[发明专利]一种基于潮流能和波浪能的复合发电装置

说明书

本发明公开了一种基于潮流能和波浪能的复合发电装置，包括波浪能发电机构、水平方向潮流能发电机构和垂直流集能发电机构，以及储能组件。水平潮流驱动第一水轮机叶片和第一转轴转动，带动第二发电机收集潮流能。浮子在波浪作用下上下起伏，而在发电舱中，由于第一发电机动子和发电室通过弹簧连接，在惯性作用下第一发电机动子和第一发电机定子产生相对上下移动，进而将波浪能转化为电能。由于惯性作用，当海面波浪起伏时，装置不能同步产生运动，此时海水通过导流罩驱动第二水轮机叶片旋转，带动第三发电机发电。本发明兼具了三种发电方式，尤其是可提取装置与海面波浪垂直方向上相对运动产生的能量，提高了整个装置的发电总量与发电效率。

技术领域

本发明属于利用海洋能发电技术领域，具体涉及一种基于潮流能和波浪能的复合发电装置。

背景技术

随着社会经济快速发展，对能源的需求急剧提高。传统化石能源不可再生，因此需要寻求可再生清洁能源，逐步替代传统化石能源。海洋能作为新兴能源，因其能量密度高、清洁、可再生等优点日益受到关注。如果能充分开发海洋能中的波浪能和潮流能，将成为解决能源需求、优化能源结构的重要助力。

现有技术中有潮流能发电的装置，也有利用海洋中波浪引起的海水表面起伏发电的装置，但是没有将二者结合起来，发电效率低，且现有技术中采用浮子进行波浪能发电的装置，由于惯性作用，装置和海面波浪垂直方向上存在相对运动，该部分能量未能得到收集，减少了发电效率。

发明内容

本发明提供了一种基于潮流能和波浪能的复合发电装置，解决现有技术中有潮流能发电的装置，也波浪能发电的装置，但是没有将二者结合起来，且现有技术中采用浮子进行波浪能发电的装置，装置和海面波浪垂直方向上存在相对运动，该部分能量未能得到收集，发电效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：

一种基于潮流能和波浪能的复合发电装置，包括波浪能发电机构、水平方向潮流能发电机构和垂直流集能发电机构，以及储能组件。

所述储能组件设置在发电舱中，发电舱为筒状结构，发电舱中沿其高度方向设置有安装筒，安装筒的下端与发电舱的底板固定连接，安装筒的上端通过顶板密封；

所述波浪能发电机构包括浮子和第一发电机，第一发电机为永磁直线电机，包括直线电机动子和直线电机定子，直线电机动子的上下两端均固定连接有环形板，记为上环形板和下环形板，直线电机动子通过环形板滑动式套设在安装筒上，直线电机定子固设置在安装筒的外壁上，上环形板通过弹簧与浮子连接，下环形板通过弹簧与发电舱的底板连接，直线电机动子和直线电机定子的安装相对应；所述发电舱的上端通过调节组件与浮子的底面密封连接。

所述水平方向潮流能发电机构包括第一转轴、第二发电机和第一水轮机叶片，第一转轴竖直设置，其上半段位于安装筒中，下半段位于发电舱外，且与发电舱的底板密封转动连接；第一水轮机叶片固定设置在转轴下半段上；所述第二发电机为旋转电机，位于安装筒中，包括第一旋转电机定子和第一旋转电机动子；第一旋转电机定子固定设置在安装筒的内壁上，第一旋转电机动子固定设置在转轴上，且第一旋转电机定子和第一旋转电机动子的安装位置相对应。

所述垂直流集能发电机构包括多个发电单元，每个发电单元包括导流罩、第二转轴、发电筒、第二水轮机叶片和第三发电机；所述第三发电机位于发电筒中，包括第二转轴旋转电机定子和第二旋转电机动子；所述导流罩通过支撑杆与发电舱固连，发电筒竖直设置于导流罩中，且通过连接杆与导流罩内壁固连，第二转轴的一端位于发电筒中，并与发电筒密封转动连接；第二水轮机叶片位于发电筒外，与第二转轴固连；第二转轴旋转电机定子固定设置在发电筒的内壁上，第二旋转电机动子固定设置在第二转轴上。

所述第一发电机、第二发电机和第三发电机通过导线与储能组件电连接。