一种潮流能发电装置及其控制方法.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(10)申请公布号CNCN103511171103511171A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310469887.4(51)Int.Cl.(22)申请日2013.10.10F03B13/26(2006.01)F03B15/00(2006.01)(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)发明人徐全坤刘宏伟李伟林勇刚石茂顺(74)专利代理机构杭州宇信知识产权代理事务所(普通合伙)33231代理人张宇娟权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种潮流能发电装置及其控制方法(57)摘要本发明涉及一种潮流能发电装置，包括机舱、发电机、塔架、流速流向传感器、控制器、第一刹车、第二刹车、第一叶轮和第二叶轮，所述机舱固定在所述塔架上，所述第一叶轮和所述第二叶轮分别位于所述机舱的两端。所述第一叶轮的转轴伸入所述机舱，且与所述发电机的内转子相联接。所述第二叶轮的转轴伸入所述机舱，且与所述发电机的外转子相联接。所述第一刹车位于所述内转子的输入转轴处，所述第二刹车位于所述外转子的输入转轴处。所述控制器分别与所述流速流向传感器、所述第一刹车和所述第二刹车进行电气连接。所述潮流能发电装置的控制方法为根据所述流速流向传感器检测到的潮流流速信号和流向信号，控制所述第一刹车和所述第二刹车的刹车状态，实现在正反向潮流时捕获潮流能。该潮流能发电装置省略了变桨或偏航机构，结构简单，节约了成本，且控制程序简单，提高了控制精度及能源利用率。CN103511171ACN10357ACN103511171A权利要求书1/2页1.一种潮流能发电装置，包括机舱（2）、发电机（30）和塔架（4），所述机舱（2）固定在所述塔架（4）上，其特征在于：所述潮流能发电装置还包括流速流向传感器（5）、控制器（6）、第一刹车（71）、第二刹车（72）、第一叶轮（11）和第二叶轮（12），所述第一叶轮（11）和所述第二叶轮（12）分别位于所述机舱（2）的两端；所述第一叶轮（11）的转轴伸入所述机舱（2），且与所述发电机（30）的内转子（31）相联接；所述第二叶轮（12）的转轴伸入所述机舱（2），且与所述发电机（30）的外转子（32）相联接；所述第一刹车（71）位于所述内转子（31）的输入转轴处，所述第二刹车（72）位于所述外转子（32）的输入转轴处；所述控制器（6）分别与所述流速流向传感器（5）、所述第一刹车（71）和所述第二刹车（72）进行电气连接。2.按照权利要求1所述的一种潮流能发电装置，其特征在于：所述第一叶轮（11）与所述内转子（31）之间设有第一齿轮箱（81），所述第一齿轮箱（81）固定在所述机舱（2）的内壁上；所述第一叶轮（11）通过所述第一齿轮箱（81）与所述发电机（30）的内转子（31）相联接，所述第一齿轮箱（81）的一端联接所述第一叶轮（11）的转轴，所述第一齿轮箱（81）的另一端联接所述内转子（31）。3.按照权利要求1或2所述的一种潮流能发电装置，其特征在于：所述第二叶轮（12）与所述外转子（32）之间设有第二齿轮箱（82），所述第二齿轮箱（82）固定在所述机舱（2）的内壁上；所述第二叶轮（12）通过所述第二齿轮箱（82）与所述发电机（30）的外转子（32）相联接，所述第二齿轮箱（82）的一端联接所述第二叶轮（12）的转轴，所述第二齿轮箱（82）的另一端联接所述外转子（32）。4.按照权利要求3所述的一种潮流能发电装置，其特征在于：所述发电机（30）通过轴承（21）安装在所述机舱（2）内部。5.按照权利要求4所述的一种潮流能发电装置，其特征在于：所述发电机（30）的外转子（32）上设有导电滑环（33），所述导电滑环（33）通过海底电缆连接用电负载。6.按照权利要求5所述的一种潮流能发电装置，其特征在于：所述流速流向传感器（5）安装在所述机舱（2）外壁上。7.如权利要求1所述的一种潮流能发电装置的控制方法，其特征在于：所述流速流向传感器（5）检测潮流的流速和流向，并将检测到的流速信号和流向信号传递给所述控制器（6），所述流速流向传感器（5）当前检测到的潮流流速值为C；所述控制器（6）根据当前的潮流流速和流向决定所述第一刹车（71）和所述第二刹车（72）的工作状态；所述控制器（6）的控制程序中预先设置潮流能发电装置的工作流速范围，所述工作流速范围的最小值为A，所述工作流速范围的最大值为B；如果C小于A，此时，所述控制器（6）输出刹车信号给所述第一刹车（71）和所述第二刹车（72），所述第一刹车（71）和所述第二刹车（72）处于刹车状态，所述第一叶轮（11）和所述第二叶轮（12）静止不动；如果C大于等于