一种漂浮直驱式海浪发电技术.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102678432A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102678432A(43)申请公布日2012.09.19(21)申请号201210152840.0(22)申请日2012.05.18(71)申请人刘卫其地址300150天津市河北区康乐道秀茵明居13楼1门101号(72)发明人刘卫其(51)Int.Cl.F03B13/16(2006.01)H02J3/38(2006.01)F16H35/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称一种漂浮直驱式海浪发电技术(57)摘要本发明是一种海浪能发电技术，解决了随机海浪的吸能转换和电力处理的关键技术问题，装置由吸能系统、发电单元和电力处理系统组成。吸能系统由V型浮体和连杆组成，利用连杆两端的V型浮体的上下浮动和前后摆动，获得随机的往复动力输入。发电单元由输入轴、增速系、调向齿轮箱、飞轮箱和发电机组成，将输入轴获得的随机往复转动通过增速系增速和调向齿轮箱换向，得到高速单向旋转输出至飞轮，使飞轮获得动能带动硅整流交流发电机发电，获得电压稳定、电流基本稳定的直流电。电力处理系统包括电压调节器和逆变器等，将发电机输出的直流电处理后得到电压、频率稳定的交流电，供负载使用或并入电网。CN10267843ACN102678432A权利要求书1/1页1.一种基于随机吸能思路开发海浪能发电的技术，具体装置由吸能系统、发电单元和电力处理系统组成。2.装置的吸能系统由浮体1、连杆2、发电单元3、保护罩4、输入轴5、支承座6、锚链7和锚8组成。浮体1由两部分组合，上部为浮箱，上置发电单元3、保护罩4、输入轴5和支承座6，箱体漂浮在水面；下部为V型水箱，内部充海水，起配重和降低浮体重心的作用。3.吸能系统的连杆2连接输入轴5和支承座6时采用限位铰接，使其横向可以适当变位，纵向传递动力，以适应海浪的复杂运动。4.发电单元由输入轴5、增速系9、调箱齿轮箱10、飞轮箱11和发电机12组成，各箱之间的轴采用联轴器连接。5.电力处理系统由电压调节器13、逆变器14组成。6.调向齿轮箱由输入轴17、固定齿轮18、超越离合齿轮19、固定齿轮20和输出轴21组成，其中两个固定齿轮18相互啮合，两个超越离合齿轮19分别和固定齿轮20相互啮合。7.飞轮箱由输入轴22、固定齿轮23、固定齿轮24、飞轮25和输出轴26组成。固定齿轮23和固定齿轮24相互啮合。2CN102678432A说明书1/3页一种漂浮直驱式海浪发电技术技术领域[0001]本发明是一种海浪发电技术，属于新能源开发领域，解决了随机吸能转换和电力处理的关键技术问题，使输出的电能达到独立成网或并入电网的要求。[0002]本技术以浮体为吸能机构，利用连杆两端的浮体的上下浮动和前后摆动，获得随机的往复动力输入，在增速后，用调向齿轮箱(自命名)将双向旋转转换为单向旋转输出至飞轮储能，飞轮带动硅整流发电机发电，经过逆变器等电能处理过程达到使用要求。背景技术[0003]目前，利用海浪发电的技术和装置多种多样，但是满足经济、耐久、高效和稳定的海浪发电技术仍不成熟，因此，海洋海浪能仍未能大规模商业开发。[0004]随着科学技术的发展，多个国家均在试验一些海浪发电装置，比如海蛇等装置。最近美国的研究机构据称研究出一种吸能效率达到99％的技术，正在开展室内研究。我国也在加紧研究的步伐，广州某公司提出的飘浮式海洋发电站也正在搞海况试验，某机构正在研究一种利用金属磁流体发电机的海浪发电装置。[0005]但至目前为止，受海浪随机性、低频、风大浪大的影响，我国还没有很好的海浪发电装置投入商业开发，本技术的应用，相信可以解决这个问题，满足商业开发的要求。发明内容[0006]本发明提出的海浪能发电技术，追求经济、耐久、高效和稳定的目标，技术成熟，稳定可靠，适用范围广，特别适应海浪随机特性和低频特性。总体设计思路是：随机吸能，双向转换，飞轮储能，小功率单机装置输出，然后通过多个装置获得较多的稳定电能。装置由吸能系统、发电单元和电力处理系统组成。[0007]装置的吸能系统由浮体、连杆和锚系组成。浮体由两部分组合，上部为浮箱，上置发电单元、保护罩、输入轴和支撑座，箱体漂浮在水面；下部为V型水箱，内部充海水，起配重和降低浮体重心的作用。连杆分别连接前后浮体上发电单元的输入轴和支承座，使浮体在上下浮动和前后摆动时均能够带动发电单元的输入轴往复转动，获得随机动力输入。为适应海浪的复杂运动，连杆连接输入轴和支承座采用具有方向限制的铰接，使其横向可以适当变位，纵向约束，保证纵向动力输入。[0008]发电单元由输入轴、增速系、调向齿轮箱、飞轮箱和发电机组成。其功能是将输入轴获得的随机往复转动通过增速系增速和调