器由控制模块控制，所述的控制模块由单片机和继电器组成；单片机通过继电器与离合器相连。5.如权利要求2所述的基于飞轮的海岛储能系统，其特征在于，还包括挡板、底板和中间隔板，所述的盘簧由挡板支承，主轴顶部通过轴承连接挡板，飞轮轴底部通过轴承与底板连接，副轴两端分别通过轴承与中间隔板和底板连接。6.一种利用权利要求1所述系统的海岛储能方法，其特征在于，将该系统安装于海浪冲击区域；首先控制离合器使其传递主轴向副轴输出的动力，能量收集板受到海浪的冲击后，通过盘簧带动主轴转动，主轴通过离合器带动副轴转动，副轴通过大齿轮和小齿轮将能量传递至飞轮，并将飞轮的动能转化为电能进行存储；当能量收集板运动至收集能量的极限位置时，控制离合器使其切断主轴向副轴输出的动力，同时盘簧带动能量收集板复位；不断重复上述过程，完成能量的收集和存储。2CN106089556A说明书1/3页一种基于飞轮的海岛储能系统及其方法技术领域[0001]本发明涉及属于能源利用装置，尤其涉及一种基于飞轮的海岛储能系统及其方法。背景技术[0002]我国驻岛军民数量在百万左右，普遍存在着用电困难的问题。目前的供电方式主要采用海底电缆传输以及柴油机发电。前者运输成本高，后者发电效率低，对环境也会造成污染。与此相对的是，我国的海浪储能在7000万KW左右，如果能将这部分能量利用起来，会产生巨大的社会、经济效益。因此，设计一种针对海浪能储能的结构具有重大意义。目前已经有的结构分为点头鸭式、震荡水柱式、推摆式、震荡浮子式等。这些方法都存在自身的缺陷。“点头鸭式”很多部件直接与海水接触，装置的使用寿命很低，同时，由于它无法解决波浪能不稳定的问题，系统的整体效率相当低；震荡水柱式装置成本较高，，效率也只有30％左右；退摆式是利用摆体在海浪作用下前后上下摆动，然后把机械动能转换成液压泵的动能，在此过程中，大量能量损失在液压泵的压缩过程中；震荡浮子式是目前应用较多的一种，利用浮子来收集波浪的动能，再通过能量缓冲部分将不稳定的能量变为稳定的能量储存在液压泵中，但是这种储能方式同样受到液压泵能量转换效率低下的困扰。因此，如果有一种新型的能够高效储存海浪能量的系统，将会带来巨大的价值。。发明内容[0003]为了克服现有的波浪能储能装置能量转换效率底下，无法利用冲击能量的缺点，本发明提供了一种基于飞轮的海浪能储能装置。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于飞轮的海岛储能系统，包括盘簧、能量收集板、主轴、副轴、离合器和飞轮，所述的盘簧的外端连接能量收集板，内端固定于主轴侧壁上，所述的主轴通过离合器与副轴相连，以实现切断或传递主轴向副轴输出的传动动力；所述的飞轮由副轴带动旋转。本发明中的能量收集板即用于收集