[实用新型]一种新型浮船桨板发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于潮/河流能发电技术领域，尤其涉及一种新型的借助可变形的浮船桨板并利用潮/河流能发电的装置。

背景技术

当前，世界能源格局深刻调整，供求关系总体缓和，应对气候变化进入新阶段，新一轮能源革命蓬勃兴起，世界各国争相发展可再生能源，旨在建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

相对于传统的可再生能源如风能、太阳能、波浪能，潮流能具有如下特点：能量密度更集中；受引力影响而呈现周期性，有规律可循；能量较稳定，波动性小。近年来，潮流能已经成为现代新型能源中发展潜力最大、应用前景和商业化前景最好的能源种类之一。

我国近海主要水道（99条水道）的潮流能资源潜在量为832.51万 kW，技术可开发装机容量166.49万kW，技术可开发年发电量145.86亿kW·h。然而现阶段潮流能转换技术还不够成熟，能源利用率不高；若能高效开发此能源，对满足未来能源补充需求具有重大意义。

目前，国内外潮流能发电装置按照工作原理可分为水平轴叶轮式、垂直轴叶轮式、振荡式和其他方式。综合来看，上述装置主要有以下几点缺陷：

（1）出力不连续：潮差和流速在一日之内经常变化，在无特殊调节措施时，装置对潮/河流适应性差，出力有间歇性，给用户带来不便；

（2）机动性差：水道内最优位置不固定，传统装置无法实时调整位置。

（3）叶片复杂，发生空化：传统叶片结构复杂，易发生空化。

（4）安装花费高：潮流能电站建在港湾海口，通常水深坝长，施工、地基处理以及防淤等问题较困难，故土建和机电投资大，造价较高。

（5）维护成本大：结构复杂，体积庞大，不便于安装检修，维护周期短、成本高。

总体而言，我国潮流能资源蕴藏量大但利用率低，需要一种结构简单、机动灵活、发电高效的潮流能发电装置。这在经济、社会、环保等方面都具有很大的研究价值和意义。

此外，内河河岸处多存在河流能发电，其主要利用内河水位差将势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力推动发电机产生电能。结合现有潮/河流能发电装置研究现状，基于天然河道水流流速分布特点，本实用新型拟提供一种新型的潮/河流能浮船桨板可变形发电装置，将装置设计成浮船结构并能实现快速的伸缩变形，适用于不同的天然河道。由于水流能与潮流能的应用原理相似，本实用新型将不仅适用于海洋潮流能，亦能运用于内河河流能。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种新型浮船桨板发电装置，包括发电模块和船体模块，其特征在于：所述的发电模块位于装置中部，用于完成供电功能，所述的船体模块位于装置两侧，用于承担装置整体的结构重量，使得装置在水面上保持合适的吃水深度，所述的发电模块包括相互连接的履带2、若干桨板1、轮轴传动机构3、变速箱4和发电机5，所述的履带2为位于发电模块两侧的两条回转式履带，若干桨板1间隔分布于履带周向外表面，桨板1在水面下的水流冲击下沿着履带2移动，带动履带2转动，所述的履带2端部通过轮轴传动机构3与减速箱4连接，将履带转动速度传递到减速箱放大后输出，所述减速箱4输出轴与发电机5连接，通过发电机实现机械能到电能的转化，完成发电供电功能；所述的船体模块包括设置于装置整体两侧的两个浮船6。

两侧浮船6与履带2之间均设有导向桨，导向桨一侧端部突出于浮船端部，并向浮船6外侧方向弯曲，形成两个向外张开的导向结构，使得本装置始终处于迎向水流流动方向。

所述的桨板1为内凹形曲面桨板，桨板宽度小于所述履带2宽度，桨板1与履带2之间通过合页结构连接，使得桨板1在履带2上实现一定角度的偏转，桨板1转动到水面上后在自身重力作用下自动折叠贴合于履带，减少阻力。

所述的浮船6与履带2之间通过连杆和轴承固定，通过两侧浮船结构，使装置中部的发电装置保持浮于水面。

所述履带2内部通过轮齿结构与位于履带2两端的传动齿轮连接，所述的轮轴传动机构3包括与履带2端部齿轮连接的转轴，转轴末端通过齿轮与变速箱4内部齿轮咬合连接，通过变速箱4内的齿轮传动机构实现转速的放大。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型应用桨板线性位移做功吸收水流动能，不仅适用于海洋潮流能、对于内河河流能同样可行，充分利用水能，桨板理论效率40%以上，在流能发电中占优；通过数值模拟优化桨板形状，实测发电效率较高；