一种碟形内波发电平台的制作方法

文档序号:12259240阅读:279来源:国知局
一种碟形内波发电平台的制作方法与工艺

本发明涉及一种发电平台,具体涉及一种碟形内波发电平台,属于电力系统领域。



背景技术:

海洋占陆地表面积的百分之七十,其中更是蕴含着丰富的能源和资源,在当今化石燃料日渐枯竭的今天,积极地开发和利用海洋能源是缓解能源危机的不二法。目前传统的开发和利用海洋能资源的方式主要集中在海上风场发电,潮汐能发电以及潮流能发电。

海上风场发电主要是通过在大型的海上浮体平台上安装叶轮式风力发电机阵,利用海上强有力的风能推动叶轮转动从而将机械能转化为电能经过稳压后输入到发电厂储存。海上风场发电运行稳定且资源能量利用效率较高,但还存在结构复杂,安装技术难度大,投资及维护成本较高,经济性价比低等明显缺点。

潮汐能和潮流能发电的主要原理都是利用海流冲刷水轮机使叶轮旋转并通过加速齿轮箱带动外部的发电机最终将机械能转化为电能输出。二者的不同之处在于潮汐能发电是以海水涨潮与落潮时所产生的水位压头为动力而潮流能发电则是以海洋中存在的诸多暗流为动力进而推动叶轮旋转。潮汐能发电具有发电量大,能量利用率高等明显优势但潮汐能发电需要建设拦河堤坝一次性投资较多且受外界环境因素影响较大,发电运行不稳定。而潮流能发电虽然不需要建设堤坝但其能量利用率较低且由于潮流具有不可预测的特点导致受环境影响较大,发电运行不稳定。

内波发电是一种新兴的海洋能利用方式,其原理主要利用内波波幅大的特点使发电装置在内波波峰和波谷之间一起做上下往复的运动,从而将重力势能转化为电能加以利用。由于内波的横向传递速度较慢所以发电装置主要利用垂直面的往复运动。内波发电具有能源利用效率高,功能稳定,一次性投资少且受外界环境因素影响少等显著优点但现在主流的内波发电装置结构较为复杂且维修不便。

性能优良的发电装置应具有发电量大,能源利用效率高,工作稳定,受外界环境影响较小,结构简单,便于安装,成本低等显著优点。



技术实现要素:

本发明为解决现有内波发电装置发电效率低,功能不稳定,且适用范围较小的问题,进而提出一种碟形内波发电平台。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括碟形平台主体、内部水密舱室、控制模块舱室、驱动模块舱室、稳压模块舱室、储能模块舱室、电源舱室、多个通信接口和多个发电单元,内部水密舱室安装在碟形平台主体内,电源舱室安装在内部水密舱室内,内部水密舱室内沿电源舱室圆周方向依次设有控制模块舱室、驱动模块舱室、稳压模块舱室、储能模块舱室,内部水密舱室外侧壁沿圆周方向设有多个通信接口,多个发电单元沿圆周方向均布安装在碟形平台主体的外侧壁上。

每个独立发电单元的水轮机叶片在水流的带动下旋转,并带动发电机运转,由于发电单元外形的独特设计,水轮机叶片所在的剖面内流速最大,从而使水轮机叶片旋转更快提高能量转化效率。

本发明的有益效果是:1、本发明发电量大,能源利用效率高,工作稳定,受外界环境影响较小,结构简单,便于安装,成本低等显著优点;2、本发明功能稳定,能够适应各种水下环境,适用范围广泛。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图,图2是发电单元的结构示意图,图3是云台组件的结构示意图,图4是发电单元发电原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式所述一种碟形内波发电平台包括碟形平台主体1、内部水密舱室2、控制模块舱室3、驱动模块舱室4、稳压模块舱室5、储能模块舱室6、电源舱室7、多个通信接口8和多个发电单元9,内部水密舱室2安装在碟形平台主体1内,电源舱室7安装在内部水密舱室2内,内部水密舱室2内沿电源舱室7圆周方向依次设有控制模块舱室3、驱动模块舱室4、稳压模块舱室5、储能模块舱室6,内部水密舱室2外侧壁沿圆周方向设有多个通信接口,多个发电单元9沿圆周方向均布安装在碟形平台主体1的外侧壁上。

碟形平台主体1表面安装有浮力材料;通信接口8可实现与外部环境的信息交流和信息处理;内部水密舱室2安装于碟形平台主体1的重心位置,其中电源舱室7安装于内部水密舱室2的正中心,在电源舱室7周围均匀安装四个可拆卸水密模块舱室分别为控制模块舱室3,驱动模块舱室4,稳压模块舱室5,储能模块舱室6,并在各个水密舱室的外围安装通信接口8以进行外部信息交换;在碟形平台主体1的外围均匀安装有六个独立发电单元9,独立发电单元9与碟形平台主体1之间安装有新型六自由度云台调位装置时刻独立发电系统与水面保持垂直提高发电效率

具体实施方式二:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式所述一种碟形内波发电平台的每个发电单元9包括支撑机构、云台组件、传动轴系91、两个水轮机叶片92和两个发电机93,所述支撑机构通过所述云台组件与碟形平台主体1的外侧壁连接,两个发电机93呈一字形对称安装在所述支撑机构内,且两个发电机93的转动轴通过传动轴系91连接,两个水轮机叶片92套装在传动轴系91上。发电机93和发电机93安装于小型水密舱室中,且两个水密舱室关于独立发电单元9中横剖面对称,水密舱室分别通过三个均匀布置的支撑肋板96直接安装于双开口拉瓦尔管壁94上,发电机93轴端连接传动轴系91,轴系的末端安装水轮机叶片92,且水轮机叶片92的位置位于独立发电单元9横剖面最小处,可以增加水轮机叶片92上的水流速度,从而增加发电效率。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式所述一种碟形内波发电平台的支撑机构包括开口拉瓦尔管94、发电机支撑结构95和多个支撑肋板96,发电机93通过发电机支撑结构95安装在开口拉瓦尔管94的内侧壁,开口拉瓦尔管94的内侧壁上设有多个支撑肋板96。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式所述一种碟形内波发电平台的云台组件包括U形框架97、横向旋转舵机98和两个纵向旋转舵机99,U形框架97的底部通过横向旋转舵机98与碟形平台主体1的外侧壁连接,开口拉瓦尔管94的外侧壁通过两个纵向旋转舵机99与U形框架7的内侧壁连接。在半开式云台装置框架97上,分别安装云台横向旋转舵机98,云台纵向旋转舵机99;其中云台组件的横向旋转舵机98与碟形平台主体1相连,而云台纵向旋转舵,99与独立发电单元9相连,所有旋转舵机均受位于碟形平台主体1内控制模块舱室3以及驱动模块舱室4调控,根据水流的不同来流方向从而调整独立发电单元9所需的最佳角度,进而达到发电效率最大化。其它组成及连接关系与具体实施方式二或三相同。

工作原理

结合图4说明本发明的工作原理:当碟形内波发电平台从波峰向波谷运动时,水流从独立发电单元9的下端流向上端,在水轮机叶片92处的水流方向为由下至上;近似的当碟形发电平台从波谷向波峰运动时,水流从独立发电单元9的上端流向下端,在水轮机叶片92处的水流方向为由上至下,由于独立发电单元9外形的独特设计,水轮机叶片92所在的剖面内流速最大从而使水轮机叶片92旋转更快提高能量转化效率。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

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