可调节负荷的潮流能发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种潮流能发电装置，尤其涉及一种可调节负荷的潮流能发电装置。
【背景技术】
[0002]现今能源日益短缺，温室效应日益严重，能源需要低碳化，所以风能，海洋能(包含潮汝能、潮流能、海浪能、洋流能)等清洁能源是未来能源的发展方向。但现在这些清洁能源的发电设备，除了风能利用比较成熟外，海洋能的利用还都是在起步阶段，没有通用和成熟的设备，效率低下，设备不能大规模化。
[0003]传统的海洋能发电装置一般只采用一个至两个水轮发电机。然而只采用一个或两个水轮发电机，为了提高发电功率，通常叶轮的直径需要制造得很大，这样会大大降低叶轮的转速，同时增大扭矩，导致中心轴和齿轮箱之间的摩擦加大，中心轴和齿轮箱的成本攀高。另外，整个发电装置的规模也会受到限制，发电装置的成本会居高不下，制约了海洋能发电装置的发展。
[0004]但是，目前海洋能发电领域的技术人员都存在着技术偏见，只着重于研发如何将水轮发电机的叶轮部分做大或者对叶轮叶片的结构进行改进以提高单个水轮发电机的发电功率。目前本领域没有任何人研究如何在不改变叶轮的前提下，提高发电功率且降低成本以适合商业运用。
[0005]另外，发电模组的发电功率和水流的速度呈立方比例关系。换言之，水流速度仅仅稍微提高一点，发电模组的发电功率也会巨大提高。由于海洋能不稳定(尤其是水流的流速变化较大)，现有技术通常采用两种做法。一种是直接采用负载能力大的发电模组。然而，由于水流速度大的时间非常短，通常水流速度都处于较小的水平。在这种情况下，水轮机转动不足以致发电装置无法有效捕捉海洋能，发电模组基本上都处于一个低效率运转的状态。并且负载能力大的发电模组成本也非常高。另外一种是采用负载能力较小的发电模组。当水流速度较高时，水轮机转动过快，发电输出功率会急剧增大。此时直接效仿风力发电模组，整个发电模组不工作，以防止发电模组过载和烧毁。然而，水流速度一提高，发电模组就不工作，大大降低了发电效率，浪费了海洋能。
[0006]因此，现有的海洋能发电装置都存在发电功率不稳定，波动大，投资过大而无法商业化等问题。并且现有的海洋能发电装置产生的电能也无法直接输出使用。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种可调节负荷的潮流能发电装置。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型提供一种可调节负荷的潮流能发电装置，包括框架、至少四个水轮机、至少四个发电模组和至少四个负荷调节模组。至少四个水轮机平行设置于框架内，每个水轮机的轴线方向垂直于水平面。至少四个发电模组分别与至少四个水轮机连接。至少四个负荷调节模组设置于框架且位于至少四个水轮机沿水流方向的上游，每个负荷调节模组包括至少一个导水板，转动机构和驱动器，当水流速度高于预设流速时，驱动器驱动转动机构以转动导水板，使得导水板位于打开状态，当水流速度小于或等于预设流速时，驱动器驱动转动机构以转动导水板，使得导水板位于闭合状态。
[0009]于本实用新型的一实施例中，转动机构包括主动杆、从动杆和至少两个连杆，主动杆和从动杆相互平行，至少两个连杆连接主动杆和从动杆。
[0010]于本实用新型的一实施例中，导水板的长度方向平行于水平面，导水板的数量为至少两个。
[0011 ] 于本实用新型的一实施例中，转动机构包括转动轴。
[0012]于本实用新型的一实施例中，导水板的长度方向垂直于水平面。
[0013]于本实用新型的一实施例中，负荷调节模组的数量为至少八个，每两个负荷调节模组对应于一个水轮机分别设置于水轮机的上游和下游。
[0014]于本实用新型的一实施例中，水轮机的数量为偶数个，且相邻两个水轮机呈轴对称设置以使相邻两个水轮机的转动方向相反。
[0015]于本实用新型的一实施例中，导水板的长度方向与水流方向之间的夹角大于O度且小于等于90度。
[0016]于本实用新型的一实施例中，打开状态包括全部打开状态和部分打开状态。
[0017]于本实用新型的一实施例中，框架包括外框架和至少一个内框架，至少一个内框架可分离地设置于外框架内，至少一个水轮机设置于一个内框架内。
[0018]于本实用新型的一实施例中，负荷调节模组可分离地设置于框架。
[0019]于本实用新型的一实施例中，转动机构包括定滑轮。
[0020]于本实用新型的一实施例中，负荷调节模组还包括支架、至少一个拉索和至少一个固定杆，导水板可转动地设置于支架，拉索的一端连接于驱动器，拉索跨过定滑轮，另一端固定于导水板上，固定杆的一端设置于支架，定滑轮固定于固定杆的另一端。
[0021]于本实用新型的一实施例中，导水板还包括阻挡轴，拉索固定于导水板的另一端还具有拉环，所述拉环套设于阻挡轴。
[0022]综上所述，本实用新型提供的可调节负荷的潮流能发电装置能有效地利用海洋能进行发电。不仅能提高发电模组在低水流速度下承受的负荷，还可以降低发电模组在高水流速度下的输出荷载。同时保证高水流速度下发电模组仍然正常高效率发电。因此，本实用新型的可调节负荷的潮流能发电装置其发电可平稳输出以及直接使用，解决了传统发电装置的发电输出功率波动大，稳定性差，效率低下的问题。另外，本实用新型采用至少四个呈阵列式分布的水轮机。通过这种阵列化设置，每个水轮机无需太大，在提高发电功率的前提下，有效地降低了水轮机的制造成本且延长水轮机的使用寿命，克服了现有技术中单机水轮机做大的技术偏见。
[0023]为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0024]图1所示为根据本实用新型第一实施例提供的可调节负荷的潮流能发电装置的俯视图。
[0025]图2为图1的正视图。
[0026]图3所示为根据本实用新型第一实施例提供的负荷调节模组于闭合状态时的侧视图。
[0027]图4所示为根据本实用新型第一实施例提供的负荷调节模组于打开状态时的侧视图。
[0028]图5所示为根据本实用新型第二实施例提供的可调节负荷的潮流能发电装置的俯视图。
[0029]图6为图5的正视图。
[0030]图7所示为根据本实用新型第三实施例提供的可调节负荷的潮流能发电装置的俯视图。
[0031]图8所示为根据本实用新型第四实施例提供的负荷调节模组于闭合状态时的侧视图。
[0032]图9所示为根据本实用新型第四实施例提供的负荷调节模组于打开状态时的侧视图。
【具体实施方式】
[0033]图1所示为根据本实用新型第一实施例提供的可调节负荷的潮流能发电装置的俯视图。图2为图1的正视图。图3所示为根据本实用新型第一实施例提供的负荷调节模组于闭合状态时的侧视图。图4所示为根据本实用新型第一实施例提供的负荷调节模组于打开状态时的侧视图。请一并参考图1至图4。
[0034]本实用新型第一实施例提供一种可调节负荷的潮流能发电装置100，包括框架1、至少四个水轮机2、至少四个发电模组3和至少四个负荷调节模组4。至少四个水轮机2平行设置于框架I内，每个水轮机2的轴线方向A垂直于水平面P。至少四个发电模组3分别与至少四个水轮机2连接。
[0035]于本实施例中，框架I由钢材料焊接而成，并有减少水流的设计。因此框架I重量轻，结构简单，易于加工制造，安装、调节，且拆换方便，适合工程应用。
[0036]于本实施例中，框架I包括外框架11和至少一个内框架12，至少一个内框架12可分离地设置于外框架11内，至少一个水轮机2设置于一个内框架12内。于本实施例中，内框架12上可设有卡勾，外框架11上可设有卡槽，内框架12通过卡勾和卡槽的相互卡合嵌入到外框架11内。然而，本实用新型对内框架12与外框架11之间的固定方式不作任何限定。于本实施例中，每两个水轮机2平行设置于一个内框架12内。然而，本实用新型对此不作任何限定。于其它实施例中，一个内框架12内可只有一个水轮机2。
[0037]于实际应用中，可先将水轮机2固定在内框架12内，然后将多个内框架12分别固定在外框架11内，从而实现水轮机2的模块化安装以及阵列式分布。大大简化了安装程序，减少安装时间，降低海洋中安装难度。另外，由于水轮机2长期受到海水的侵蚀和冲击，因此容易损坏要进行维修。传统的海洋能发电装置将需要在海里维修水轮机。这样维修非常困难且费用庞大。然而，本实用新