專利名稱：海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于特殊地理和自然環(huán)境的限制，沿海岸附近海域分布著眾多適宜居住或有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的島嶼。因其遠(yuǎn)離電網(wǎng)，電力供應(yīng)一直是困擾海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平提高的屏障，獨(dú)立的發(fā)電系統(tǒng)就成為了這些地方最需要的電源。目前，海島常見的電力供應(yīng)一般采用柴油發(fā)電，這類供電方式不但成本昂貴，發(fā)電效率低，而且還排出大量的有害氣體及煙塵。因此，柴油發(fā)電機(jī)只能作為一種短時(shí)的應(yīng)急能源，要解決長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的供電問(wèn)題，只能依賴當(dāng)?shù)氐暮Ｑ竽茉?，研究開發(fā)一種基于海洋可再生能源利用的海島能源獨(dú)立供應(yīng)方案對(duì)解決海島居民生活用電、海島深度開發(fā)、可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)生態(tài)海島等具有十分重要的意義。占地球表面積71 %的海洋作為一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，越來(lái)越受到人們的重視。其中海上風(fēng)能、波浪能均是儲(chǔ)量豐富、最具開發(fā)潛力與價(jià)值的海洋能源之一，世界各國(guó)都集中對(duì)這兩種海洋能源的開發(fā)利用進(jìn)行了研究。出現(xiàn)的利用形式已有上千種，但基本上都還是海上風(fēng)能或波浪能單獨(dú)的能源形式的開發(fā)利用，這種單一的能源利用裝置不可避免地會(huì)遇到發(fā)電機(jī)組功率輸出波動(dòng)較大的問(wèn)題，很難得到長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定的能量輸出。對(duì)此，一般的解決方案是設(shè)置龐大的儲(chǔ)能設(shè)備來(lái)穩(wěn)定機(jī)組功率輸出，這樣將導(dǎo)致機(jī)組的成本上升、維護(hù)困難。同時(shí)也存在一些對(duì)這兩種海洋能的綜合利用形式，但一般采用的是最終發(fā)電量疊加輸出的方式，即傳統(tǒng)的多能源聯(lián)合發(fā)電模式。這種利用形式實(shí)施比較簡(jiǎn)單，但由于裝置采用了各自獨(dú)立的發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且可靠性較低。因此，綜合利用海上風(fēng)能與波浪能互補(bǔ)發(fā)電，研究開發(fā)新的儲(chǔ)能技術(shù)，使得這兩種海洋能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的、可直接并網(wǎng)或者可直接被用戶、其它負(fù)載使用的優(yōu)質(zhì)電能，對(duì)緩解我國(guó)東部沿海特別是海島地區(qū)的能源緊張問(wèn)題，對(duì)優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)清潔能源開發(fā)、應(yīng)對(duì)氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)等具有重要的戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，綜合利用海上風(fēng)能與波浪能互補(bǔ)發(fā)電，用以解決傳統(tǒng)的多能源聯(lián)合發(fā)電模式存在的缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置、波浪能轉(zhuǎn)換裝置和液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；其中，風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置分別與液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連；所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；所述波浪能轉(zhuǎn)換裝置用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；所述液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作為能量中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置傳遞的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能并進(jìn)行疊加，然后驅(qū)動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)輸出電能。
所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置包括風(fēng)輪、與風(fēng)輪相連的風(fēng)力機(jī)垂直軸、用于支撐風(fēng)輪和風(fēng)力機(jī)垂直軸的支撐機(jī)構(gòu)、與風(fēng)力機(jī)垂直軸相連的換向機(jī)構(gòu)、與換向機(jī)構(gòu)相連的水平傳動(dòng)軸、與水平傳動(dòng)軸相連的單向機(jī)構(gòu)、與單向機(jī)構(gòu)相連的聯(lián)軸器和與聯(lián)軸器相連的風(fēng)能液壓泵；其中，所述支撐機(jī)構(gòu)包括支撐塔、支撐塔頂部的第一調(diào)心滾子軸承、支撐塔底部的第二調(diào)心滾子軸承和支撐塔底部的止推軸承；所述風(fēng)力機(jī)垂直軸穿過(guò)支撐塔的塔身，第一調(diào)心滾子軸承、第二調(diào)心滾子軸承和止推軸承共同作用，用于避免風(fēng)力機(jī)垂直軸在上、下、 左或右四個(gè)方向上的擺動(dòng)，并確保風(fēng)力機(jī)垂直軸沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述換向機(jī)構(gòu)用于將風(fēng)力機(jī)垂直軸沿垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為沿水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)水平傳動(dòng)軸輸出；所述單向機(jī)構(gòu)和聯(lián)軸器用于將水平傳動(dòng)軸輸出的機(jī)械能傳遞給風(fēng)能液壓泵；所述風(fēng)能液壓泵包括與風(fēng)能液壓泵相連的風(fēng)能液壓泵出油口單向閥和風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥，風(fēng)能液壓泵用于將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能并輸入液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。所述波浪能轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)波浪能獲取單元，每個(gè)波浪能獲取單元包括浮子、 浮子臂、擺動(dòng)式液壓缸、擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥；所述浮子與浮子臂的一端固定連接，浮子臂的另一端與擺動(dòng)式液壓缸的轉(zhuǎn)軸連接，擺動(dòng)式液壓缸經(jīng)液壓管路分別與擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥相連。所述液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括順序相連的總進(jìn)油管、溢流截止閥、蓄能器、液壓馬達(dá)和總出油管，還包括與液壓馬達(dá)連接的直驅(qū)發(fā)電機(jī)；所述總進(jìn)油管的一端分別與風(fēng)能液壓泵出油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥相連，另一端經(jīng)過(guò)溢流截止閥、蓄能器后與液壓馬達(dá)的進(jìn)油口相連；所述總出油管的一端分別與風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥相連，另一端與液壓馬達(dá)的出油口相連；所述蓄能器用于自動(dòng)儲(chǔ)存和釋放能量，當(dāng)波浪波高變化或風(fēng)速變化引起液壓油的壓力和流量變大導(dǎo)致輸入功率增大時(shí)，蓄能器儲(chǔ)存多余的能量；當(dāng)波浪波高變化或風(fēng)速變化引起液壓油的壓力和流量變小導(dǎo)致輸入功率降低時(shí)，蓄能器釋放多余的能量。所述換向機(jī)構(gòu)采用錐形齒輪組。本發(fā)明采用兩種能量搜集裝置，將兩種不穩(wěn)定的能量轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的高壓液壓油推動(dòng)液壓馬達(dá)做功，輸出功率穩(wěn)定性顯著提高，克服了單一裝置發(fā)電不穩(wěn)定的缺陷。


圖1是海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是多個(gè)波浪能獲取單元與總進(jìn)油管和總出油管連接關(guān)系圖；圖4是電能轉(zhuǎn)換原理圖；圖中1-風(fēng)輪，2-風(fēng)力機(jī)垂直軸，3-支撐塔，4-第一調(diào)心滾子軸承，5-第二調(diào)心滾子軸承，6-止推軸承，7-換向機(jī)構(gòu)，8-水平傳動(dòng)軸，9-單向機(jī)構(gòu)，10-聯(lián)軸器，11-風(fēng)能液壓泵，12-風(fēng)能液壓泵出油口單向閥，13-風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥，14-浮子，15-浮子臂，16-擺動(dòng)式液壓缸，17-擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥，18-擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥，19-總進(jìn)油管，20-蓄能器，21-溢流截止閥，22-液壓馬達(dá)，23-總出油管，24-直驅(qū)發(fā)電機(jī)， 25-整流模塊，26-逆變模塊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置、波浪能轉(zhuǎn)換裝置和液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。其中，風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置分別與液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連。風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，波浪能轉(zhuǎn)換裝置用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作為能量中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置傳遞的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能并進(jìn)行疊加，然后驅(qū)動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)輸出電能。圖1是海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖。圖1中，風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置包括風(fēng)輪1、 與風(fēng)輪1相連的風(fēng)力機(jī)垂直軸2、用于支撐風(fēng)輪1和風(fēng)力機(jī)垂直軸2的支撐機(jī)構(gòu)、與風(fēng)力機(jī)垂直軸2相連的換向機(jī)構(gòu)7、與換向機(jī)構(gòu)7相連的水平傳動(dòng)軸8、與水平傳動(dòng)軸8相連的單向機(jī)構(gòu)9、與單向機(jī)構(gòu)9相連的聯(lián)軸器10和與聯(lián)軸器10相連的風(fēng)能液壓泵11。其中，支撐機(jī)構(gòu)包括支撐塔3、支撐塔頂部的第一調(diào)心滾子軸承4、支撐塔底部的第二調(diào)心滾子軸承5和支撐塔底部的止推軸承6。風(fēng)力機(jī)垂直軸2穿過(guò)支撐塔3的塔身， 第一調(diào)心滾子軸承4、第二調(diào)心滾子軸承5和止推軸承6共同作用，用于避免風(fēng)機(jī)垂直軸在上、下、左、右四個(gè)方向上的擺動(dòng)，并確保風(fēng)機(jī)垂直軸沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。換向機(jī)構(gòu)7用于將風(fēng)力機(jī)垂直軸2沿垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為沿水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)水平傳動(dòng)軸8輸出，單向機(jī)構(gòu)9保證水平軸的單向傳動(dòng)，聯(lián)軸器10則用于連接水平傳動(dòng)軸8和風(fēng)能液壓泵11，風(fēng)能液壓泵11在水平傳動(dòng)軸8的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，排出高壓的液壓油， 液壓油經(jīng)過(guò)風(fēng)能液壓泵出油口單向閥12送至液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的總進(jìn)油管19，風(fēng)能液壓泵11 還經(jīng)過(guò)風(fēng)能液壓泵回油口單向閥13與液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的總回油管23相連，構(gòu)成一個(gè)完整的液壓回路。波浪能轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)波浪能獲取單元，每個(gè)波浪能獲取單元包括浮子14、浮子臂15、擺動(dòng)式液壓缸16、擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥17和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥 18。浮子14與浮子臂15的一端固定連接，浮子臂15的另一端與擺動(dòng)式液壓缸16的轉(zhuǎn)軸連接，擺動(dòng)式液壓缸16經(jīng)液壓管路分別與擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥17和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥18相連。浮子14在波浪的作用下做上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)浮子臂15擺動(dòng)，浮子臂 15則帶動(dòng)擺動(dòng)式液壓缸16轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)式液壓缸16通過(guò)出油管經(jīng)過(guò)擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥17向液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的總進(jìn)油管19排出高壓的液壓油，液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的總回油管23的液壓油經(jīng)過(guò)擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥18流回?cái)[動(dòng)式液壓缸16，完成一個(gè)液壓循環(huán)。液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括順序相連的總進(jìn)油管19、溢流截止閥21、蓄能器20、液壓馬達(dá) 22和總出油管23，還包括與液壓馬達(dá)22連接的直驅(qū)發(fā)電機(jī)M?？傔M(jìn)油管19分別與風(fēng)能液壓泵出油口單向閥12和擺動(dòng)式液壓缸出油出油口單向閥17相連?？偝鲇凸?3分別與風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥13和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油單向閥18相連。基于上述結(jié)構(gòu)，海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)的工作過(guò)程是，風(fēng)輪1在來(lái)風(fēng)的作用下旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)水平傳動(dòng)軸8帶動(dòng)風(fēng)能液壓泵11做功，排出高壓的液壓油。波浪能轉(zhuǎn)換裝置的浮子14在波浪的起伏作用下做上下運(yùn)動(dòng)，然后推動(dòng)擺動(dòng)式液壓缸16排出高壓的液壓油； 風(fēng)能液壓泵11和擺動(dòng)式液壓缸16排出的液壓油經(jīng)過(guò)管路在總進(jìn)油管19處匯集，然后被輸送到蓄能器20，緩沖后送入液壓馬達(dá)22做功，液壓馬達(dá)22排出的低壓液壓油則經(jīng)過(guò)總回油管23，通過(guò)各分支回油管路重新回到風(fēng)能液壓泵11和擺動(dòng)式液壓缸16中，完成一個(gè)油路循環(huán)，液壓馬達(dá)22帶動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)M發(fā)電。直驅(qū)發(fā)電機(jī)M發(fā)出的電能再經(jīng)過(guò)整流模塊 25和逆變模塊沈的整流和逆變后，聯(lián)動(dòng)負(fù)載及電網(wǎng)使得負(fù)載工作或者通過(guò)海底電纜傳送至岸邊進(jìn)行并網(wǎng)。圖2是風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中，風(fēng)機(jī)通過(guò)底部螺栓組固定在平臺(tái)上，當(dāng)來(lái)風(fēng)吹過(guò)風(fēng)機(jī)的風(fēng)輪1時(shí)，會(huì)產(chǎn)生推動(dòng)風(fēng)輪1轉(zhuǎn)動(dòng)的切向力，這就是風(fēng)機(jī)的工作原理。風(fēng)輪 1吸收的能量通過(guò)風(fēng)力機(jī)垂直軸2傳遞至平臺(tái)底部，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)換向機(jī)構(gòu)7將能量轉(zhuǎn)化成水平傳動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。水平傳動(dòng)軸8經(jīng)過(guò)單向機(jī)構(gòu)9、聯(lián)軸器10與風(fēng)能液壓泵11 連接。圖3是多個(gè)波浪能獲取單元與總進(jìn)油管和總出油管連接關(guān)系圖。圖3中，本發(fā)明的波浪能獲取裝置包括多個(gè)波浪能獲取單元，每個(gè)波浪能獲取單元包括一個(gè)擺動(dòng)式液壓缸 16。每個(gè)擺動(dòng)式液壓缸內(nèi)排出的液壓油匯合于總進(jìn)油管19后，被輸送到蓄能器20中，經(jīng)過(guò)緩沖調(diào)和之后流往液壓馬達(dá)22，推動(dòng)液壓馬達(dá)22旋轉(zhuǎn)做功；做完功的液壓油先通過(guò)總回油管23，再經(jīng)過(guò)各擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥18回流至各個(gè)擺動(dòng)式液壓缸，形成一個(gè)完整的循環(huán)。風(fēng)能液壓泵11和擺動(dòng)式液壓缸16的出口通向總進(jìn)油管19的路徑上分別安裝有風(fēng)能液壓泵出油口單向閥12和擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥17，在總出油管23通向進(jìn)油口的路徑上分別安裝有風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥13和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥18。當(dāng)風(fēng)能液壓泵和擺動(dòng)式液壓缸工作時(shí)，液壓油通過(guò)出油口單向閥進(jìn)入總進(jìn)油管；同時(shí)，液壓油從總出油管中流出，通過(guò)進(jìn)油口單向閥流回風(fēng)能液壓泵和擺動(dòng)式液壓缸。圖4是電能轉(zhuǎn)換原理圖。圖4中，液壓馬達(dá)22旋轉(zhuǎn)做功后驅(qū)動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)M發(fā)電，電能首先經(jīng)過(guò)整流模塊25轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，然后在?jīng)過(guò)逆變和升壓模塊沈后轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率為50Hz、電壓為380v的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電，然后輸送給負(fù)載實(shí)現(xiàn)電力傳輸。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置、波浪能轉(zhuǎn)換裝置和液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；其中，風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置分別與液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連；所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)； 所述波浪能轉(zhuǎn)換裝置用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)； 所述液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作為能量中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置傳遞的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能并進(jìn)行疊加，然后驅(qū)動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)輸出電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置包括風(fēng)輪、與風(fēng)輪相連的風(fēng)力機(jī)垂直軸、用于支撐風(fēng)輪和風(fēng)力機(jī)垂直軸的支撐機(jī)構(gòu)、與風(fēng)力機(jī)垂直軸相連的換向機(jī)構(gòu)、與換向機(jī)構(gòu)相連的水平傳動(dòng)軸、與水平傳動(dòng)軸相連的單向機(jī)構(gòu)、 與單向機(jī)構(gòu)相連的聯(lián)軸器和與聯(lián)軸器相連的風(fēng)能液壓泵；其中，所述支撐機(jī)構(gòu)包括支撐塔、支撐塔頂部的第一調(diào)心滾子軸承、支撐塔底部的第二調(diào)心滾子軸承和支撐塔底部的止推軸承；所述風(fēng)力機(jī)垂直軸穿過(guò)支撐塔的塔身，第一調(diào)心滾子軸承、第二調(diào)心滾子軸承和止推軸承共同作用，用于避免風(fēng)力機(jī)垂直軸在上、下、左或右四個(gè)方向上的擺動(dòng)，并確保風(fēng)力機(jī)垂直軸沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述換向機(jī)構(gòu)用于將風(fēng)力機(jī)垂直軸沿垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為沿水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)水平傳動(dòng)軸輸出；所述單向機(jī)構(gòu)和聯(lián)軸器用于將水平傳動(dòng)軸輸出的機(jī)械能傳遞給風(fēng)能液壓泵； 所述風(fēng)能液壓泵包括與風(fēng)能液壓泵相連的風(fēng)能液壓泵出油口單向閥和風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥，風(fēng)能液壓泵用于將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能并輸入液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述波浪能轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)波浪能獲取單元，每個(gè)波浪能獲取單元包括浮子、浮子臂、擺動(dòng)式液壓缸、擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥；所述浮子與浮子臂的一端固定連接，浮子臂的另一端與擺動(dòng)式液壓缸的轉(zhuǎn)軸連接，擺動(dòng)式液壓缸經(jīng)液壓管路分別與擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括順序相連的總進(jìn)油管、溢流截止閥、蓄能器、液壓馬達(dá)和總出油管，還包括與液壓馬達(dá)連接的直驅(qū)發(fā)電機(jī)；所述總進(jìn)油管的一端分別與風(fēng)能液壓泵出油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸出油口單向閥相連，另一端經(jīng)過(guò)溢流截止閥、蓄能器后與液壓馬達(dá)的進(jìn)油口相連；所述總出油管的一端分別與風(fēng)能液壓泵進(jìn)油口單向閥和擺動(dòng)式液壓缸進(jìn)油口單向閥相連，另一端與液壓馬達(dá)的出油口相連；所述蓄能器用于自動(dòng)儲(chǔ)存和釋放能量，當(dāng)波浪波高變化或風(fēng)速變化引起液壓油的壓力和流量變大導(dǎo)致輸入功率增大時(shí)，蓄能器儲(chǔ)存多余的能量；當(dāng)波浪波高變化或風(fēng)速變化引起液壓油的壓力和流量變小導(dǎo)致輸入功率降低時(shí)，蓄能器釋放多余的能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述換向機(jī)構(gòu)采用錐形齒輪組。
全文摘要
本發(fā)明公開了能源開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域中的一種海上風(fēng)浪互補(bǔ)型發(fā)電系統(tǒng)，用以克服單一海上發(fā)電裝置不穩(wěn)定的缺陷。包括風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置、波浪能轉(zhuǎn)換裝置和液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置分別與液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連；風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；波浪能轉(zhuǎn)換裝置用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并傳遞到液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作為能量中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置和波浪能轉(zhuǎn)換裝置傳遞的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能并進(jìn)行疊加，然后驅(qū)動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)輸出電能。本發(fā)明使海上發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率穩(wěn)定性顯著提高。
文檔編號(hào)F03B13/22GK102297091SQ201110252179
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者代術(shù)建, 張?jiān)w, 慧萬(wàn)馨, 成明, 杜偉, 王兵兵, 趙麗君, 陳昆亮, 顧煜炯, 黃晶華 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)