[实用新型]帆斗式波浪发电系统

说明书

帆斗式波浪发电系统，属于发电设备领域，具体为一种波浪发电系统。本实用新型针对现有的缺陷，提供了一种结构简单、可靠性高、利用率和安全性高、功率调节能力和冗余性高的帆斗式波浪发电系统。本实用新型所涉及的帆斗式波浪发电系统，复合帆斗机构的输出端机械连接子母传动机构的输入端，双馈电机和直线电机的输入端均与子母传动机构的输出端机械连接，集中控制系统的输出端电气连接双桨调姿机构，双桨调姿机构和集中控制系统同时连接蓄电池；直线电机包括直线电机动子和直线电机定子。本实用新型所涉及的帆斗式波浪发电系统兼具冗余性与智能化，主要应用于在恶劣的海况下的发电。

技术领域

本实用新型属于发电设备领域，具体为一种波浪发电系统。

背景技术

随着化石能源危机加剧、环境污染日益严重，波浪能源因其严格无污染而又蕴藏量巨大，已成为各国科研人员的研究热点。研制智能化的高可靠性波浪发电系统，对波浪能的大范围开发利用、解决能源问题将有重大意义。

目前的波浪发电设备多种多样，但因其可靠性和冗余性较差，且波浪能利用率低、综合实用性不强，严重制约波浪能发电的普及推广。虽然有关文献提出采用不同能量转换器解决波浪能利用率低的问题，即使在一定程度上有所改善，但由于发电设备体积庞大、结构复杂，资本性支出多，而且在深海区域施工难度大，后期运行维护成本高。同时，由于整个发电系统只能固定于某一海域，不具备主动迁移能力，当海浪较小甚至没有海浪时，只能被迫停滞于当前机位，对海洋中需要持续供电设备极为不利。不仅如此，传统的机械传动机构一般是基于齿轮啮合换向，由于波浪存在波动性、间歇性特点，摩擦损耗较大，对传动机构材质和机械加工工艺提出了更高的要求。另外，海洋工况十分恶劣，由于波浪发电系统冗余性较差和安全保护机制不严密导致的故障停机频繁，大幅降低了平均利用小时数，经济指标不乐观。

因此，就需要一种结构简单、可靠性高、利用率高、安全性强、功率调节能力强和冗余性高的帆斗式波浪发电系统。

实用新型内容

本实用新型针对现有的发电系统的结构复杂、可靠性差、利用率低、安全性差、功率调节能力弱和冗余性低的缺陷，提供了一种结构简单、可靠性高、利用率高、安全性强、功率调节能力强和冗余性高的帆斗式波浪发电系统。

本实用新型所涉及的帆斗式波浪发电系统的技术方案如下：

本实用新型所涉及的帆斗式波浪发电系统，它包括复合帆斗机构、子母传动机构、双桨调姿机构、集中控制系统、双馈电机、直线电机和蓄电池，所述的复合帆斗机构的输出端连接子母传动机构的输入端，所述的双馈电机和直线电机的输入端均与子母传动机构的输出端机械连接，所述的集中控制系统的输出端电气连接双桨调姿机构、双馈电机和直线电机，所述的双桨调姿机构和集中控制系统同时连接蓄电池；所述的直线电机包括直线电机动子和直线电机定子，所述的直线电机动子安装于直线电机定子上侧；

进一步地：所述的复合帆斗机构包括波浪测试仪、迎浪帆体、弧形滑轨、浮筒、固定杆、封闭壳体、锚、进出水阀和高压水泵；所述的波浪测试仪与浮筒刚性连接，所述的迎浪帆体为横向放置的两端半封闭的弧形帆体，迎浪帆体底部与浮筒中轴线非刚性连接，所述的迎浪帆体的长度与浮筒的长度相同，所述的弧形滑轨安装在迎浪帆体外侧，所述的弧形滑轨设有工形槽且内置附着于两侧的滚珠，万向球卡在滚珠中，且当迎浪帆体作俯仰运动时万向球在弧形滑轨内往复滑行运动；所述的固定杆对称分布于封闭壳体两侧，每条固定杆的一端均与浮筒刚性连接、另一端与封闭壳体刚性连接，所述的锚通过绳索与浮筒连接，所述的浮筒下端设有进出水阀，所述的高压水泵与浮筒连接，且高压水泵与进出水阀耦合用于控制浮筒排水量。

进一步地：所述的复合帆斗机构还包括卸荷扣和侧耳，所述的侧耳是位于迎浪帆体两端的半封闭式弧形挡板，所述卸荷扣是内置压力传感器的勾形卡扣，卸荷扣设于迎浪帆体弧顶处，常态下，侧耳与迎浪帆体紧密连接形成半封闭体；过负荷或者巨浪时，卸荷扣释放，侧耳打开，用于主动释放接收的多余波浪能以及保护迎浪帆体的安全。