一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统的制作方法

文档序号:36244551发布日期:2023-12-02 08:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,包括风力发电模块和风电导管架基础,其特征在于,包括波浪获能系统、液压系统(8)、储能系统、压力媒介内能交换装置(10)和膨胀发电机系统(2);波浪获能系统包括获能浮子(6)、摇杆(7),获能浮子(6)漂浮于水面上,在自重、浮力和波浪力的作用下带动摇杆(7)上下摆动,摇杆(7)连接液压系统(8);液压系统(8)包含有压力媒介存储容器和摆动压缩媒介机构,摆动的摇杆(7)对液压系统(8)做功,驱动液压系统(8)的摆动压缩媒介机构,液压系统(8)用于把摇杆(7)的摆动的机械能转化为一次压力媒介的内能,液压系统(8)的摆动压缩媒介机构输出一次压力媒介进入压力媒介存储容器或/和输送管道(9);输送管道(9)连接有压力媒介内能交换装置(10),压力媒介内能交换装置(10)用于把一次压力媒介的内能转化为机械能,再把机械能转化为二次压力媒介的内能;压力媒介内能交换装置(10)输出二次压力媒介进入存储管道(13)或/和膨胀发电机系统(2),存储管道(13)用于存储二次压力媒介,存储管道(13)的输出端连接膨胀发电机系统(2);膨胀发电机系统(2)用于转化二次压力媒介的内能为机械能,膨胀发电机系统(2)把得到的机械能转化为电能输出。

2.如权利要求1所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,储能系统为分布式设置,储能系统包括存储管道(13)。

3.如权利要求2所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,存储管道(13)布置在导管架主弦杆(4)的内部,且相邻的存储管道(13)之间并列,即每个存储管道(13)和压力媒介内能交换装置(10)之间单独连通,存储管道(13)和膨胀发电机系统(2)之间单独连通,存储管道(13)的输入端和输出端均连接有独立的阀门,阀门用于控制二次压力媒介输入存储管道(13)和输出存储管道(13)。

4.如权利要求1所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,摇杆(7)包括竖摇杆(71)、横摇杆(72)、输出摇杆(73);导管架主弦杆(4)和液压系统(8)连接的竖摇杆(71)、横摇杆(72)、输出摇杆(73)组成一个四连杆机构,使竖摇杆(71)、横摇杆(72)、输出摇杆(73)被获能浮子(6)驱动而做往复摆动;横摇杆(72)一端与竖摇杆(71)的中部铰接,横摇杆(72)的另一端与导管架主弦杆(4)铰接;获能浮子(6)连接竖摇杆(71)的下端;竖摇杆(71)的上端和输出摇杆(73)的一端铰接连接,输出摇杆(73)的另一端与液压系统(8)连接。

5.如权利要求1所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,液压系统(8)和膨胀发电机系统(2)设置在风机塔筒(1)的外部,压力媒介内能交换装置(10)设置在风机塔筒(1)的内部,输送管道(9)穿过风机塔筒(1)连接压力媒介内能交换装置(10),压力媒介内能交换装置(10)的输出端通过输送管道(9)连接存储管道(13)或/和膨胀发电机系统(2)。

6.如权利要求3所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,每个导管架主弦杆(4)内布置的存储管道(13)至少为两个,且每个存储管道(13)的输出的输送管道(9)和输入的输送管道(9)相互独立。

7.如权利要求6所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,存储管道(13)与导管架主弦杆(4)通过环板(14)连接,间隔设置使相邻的环板(14)之间留有间隙;环板(14)的内壁与存储管道(13)的外壁相连,环板(14)的外壁与导管架主弦杆(4)的外壁平齐,导管架主弦杆(4)的一端留有与环板(14)相邻的间隙匹配的凸起,使两个导管架主弦杆(4)通过环板(14)衔接后连接紧密。

8.如权利要求1-7任一所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,压力媒介内能交换装置(10)上设置有减振装置;导管架主弦杆(4)与存储管道(13)之间设置有孔隙,且空隙内充填海水;液压系统(8)和膨胀发电机系统(2)设置在集装箱内;风力发电模块和膨胀发电机系统(2)输出的电能经过并网变流器输出并入风机内部的交流母线;风机塔筒(1)设置在平台(3)上,平台(3)的下方设置导管架主弦杆(4)用于支撑平台(3),导管架主弦杆(4)上设置有导管架叉撑(5);膨胀发电机系统(2)包括有膨胀装置和发电机;一次压力媒介为气体或者液体,二次压力媒介为气体;液压系统(8)包括活塞、缸体、阀门,摆动运动使活塞在气压缸或液压缸体内产生压力,对一次压力媒介做功,并输出一次压力媒介。

9.如权利要求1-7任一所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,压力媒介内能交换装置(10)包括液压马达和空压机,液压马达用于将液压能转化为机械运动,机械运动包括旋转运动;空压机用于机械能转化为气体内能,机械运动驱动空压机的机械结构对二次压力媒介做功,二次压力媒介内能增加。

10.如权利要求4或5或7任一所述的一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,其特征在于,导管架主弦杆(4)的内腔用于存储二次压力媒介;储能系统包括压力媒介存储容器;平台(3)在导管架主弦杆(4)的顶部位置设置主弦杆顶部孔(11),用于输送管道(9)连接存储管道(13),存储管道(13)布设在导管架主弦杆(4)的内部。


技术总结
一种海上风电导管架基础的波浪能捕获及储能系统,包括风力发电模块和风电导管架基础,包括波浪获能系统、液压系统、储能系统、压力媒介内能交换装置和膨胀发电机系统;波浪获能系统包括获能浮子、摇杆;液压系统包含有压力媒介存储容器和摆动压缩媒介机构,液压系统用于把摇杆的摆动的机械能转化为一次压力媒介的内能,液压系统的摆动压缩媒介机构输出一次压力媒介进入压力媒介存储容器或/和输送管道;压力媒介内能交换装置用于把一次压力媒介的内能转化为机械能,再把机械能转化为二次压力媒介的内能;膨胀发电机系统用于转化二次压力媒介的内能为机械能,膨胀发电机系统把得到的机械能转化为电能输出。

技术研发人员:田会元,姜娟,陈立,史宏达,肖晶晶,宋础,李向南,程海锋,马文明,高彦琛
受保护的技术使用者:上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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