專(zhuān)利名稱(chēng)：一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及洋流發(fā)電領(lǐng)域，具體地，涉及一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
海流(洋流)是一種比較穩(wěn)定的、持續(xù)性的海水流動(dòng)現(xiàn)象。其成因有二 一是常年的風(fēng)吹動(dòng)海水，造成海水流動(dòng)；二是兩個(gè)相鄰海域的海水密度不同(因溫度和含鹽量不同) 引起海水流動(dòng)，這種海流亦稱(chēng)“密度能”。海流能的利用方式主要是發(fā)電，其原理和風(fēng)力發(fā)電相似，由于海水的密度約為空氣的1000倍，海流能的能量與流速的三次方成正比，與流體密度成正比。相對(duì)波浪和潮汐能(潮流能隨潮汐的漲落每天兩次改變大小和方向)，海流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多， 是最具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的海洋能之一。一般來(lái)說(shuō),海水流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生巨大能量,最大流速在2m/s以上的水道,其海流能均有實(shí)際開(kāi)發(fā)的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)洋流特征，提供一種密封良好、結(jié)構(gòu)緊湊、漂浮式的大功率洋流發(fā)電系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)，包括垂直軸葉輪、行星齒輪增速箱、發(fā)電機(jī)及浮箱；所述垂直軸葉輪安裝在行星齒輪增速箱的低速輸入端上，所述發(fā)電機(jī)安裝在行星齒輪增速箱的高速輸出端上，且所述發(fā)電機(jī)尾部安裝在浮箱上。進(jìn)一步地，所述浮箱內(nèi)設(shè)置有通過(guò)垂直軸葉輪處洋流速度反饋調(diào)節(jié)浮箱吃水深度的發(fā)電機(jī)功率控制系統(tǒng)。進(jìn)一步地，所述浮箱內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制系統(tǒng)。進(jìn)一步地，所述垂直軸葉輪由葉片、葉片支架和主軸組成，所述主軸通過(guò)葉片支架與葉片連接。進(jìn)一步地，所述葉片為3-8片。進(jìn)一步地，所述行星齒輪增速箱采用簡(jiǎn)單的兩級(jí)行星傳動(dòng)形式，所述垂直軸葉輪的主軸與行星齒輪增速箱的一級(jí)行星架連接，一級(jí)行星架支撐一級(jí)行星齒輪，一級(jí)行星齒輪與一級(jí)內(nèi)齒圈及一級(jí)太陽(yáng)輪嚙合，一級(jí)太陽(yáng)輪與二級(jí)行星架連接，二級(jí)行星架支撐二級(jí)行星齒輪，二級(jí)行星齒輪與二級(jí)內(nèi)齒圈及二級(jí)太陽(yáng)輪嚙合，二級(jí)太陽(yáng)輪與發(fā)電機(jī)輸入軸連接。進(jìn)一步地，所述浮箱為金屬浮箱。本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果I、該洋流發(fā)電系統(tǒng)采用了垂直軸葉輪，垂直軸葉輪最大的優(yōu)點(diǎn)是，在洋流方向發(fā)生變化時(shí)，不需要主動(dòng)偏航追蹤洋流方向?qū)崿F(xiàn)最大發(fā)電量，做到了以不變應(yīng)萬(wàn)變。
2、該洋流發(fā)電系統(tǒng)將垂直軸葉輪安裝在行星齒輪增速箱的低速輸入端上，將發(fā)電機(jī)安裝在行星齒輪增速箱的高速輸出端上，結(jié)構(gòu)型式緊湊簡(jiǎn)單，密封性良好，同時(shí)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)處于水面以下，散熱效果良好。發(fā)電機(jī)尾部裝在浮箱上，實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的漂浮狀態(tài)，漂浮狀態(tài)有利于發(fā)電系統(tǒng)移動(dòng)，調(diào)整所處位置，在選取洋流發(fā)電地點(diǎn)時(shí)有更大的靈活性，給運(yùn)行維護(hù)也帶來(lái)了方便。3、在浮箱內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)功率控制系統(tǒng)，通過(guò)垂直軸葉輪處洋流速度反饋調(diào)節(jié)浮箱吃水深度，可實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)的目的。4、在浮箱內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制系統(tǒng)，易于通過(guò)串并聯(lián)后規(guī)?；瘜?shí)施以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明的一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為垂直軸葉輪工作狀態(tài)俯視圖；圖3為行星齒輪增速箱與發(fā)電機(jī)緊湊集成示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示，本發(fā)明的一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)，包括垂直軸葉輪
I、行星齒輪增速箱2、發(fā)電機(jī)3及浮箱4 ;垂直軸葉輪I安裝在行星齒輪增速箱2的低速輸入端上，發(fā)電機(jī)3安裝在行星齒輪增速箱2的高速輸出端上，且發(fā)電機(jī)3尾部安裝在浮箱4 上。該洋流發(fā)電系統(tǒng)的垂直軸葉輪如圖2所示，由葉片11，葉片支架12和主軸13組成，主軸13通過(guò)葉片支架12與葉片11連接，葉輪系統(tǒng)根據(jù)需要由3-8片葉片組成。在洋流流向葉輪時(shí)，在其主軸360°方向上具有等效性，即在洋流方向發(fā)生變化時(shí)不影響葉輪正常工作，發(fā)電系統(tǒng)不需增加主動(dòng)追蹤洋流方向的系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單，可靠性高。該洋流發(fā)電系統(tǒng)的行星齒輪增速箱2與發(fā)電機(jī)3緊湊集成結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中行星齒輪增速箱2采用結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單的兩級(jí)行星傳動(dòng)形式結(jié)構(gòu)，根據(jù)傳動(dòng)比需要，可以改變行星級(jí)數(shù)實(shí)現(xiàn)。在圖3的兩級(jí)行星傳動(dòng)中，垂直軸葉輪的主軸13與行星齒輪增速箱的一級(jí)行星架21連接，將葉輪獲得的能量傳遞到一級(jí)行星架21上，一級(jí)行星架21支撐一級(jí)行星齒輪22，一級(jí)行星齒輪22與一級(jí)內(nèi)齒圈23及一級(jí)太陽(yáng)輪24嚙合，一級(jí)太陽(yáng)輪24與二級(jí)行星架25連接，將功率分流后再匯集傳導(dǎo)到二級(jí)行星架25上，同時(shí)一級(jí)行星齒輪22轉(zhuǎn)速升高后傳導(dǎo)至二級(jí)行星架25，二級(jí)行星架25支撐二級(jí)行星齒輪26，二級(jí)行星齒輪26與二級(jí)內(nèi)齒圈27及二級(jí)太陽(yáng)輪28嚙合，二級(jí)太陽(yáng)輪28與發(fā)電機(jī)輸入軸31連接，將能量最終傳導(dǎo)至發(fā)電機(jī)3。發(fā)電機(jī)功率及并網(wǎng)控制系統(tǒng)放置在浮箱內(nèi)，浮箱為金屬浮箱。功率控制系統(tǒng)通過(guò)葉輪處洋流速度反饋，調(diào)節(jié)浮箱吃水深度，使得葉片處于不同深度，對(duì)應(yīng)了不同洋流速度， 實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括垂直軸葉輪、行星齒輪增速箱、發(fā)電機(jī)及浮箱；所述垂直軸葉輪安裝在行星齒輪增速箱的低速輸入端上，所述發(fā)電機(jī)安裝在行星齒輪增速箱的高速輸出端上，且所述發(fā)電機(jī)尾部安裝在浮箱上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述浮箱內(nèi)設(shè)置有通過(guò)垂直軸葉輪處洋流速度反饋調(diào)節(jié)浮箱吃水深度的發(fā)電機(jī)功率控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述浮箱內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述垂直軸葉輪由葉片、葉片支架和主軸組成，所述主軸通過(guò)葉片支架與葉片連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述葉片為3-8片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述行星齒輪增速箱采用簡(jiǎn)單的兩級(jí)行星傳動(dòng)形式，所述垂直軸葉輪的主軸與行星齒輪增速箱的一級(jí)行星架連接，一級(jí)行星架支撐一級(jí)行星齒輪，一級(jí)行星齒輪與一級(jí)內(nèi)齒圈及一級(jí)太陽(yáng)輪嚙合，一級(jí)太陽(yáng)輪與二級(jí)行星架連接，二級(jí)行星架支撐二級(jí)行星齒輪，二級(jí)行星齒輪與二級(jí)內(nèi)齒圈及二級(jí)太陽(yáng)輪嚙合，二級(jí)太陽(yáng)輪與發(fā)電機(jī)輸入軸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的洋流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述浮箱為金屬浮箱。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)，包括垂直軸葉輪、行星齒輪增速箱、發(fā)電機(jī)及浮箱；所述垂直軸葉輪安裝在行星齒輪增速箱的低速輸入端上，所述發(fā)電機(jī)安裝在行星齒輪增速箱的高速輸出端上，且所述發(fā)電機(jī)尾部安裝在浮箱上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，密封效果良好；整個(gè)系統(tǒng)處于漂浮狀態(tài)，移動(dòng)或者錨定便捷；發(fā)電時(shí)不需要偏航，不受洋流方向影響，是一種大功率的洋流發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F03B15/00GK102588193SQ20121007593
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者葉凡 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司