[发明专利]一种海上风电和波浪能联合发电系统及其工作方法

权利要求书

1.一种海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，包括海上发电风机(1)和海上浮式平台(2)，海上发电风机(1)的塔筒与海上浮式平台(2)连接，海上浮式平台(2)通过系泊系统(4)固定；海上浮式平台(2)包括若干浮子(2-1)，浮子(2-1)的上部与下部通过镂空结构连接；浮子(2-1)的上部中空，内部设有波浪能发电系统(3)；

波浪能发电系统(3)包括空腔(3-1)、进气管Ⅰ段(3-3)、出气管Ⅰ段(3-4)、涡轮(3-7)、发电机(3-8)、涡轮室(3-9)、进气管Ⅱ段(3-10)和出气管Ⅱ段(3-11)；空腔(3-1)下端开口，与浮子(2-1)的镂空结构连通；空腔(3-1)上端设有进出气口(3-2)，进出气口(3-2)与进气管Ⅰ段(3-3)和出气管Ⅰ段(3-4)连接，进气管Ⅰ段(3-3)和出气管Ⅰ段(3-4)与涡轮室(3-9)的一侧连接，涡轮室(3-9)的另一侧与进气管Ⅱ段(3-10)和出气管Ⅱ段(3-11)连接；进气管Ⅰ段(3-3)内设有进气单向阀(3-5)，出气管Ⅱ段(3-11)内设有出气单向阀(3-6)，进气管Ⅱ段(3-10)和出气管Ⅱ段(3-11)与外部连通；涡轮(3-7)设在涡轮室(3-9)内，涡轮(3-7)与发电机(3-8)连接，涡轮(3-7)在往复气流的作用下进行单向转动。

2.根据权利要求1所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，涡轮室(3-9)的内壁为连续曲面。

3.根据权利要求1所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，空腔(3-1)由中部至进出气口(3-2)体积渐缩。

4.根据权利要求3所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，进出气口(3-2)设在空腔(3-1)顶部的中心处。

5.根据权利要求1所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，进气管Ⅱ段(3-10)由内向外管径渐扩，出气管Ⅱ段(3-11)由内向外管径渐缩。

6.根据权利要求1所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，进出气口(3-2)与进气管Ⅰ段(3-3)和出气管Ⅰ段(3-4)采用弯管连接。

7.根据权利要求1所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，海上浮式平台(2)还包括中央承台(2-2)和支架(2-3)，若干浮子(2-1)围绕中央承台(2-2)设置，浮子(2-1)通过支架(2-3)与中央承台(2-2)连接，海上发电风机(1)的塔筒与中央承台(2-2)连接。

8.根据权利要求7所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，浮子(2-1)的数量为3，分布在等边三角形的3个顶点上，支架(2-3)包括若干根水平支管和若干根斜拉管。

9.根据权利要求1所述的海上风电和波浪能联合发电系统，其特征在于，浮子(2-1)为圆柱体。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的海上风电和波浪能联合发电系统的工作方法，其特征在于，包括：

海上浮式平台(2)通过系泊系统(4)固定在海面上，海上发电风机(1)利用海上风能进行发电；

浮子(2-1)中的波浪能发电系统(3)利用波浪能进行发电：波浪激发空腔(3-1)内的水面上下振荡，当水面向上运动时，空腔(3-1)内的气体受到水面挤压，由进出气口(3-2)进入出气管Ⅰ段(3-4)后进入涡轮室(3-9)带动涡轮(3-7)转动，涡轮(3-7)带动发电机(3-8)转动发电，然后气体经出气单向阀(3-6)后由出气管Ⅱ段(3-11)排出；当水面向下运动时，空腔(3-1)内的气压降低，外部气体在大气压的作用下，由进气管Ⅱ段(3-10)进入涡轮室(3-9)带动涡轮(3-7)转动进而带动发电机(3-8)转动发电，然后气体经进气单向阀(3-5)进入进气管Ⅰ段(3-3)，由进出气口(3-2)进入空腔(3-1)；

涡轮(3-7)在往复气流的作用下进行单向转动，波浪能发电系统(3)和海上发电风机(1)进行联合发电。