本發(fā)明涉及自然能源利用設(shè)備領(lǐng)域,特別是一種浪涌能量利用裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)代海洋能源主要是指海洋能發(fā)電;利用海洋能發(fā)電的方式很多,其中包括:潮汐發(fā)電、海水溫差發(fā)電和海水含鹽濃度差發(fā)電等。國內(nèi)外已開發(fā)利用的海洋能發(fā)電主要是潮汐發(fā)電。
而海洋中海水是不斷的在產(chǎn)生波動的,其中蘊(yùn)含了大量的能源,已知海浪是一種擴(kuò)展為線,一般有幾米、十幾米甚至幾十米的寬度,海水齊頭并進(jìn),它是后浪推動著前面海水形成新的波浪前進(jìn),上層海水運(yùn)動速度大于下層,形成梯次分布。根據(jù)流體力學(xué),水是不可壓縮的液體,每一個高于水面突起的波浪都是一個壓力波,它是壓力波推動水流動,水流動的動量反過來又形成新的壓力波,就這樣成為不斷前進(jìn)的波浪。如果充分吸收寬闊的、從上到下整個垂直面上水壓力波的動能,就可大大提高效率多發(fā)電?,F(xiàn)有利用海岸邊水浪的一種軟管漂動抽水發(fā)電,也有利用海浪起伏帶動蛇形管內(nèi)的泵抽水發(fā)電。這些都對海洋能量的吸收利用率不高,發(fā)電有限。因此急需提供一種能夠充分利用浪涌能量并將能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,而提供一種利用弧形齒輪和浮筒收集浪涌上下波動的能量,且能夠?qū)⒗擞磕芰哭D(zhuǎn)化為電能的浪涌能量利用裝置。
一種浪涌能量利用裝置,包括:
浪涌能量收集裝置,包括浮筒、搖臂、弧形齒條和齒輪組,所述浮筒設(shè)置于水面上,且隨水面的升降隨所述搖臂沿豎直方向移動,所述搖臂一端連接所述浮筒,另一端連接所述弧形齒條,所述弧形齒條與所述齒輪組配合;
能量轉(zhuǎn)換裝置,包括儲能飛輪和發(fā)電機(jī),所述齒輪組通過所述儲能飛輪與所述發(fā)電機(jī)傳動連接;
浮動平臺,包括平臺主體和多個固定錨,所述浪涌能量收集裝置和所述能量轉(zhuǎn)換裝置均設(shè)置于所述平臺主體上,且所述浮筒突出所述平臺主體,所有所述固定錨一端固定設(shè)置于所述浮動平臺上,另一端固定于所述平臺主體周圍的海底;
并網(wǎng)機(jī)構(gòu),包括離合器、并網(wǎng)控制器、激勵電源和固定頻率和固定電壓發(fā)生器,所述離合器設(shè)置于所述儲能飛輪和所述發(fā)電機(jī)之間,所述發(fā)電機(jī)的輸出端與所述激勵電源電連接,所述激勵電源通過所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器與所述并網(wǎng)控制器電連接。
所述搖臂包括一體成型的第一搖桿和第二搖桿,所述第一搖桿一端連接所述浮筒,另一端設(shè)置于所述第二搖桿的一端上,所述第二搖桿的另一端連接所述弧形齒條,且所述第一搖桿和所述第二搖桿具有鈍角夾角;所述第二搖桿上通過搖臂支撐機(jī)構(gòu)固定設(shè)置于所述浮動平臺的上表面上;所述第二搖桿與所述弧形齒條所對應(yīng)的圓心角的角平分線共線。
所述弧形齒條為半圓結(jié)構(gòu),且所述弧形齒條遠(yuǎn)離所述浮筒的側(cè)面上形成有與所述齒輪組配合的齒。
所述齒輪組包括主齒輪、介齒輪、兩個扭矩轉(zhuǎn)換齒輪和輸出齒輪,所述主齒輪與所述弧形齒條嚙合,一個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪與所述主齒輪嚙合,另一個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪通過所述介齒輪與所述主齒輪嚙合,所述輸出齒輪與兩個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪均嚙合,所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪由同軸安裝的兩個第一齒輪和第一棘輪機(jī)構(gòu)組成,且一個所述第一齒輪與所述主齒輪或所述介齒輪嚙合,另一所述第一齒輪均與所述輸出齒輪嚙合,且兩個所述第一齒輪通過所述第一棘輪機(jī)構(gòu)傳動連接,兩個所述第一棘輪機(jī)構(gòu)的安裝方向相反。
兩個所述第一齒輪分別為第一輸入齒輪和第一輸出齒輪,且所述第一輸入齒輪和所述第一輸出齒輪同軸,所述第一棘輪機(jī)構(gòu)由棘舌和用于復(fù)位所述棘舌的復(fù)位彈簧組成,所述棘舌和所述復(fù)位彈簧均設(shè)置于所述第一輸出齒輪上,且所述第一輸入齒輪內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述棘舌配合的棘齒,且所述棘齒背向所述第一輸出齒輪的轉(zhuǎn)動方向。
所述主齒輪與所述介齒輪、所述主齒輪與所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪、所述介齒輪與所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪以及所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪與所述輸出齒輪的齒輪比的范圍均為1:12.5至1:100。
所述輸出齒輪包括第二齒輪、法蘭盤、第二棘輪機(jī)構(gòu)和輸出軸,所述第二齒輪設(shè)置于所述法蘭盤上,且所述第二齒輪通過所述第二棘輪機(jī)構(gòu)與所述輸出軸傳動連接,所述第二棘輪機(jī)構(gòu)由所述第二齒輪指向所述輸出軸,所述第二齒輪與兩個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪均嚙合。
所述儲能飛輪包括扭力彈簧、慣性飛輪和第三棘輪機(jī)構(gòu)組成,所述扭力彈簧的外側(cè)端與所述輸出軸固定連接,中心端通過所述第三棘輪與所述慣性飛輪傳動連接,所述慣性飛輪通過所述離合器與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸傳動連接。
所述發(fā)電機(jī)為三相同步發(fā)電機(jī),所述三相同步發(fā)電機(jī)上設(shè)置有啟動繞組。
所述平臺主體由多個氣密腔室拼合組成,且處于所述平臺主體的四角的所述氣密腔室上設(shè)置有錨繩固定和張緊裝置,每一所述固定錨設(shè)置于一個所述錨繩固定和張緊裝置上。
所述錨繩固定和張緊裝置包括兩根支撐架、繩轂和錨繩張緊扭力彈簧,兩根所述支撐架下端均固定設(shè)置于所述氣密腔室上,所述繩轂的兩端分別設(shè)置于兩根所述支撐架的上端,且能夠在兩根所述支撐架的上端沿其軸線自由轉(zhuǎn)動,所述錨繩張緊扭力彈簧一端固定設(shè)置于所述支撐架上,另一端固定設(shè)置于所述繩轂上,且能夠隨所述繩轂的轉(zhuǎn)動而緊繃和放松,所述固定錨纏繞于所述繩轂上,且一端與所述平臺主體固定連接,另一端與海底接觸。
所述固定錨的長度大于所述平臺主體所處的海域的漲潮后水深。
一個所述并網(wǎng)機(jī)構(gòu)與多個能量轉(zhuǎn)換裝置電連接,每一所述能量轉(zhuǎn)換裝置上均設(shè)置有一個所述并網(wǎng)控制器。
至少一臺所述能量轉(zhuǎn)換裝置與所述并網(wǎng)控制器之間連接所述激勵電源和所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器。
一種利用上述的浪涌能量利用裝置的并網(wǎng)方法,包括:
S1、將所有所述離合器和所有所述并網(wǎng)控制器均斷開,并將所有所述并網(wǎng)控制器的輸出端通過導(dǎo)線連通形成局域網(wǎng);
S2、將連接有所述激勵電源的所述能量轉(zhuǎn)換裝置的所述離合器閉合,使其的所述發(fā)電機(jī)接收浪涌能量進(jìn)行發(fā)電;
S3、所述激勵電源向所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器供電使其產(chǎn)生具有穩(wěn)定的三相輸出頻率和穩(wěn)定的三相輸出電壓的電源;
S4、依次閉合其他所述能量轉(zhuǎn)換裝置的并網(wǎng)控制器,使其他所述發(fā)電機(jī)通過所述啟動繞組接收S3中的電流,并將其三相輸出端連接到所述激勵電源的輸出端上;
S5、將能夠產(chǎn)生與所述局域網(wǎng)內(nèi)電流相同的所述發(fā)電機(jī)的所述離合器閉合,使該發(fā)電機(jī)向所述局域網(wǎng)內(nèi)輸入電能。
在S3中,所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器所產(chǎn)生的電源為380V/50Hz;或在S3中,所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器所產(chǎn)生的電源為400V/50Hz;或在S3中,所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器所產(chǎn)生的電源為110V/60Hz。
本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置,通過設(shè)置浮筒和搖臂對浪涌的上下變化的能量進(jìn)行吸收,并通過弧形齒條將上下運(yùn)動轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動,并通過齒輪組將周期時間長、方向不定的圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化為周期時間短、方向單一的圓周運(yùn)動,方便發(fā)電機(jī)接收扭矩,通過設(shè)置儲能飛輪能夠?qū)斎胫涟l(fā)電機(jī)的扭矩進(jìn)行緩沖,并且能夠在發(fā)電機(jī)斷開連接時進(jìn)行儲能,增加能源利用率,通過設(shè)置浮動平臺和設(shè)置錨繩固定和張緊裝置,能夠使整套系統(tǒng)收到海浪的波動和漲落潮的影響減小,通過設(shè)置并網(wǎng)機(jī)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電機(jī)進(jìn)行自建的局域網(wǎng)并網(wǎng)和/或進(jìn)行市電并網(wǎng)的操作。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的第一齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的浮動平臺的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的錨繩固定和張緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的并入市電時的連接關(guān)系圖;
圖6為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的自建局域電網(wǎng)的連接關(guān)系圖;
圖7為本發(fā)明提供的浪涌能量利用裝置的并網(wǎng)流程圖;
圖中:
1、浪涌能量收集裝置;2、能量轉(zhuǎn)換裝置;3、浮動平臺;11、浮筒;12、搖臂;13、弧形齒條;14、齒輪組;21、儲能飛輪;22、發(fā)電機(jī);31、平臺主體;32、固定錨;33、搖臂支撐機(jī)構(gòu);41、離合器;42、并網(wǎng)控制器;43、激勵電源;44、固定頻率和固定電壓發(fā)生器;104、第一輸入齒輪;105、第一輸出齒輪;1432、第一棘輪機(jī)構(gòu);106、棘舌;107、復(fù)位彈簧;108、棘齒;121、第一搖桿;122、第二搖桿;141、主齒輪;142、介齒輪;143、扭矩轉(zhuǎn)換齒輪;144、輸出齒輪;211、扭力彈簧;212、慣性飛輪;213、第三棘輪機(jī)構(gòu);311、氣密腔室;312、錨繩固定和張緊裝置;321、重物塊;1431、第一齒輪;1441、第二齒輪;1442、法蘭盤;1443、第二棘輪機(jī)構(gòu);3121、支撐架;3122、繩轂;3123、錨繩張緊扭力彈簧。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
如圖1至圖7所示的浪涌能量利用裝置,包括:
浪涌能量收集裝置1,包括浮筒11、搖臂12、弧形齒條13和齒輪組14,所述浮筒11設(shè)置于水面上,且隨水面的升降隨所述搖臂12沿豎直方向移動,所述搖臂12一端連接所述浮筒11,另一端連接所述弧形齒條13,所述弧形齒條13與所述齒輪組14配合;
能量轉(zhuǎn)換裝置2,包括儲能飛輪21和發(fā)電機(jī)22,所述齒輪組14通過所述儲能飛輪21與所述發(fā)電機(jī)22傳動連接;
浮動平臺3,包括平臺主體31和多個固定錨32,所述浪涌能量收集裝置1和所述能量轉(zhuǎn)換裝置2均設(shè)置于所述平臺主體31上,且所述浮筒11突出所述平臺主體31,所有所述固定錨32一端固定設(shè)置于所述浮動平臺3上,另一端固定于所述平臺主體31周圍的海底;
并網(wǎng)機(jī)構(gòu),包括離合器41、并網(wǎng)控制器42、激勵電源43和固定頻率和固定電壓發(fā)生器44,所述離合器41設(shè)置于所述儲能飛輪21和所述發(fā)電機(jī)22之間,所述發(fā)電機(jī)22的輸出端與所述激勵電源43電連接,所述激勵電源43通過所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44與所述并網(wǎng)控制器42電連接。
所示浮筒11通過所述浮動平臺3漂浮于海面上,隨著海水平面的上下波動而進(jìn)行上下豎直運(yùn)動,并通過所述搖臂12帶動所述弧形齒條13進(jìn)行擺動,所述弧形齒條13將擺動傳遞至所述齒輪組14,并通過所述齒輪組14將上下擺動轉(zhuǎn)化為連續(xù)的單向圓周運(yùn)動,并將圓周運(yùn)動的扭矩輸入值所述儲能飛輪21進(jìn)行儲能和使扭矩能夠平穩(wěn)的輸入至所述發(fā)電機(jī)22處,所述發(fā)電機(jī)22隨著扭矩進(jìn)行轉(zhuǎn)動并將扭矩轉(zhuǎn)化為電能,并通過所述并網(wǎng)控制器42、所述激勵電源43和所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44,進(jìn)行穩(wěn)定的電流輸出。
當(dāng)本申請?zhí)幱讵?dú)立的海島時,并網(wǎng)機(jī)構(gòu)將所述發(fā)電機(jī)22的電流并網(wǎng)到自建局域電網(wǎng)內(nèi),即將多組所述能量轉(zhuǎn)換裝置2并聯(lián)對用電設(shè)備進(jìn)行供電的電網(wǎng)系統(tǒng)。
當(dāng)本申請需要將電能并入市電時,所述發(fā)電機(jī)22直接通過所述并網(wǎng)控制器42并入所述市電即可。
所述搖臂12包括一體成型的第一搖桿121和第二搖桿122,所述第一搖桿121一端連接所述浮筒11,另一端設(shè)置于所述第二搖桿122的一端上,所述第二搖桿122的另一端連接所述弧形齒條13,且所述第一搖桿121和所述第二搖桿122具有鈍角夾角;所述第二搖桿122上通過搖臂支撐機(jī)構(gòu)33固定設(shè)置于所述浮動平臺3的上表面上;所述第二搖桿122與所述弧形齒條13所對應(yīng)的圓心角的角平分線共線。
優(yōu)選的,所述第二搖桿122的長度大于所述第一搖桿121的長度。
優(yōu)選的,所述第二搖桿122與所述第一搖桿121的夾角范圍為110°至150°。
通過設(shè)置所述第一搖桿121和所述第二搖桿122,能夠剛性的改變擺動的方向,并且通過所述搖臂支撐機(jī)構(gòu)33所設(shè)置的位置調(diào)節(jié)所述弧形齒條13與所述齒輪組14之間的傳動力度,能夠最佳的將能量傳遞至所述發(fā)電機(jī)22處。
所述搖臂支撐機(jī)構(gòu)33上端設(shè)置于所述第二搖桿122的中點(diǎn)處,通過杠桿原理增加所述浮筒11所傳遞的力矩,進(jìn)而使所述弧形齒條13能夠更加方便的克服所述弧形齒條13、所述齒輪箱、所述儲能飛輪21和所述發(fā)電機(jī)22的慣性,將能量最大限度的傳遞至所述發(fā)電機(jī)22處進(jìn)行發(fā)電。
所述弧形齒條13為半圓結(jié)構(gòu),且所述弧形齒條13遠(yuǎn)離所述浮筒11的側(cè)面上形成有與所述齒輪組14配合的齒,通過將所述弧形齒條13設(shè)計(jì)成半圓結(jié)構(gòu),能夠滿足海洋水面所產(chǎn)生的高度差,防止所述弧形齒條13脫開所述齒輪組14,造成意外。
所述齒輪組14包括主齒輪141、介齒輪142、兩個扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143和輸出齒輪144,所述主齒輪141與所述弧形齒條13嚙合,一個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143與所述主齒輪141嚙合,另一個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143通過所述介齒輪142與所述主齒輪141嚙合,所述輸出齒輪144與兩個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143均嚙合,所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143由同軸安裝的兩個第一齒輪1431和第一棘輪機(jī)構(gòu)1432組成,且一個所述第一齒輪1431與所述主齒輪141或所述介齒輪142嚙合,另一所述第一齒輪1431均與所述輸出齒輪144嚙合,且兩個所述第一齒輪1431通過所述第一棘輪機(jī)構(gòu)1432傳動連接,兩個所述第一棘輪機(jī)構(gòu)1432的安裝方向相反。
所述主齒輪141接收所述弧形齒條13傳遞過來的上下擺動,并將上下擺動轉(zhuǎn)化為圓周擺動,所述介齒輪142與所述主齒輪141嚙合,將所述主齒輪141的圓周擺動轉(zhuǎn)向,并進(jìn)行一定齒輪比的調(diào)節(jié),與所述主齒輪141嚙合的所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143接收所述主齒輪141單一方向的圓周擺動扭矩,將其轉(zhuǎn)化為單方向圓周運(yùn)動,與所述介齒輪142嚙合的所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143接收所述介齒輪142單一方向的圓周擺動,其中,兩個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143分別接收所述弧形齒條13所傳過來的兩個不同方向的擺動,當(dāng)所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143接收到與其轉(zhuǎn)動方向相反的扭矩時,所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143不進(jìn)行扭矩傳遞,僅靠慣性進(jìn)行轉(zhuǎn)動,而且因所述介齒輪142,使得兩個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143的轉(zhuǎn)動方向一致,進(jìn)而使得所述輸出齒輪144能夠接收到相同方向的轉(zhuǎn)動扭矩,達(dá)到將所述弧形齒條13的上下擺動轉(zhuǎn)化為連續(xù)圓周轉(zhuǎn)動的目的。
如圖2所示的兩個所述第一齒輪1431分別為第一輸入齒輪104和第一輸出齒輪105,且所述第一輸入齒輪104和所述第一輸出齒輪105同軸,所述第一棘輪機(jī)構(gòu)1432由棘舌106和用于復(fù)位所述棘舌106的復(fù)位彈簧107組成,所述棘舌106和所述復(fù)位彈簧107均設(shè)置于所述第一輸出齒輪105上,且所述第一輸入齒輪104內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述棘舌106配合的棘齒108,且所述棘齒108背向所述第一輸出齒輪105的轉(zhuǎn)動方向,當(dāng)所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143接受到與其轉(zhuǎn)動方向相反的扭矩時,所述棘舌106在所述棘齒108表面滑動,使得所述第一輸入齒輪104和所述第一輸出齒輪105之間產(chǎn)生滑動,進(jìn)而使扭矩不能由所述第一輸入齒輪104傳遞到所述第一輸出齒輪105,使得所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143不傳遞該方向的扭矩,當(dāng)所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143接受到與其轉(zhuǎn)動方向相同額扭矩時,所述棘舌106受所述復(fù)位彈簧的壓力彈入所述棘齒108內(nèi)卡合,所述第一輸入齒輪104帶動所述第一輸出齒輪105轉(zhuǎn)動,達(dá)到傳遞扭矩的目,即當(dāng)發(fā)電機(jī)22進(jìn)行并網(wǎng)操作時,而所述主齒輪141不進(jìn)行工作時,所述發(fā)電機(jī)22的運(yùn)行不受到阻礙。
所述主齒輪141與所述介齒輪142、所述主齒輪141與所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143、所述介齒輪142與所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143以及所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143與所述輸出齒輪144的齒輪比的范圍均為1:12.5至1:100。
所述輸出齒輪144包括第二齒輪1441、法蘭盤1442、第二棘輪機(jī)構(gòu)1443和輸出軸,所述第二齒輪1441設(shè)置于所述法蘭盤1442上,且所述第二齒輪1441通過所述第二棘輪機(jī)構(gòu)1443與所述輸出軸傳動連接,所述第二棘輪機(jī)構(gòu)1443由所述第二齒輪1441指向所述輸出軸,所述第二齒輪1441與兩個所述扭矩轉(zhuǎn)換齒輪143均嚙合,當(dāng)所述輸出齒輪144不對外傳遞扭矩或所傳遞的扭矩減小時,為了防止所述輸出齒輪144倒轉(zhuǎn),將所述第二齒輪1441通過所述第二棘輪機(jī)構(gòu)1443與所述輸出軸連接,當(dāng)輸出齒輪144正轉(zhuǎn)時,所述第二棘輪機(jī)構(gòu)1443內(nèi)部卡合,使扭矩通過所述第二齒輪1441傳遞至所述輸出軸內(nèi),當(dāng)輸出軸方向的扭矩大于所述第二齒輪1441方向的扭矩時,即所述輸出齒輪144即將倒轉(zhuǎn)時,所述第二棘輪機(jī)構(gòu)1443內(nèi)部脫開,進(jìn)行滑動,達(dá)到防止所述輸出齒輪144倒轉(zhuǎn)的目的。
所述儲能飛輪21包括扭力彈簧211、慣性飛輪212和第三棘輪機(jī)構(gòu)213組成,所述扭力彈簧211的外側(cè)端與所述輸出軸固定連接,中心端通過所述第三棘輪與所述慣性飛輪212傳動連接,所述慣性飛輪212通過所述離合器41與所述發(fā)電機(jī)22的輸入軸1444傳動連接,所述扭力彈簧211接收所述輸出齒輪144的扭矩,并對其進(jìn)行儲能和傳遞,所述慣性飛輪212接收所述扭力彈簧的扭矩進(jìn)行儲能,并將扭矩傳遞至所述發(fā)電機(jī)的輸入軸上,使所述發(fā)電機(jī)22進(jìn)行轉(zhuǎn)動進(jìn)而輸出電能,通過設(shè)置所述扭力彈簧211和所述慣性飛輪212,能夠使扭矩更加平穩(wěn)的輸入至所述發(fā)電機(jī)22的輸入軸上,增加本系統(tǒng)的使用壽命。
所述第一棘輪機(jī)構(gòu)1432與所述第二棘輪機(jī)構(gòu)1443和所述第三棘輪機(jī)構(gòu)213結(jié)構(gòu)相同。
所述發(fā)電機(jī)22為三相同步發(fā)電機(jī)22,所述三相同步發(fā)電機(jī)22上設(shè)置有啟動繞組,當(dāng)進(jìn)行并網(wǎng)操作時,所述發(fā)電機(jī)22通過所述啟動繞組進(jìn)行預(yù)轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值是閉合所述離合器41使所述發(fā)電機(jī)22進(jìn)行電能輸出。
所述離合器41為電控多片干式離合器。
如圖3所述平臺主體31由多個氣密腔室311拼合組成,且處于所述平臺主體31的四角的所述氣密腔室311上設(shè)置有錨繩固定和張緊裝置312,每一所述固定錨32設(shè)置于一個所述錨繩固定和張緊裝置312上,其中,每一所述氣密腔室311的高度大于其長和寬,且所述平臺主體31的長和寬大于所述平臺主體31的厚度(即所述氣密腔室311的高度),所述固定錨32下端固定有重物塊321。
如圖4所述錨繩固定和張緊裝置312包括兩根支撐架3121、繩轂3122和錨繩張緊扭力彈簧3123,兩根所述支撐架3121下端均固定設(shè)置于所述氣密腔室311上,所述繩轂3122的兩端分別設(shè)置于兩根所述支撐架3121的上端,且能夠在兩根所述支撐架3121的上端沿其軸線自由轉(zhuǎn)動,所述錨繩張緊扭力彈簧3123一端固定設(shè)置于所述支撐架3121上,另一端固定設(shè)置于所述繩轂3122上,且能夠隨所述繩轂3122的轉(zhuǎn)動而緊繃和放松,所述固定錨32纏繞于所述繩轂3122上,且一端與所述平臺主體31固定連接,另一端與海底接觸,當(dāng)海浪產(chǎn)生變化時,所述錨繩固定和張緊裝置312能夠隨著海浪的變化自動調(diào)整放出的所述固定錨32的長度,當(dāng)海浪向上擺動或漲潮時,所述浮動平臺3相對于海底的高度增加,所述固定錨32的長度增加,纏繞在所述繩轂3122上的帶動所述繩轂3122轉(zhuǎn)動,所述繩轂3122帶動所述錨繩張緊扭力彈簧3123進(jìn)行纏繞變緊,即進(jìn)行儲能,當(dāng)海浪向下擺動或落潮時,所述錨繩張緊扭力彈簧3123鎖儲存的能量釋放,帶動所述繩轂3122進(jìn)行轉(zhuǎn)動,向上回收所述固定錨32,達(dá)到自動調(diào)節(jié)所述固定錨32長度的目的,而且,通過對所述固定錨32的調(diào)節(jié),能夠柔性的調(diào)節(jié)所述浮動平臺3所處海面的位置,使所述浮動平臺3在一定范圍內(nèi)進(jìn)行飄動,增加所述浮動平臺3克服海水變化的能力,而且通過所述浮動平臺3的自動調(diào)節(jié)功能,能夠隨時使所述浮筒11始終處于海水的水面處,達(dá)到隨時收集浪涌能量的目的。
所述固定錨32的長度大于所述平臺主體31所處的海域的漲潮后水深,防止海水向上擺動的幅度過大將所述固定錨32打斷或使所述浮動平臺3沒入海水中。
優(yōu)選的,每一所述浮動平臺3上設(shè)置有至少一個所述浪涌能量收集裝置1和所述能量轉(zhuǎn)換裝置2,最大限度的利用所述浮動平臺3的表面積。
一個所述并網(wǎng)機(jī)構(gòu)與多個能量轉(zhuǎn)換裝置2電連接,每一所述能量轉(zhuǎn)換裝置2上均設(shè)置有一個所述并網(wǎng)控制器42,即每一所述發(fā)電機(jī)22的輸出端均連接一個所述并網(wǎng)控制器42。
當(dāng)本申請進(jìn)行自建局域電網(wǎng)時,至少一臺所述能量轉(zhuǎn)換裝置2與所述并網(wǎng)控制器42之間連接所述激勵電源43和所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44,當(dāng)本申請進(jìn)行市電連接時,可以所有所述能量轉(zhuǎn)換裝置2均不設(shè)置所述激勵電源43和所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44。
一種利用上述的浪涌能量利用裝置的并網(wǎng)方法,包括:
當(dāng)將本申請進(jìn)行自建局域電網(wǎng)時:
S1、將所有所述離合器41和所有所述并網(wǎng)控制器42均斷開,并將所有所述并網(wǎng)控制器42的輸出端通過導(dǎo)線連通形成局域網(wǎng);
S2、將連接有所述激勵電源43的所述能量轉(zhuǎn)換裝置2的所述離合器41閉合,使其的所述發(fā)電機(jī)22接收浪涌能量進(jìn)行發(fā)電;
S3、所述激勵電源43向所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44供電使其產(chǎn)生具有穩(wěn)定的三相輸出頻率和穩(wěn)定的三相輸出電壓的電源;
S4、依次閉合其他所述能量轉(zhuǎn)換裝置2的并網(wǎng)控制器42,使其他所述發(fā)電機(jī)22通過所述啟動繞組接收S3中的電流,并將其三相輸出端連接到所述激勵電源的輸出端上;
S5、依次將所述發(fā)電機(jī)22的所述離合器41閉合,使該發(fā)電機(jī)22向所述局域網(wǎng)內(nèi)輸入電能。
當(dāng)將本申請進(jìn)行與市電連接時,所有所述發(fā)電機(jī)22均不設(shè)置所述激勵電源43和所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44,直接進(jìn)行S1、S4和S5步驟,其中S4中所述發(fā)電機(jī)22接收市電的電流,通過所述自啟繞組進(jìn)行自啟動,然后將已經(jīng)達(dá)到轉(zhuǎn)速的所述發(fā)電機(jī)22的所述離合器41閉合,使所述發(fā)電機(jī)22進(jìn)行發(fā)電,達(dá)到為市電進(jìn)行供電的目的。
在S3中,所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44所產(chǎn)生的電流為380V/50Hz;或在S3中,所述固定頻率和固定電壓發(fā)生器44所產(chǎn)生的電流為220V/50Hz。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn),均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。