[发明专利]一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台及集聚群

说明书

技术领域

本发明涉及一种深海中利用风能与波浪能联合发电的装置，具体涉及一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台，还涉及一种多个可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台组成的集聚群，属于深海发电技术领域。

背景技术

在能源日益减少的今天，各国都在大力发展新型能源。海洋中蕴藏着巨大能量，以海上风电和波浪能发电为代表的可再生能源发展迅速。然而，目前海上风电场都位于近岸海域，由于深海环境恶劣，深海发电技术尚不完善，属深海风电场发展技术比较成熟。目前深海中风力发电基础主要采用漂浮在海面上的盒式平台，平台再用锚泊系统锚定于海床，首先用风机采集风能转换为机械能，再通过水轮机或液压缸及连杆机构将得到的机械能转换为旋转机械能，再通过发电机将旋转机械能转换为电能，适用于大于50m的水域，是未来深海海域风机基础发展的趋势之一。

另一方面，波浪能是深海中分布最广的可再生能源，然而波浪能发电成本极高，但转换效率却很低。所以，海上风电和波浪能发电相辅相成成为新方向，尤其是深海风机基础，在建造时应当考虑加入波浪能发电装置。本发明通过风力发电平台上下运动挤压液压缸发电装置带动发电机作业，从而实现风能波浪能联合发电。本发明能量转换步骤少，结构简单，易于实现，维护方便，可广泛应用于深水海域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台及集聚群，实现风能波浪能联合发电，能量转换步骤少，结构简单，稳定性高，维护方便。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台，包括漂浮于海面上的风机浮筒，风机浮筒上垂直设有风力发电机，其特征是，还包括多个围设在风机浮筒周边的波浪浮筒；每个波浪浮筒与风机浮筒的相对面相互平行并连接，在两者连接处相对的设有若干个传动装置，在两者浮筒腔体内设有若干个相应的液压缸发电装置，所述传动装置连接相应的液压缸发电装置；传动装置通过波浪浮筒与风机浮筒随波浪上下运动产生的相对转动带动液压缸发电装置将波浪能转换为电能。

进一步的，所述风机浮筒为正多边形，所述波浪浮筒为裙状围设于风机浮筒的每条边。

进一步的，所述液压缸发电装置包括液压缸和发电机，液压缸的活塞杆滑动贯穿其相应的浮筒侧壁连接传动装置，液压缸连接发电机。

进一步的，所述传动装置包括主万向节、万向节组合板和滑移万向节，所述主万向节连接波浪浮筒与风机浮筒的相对面，所述万向节组合板垂直设于相对面的中间位置，所述滑移万向节一端与活塞杆固定连接，其另一端设有滑轮，万向节组合板上设有供滚轮上下滑动的滑槽。

进一步的，万向节组合板与风机浮筒的上下端面通过弹性防水板密封连接；万向节组合板与波浪浮筒的上下端面亦通过弹性防水板密封连接。

进一步的，活塞杆与其相应的浮筒侧壁的接触面处设有关节轴承，关节轴承内固设有防水轴套，活塞杆与防水轴套滑动连接。

进一步的，还包括电力收集系统，发电机的输出端通过导线连接电力收集系统。

进一步的，万向节组合板中间设有横向的万向节固定轴，每个波浪浮筒与风机浮筒的相对面处设有的若干个主万向节均活动套设在万向节固定轴上，主万向节上设有锁止装置，锁止装置包括设置在相邻主万向节上的能够相互啮合的两个齿轮和驱动器，主万向节通过驱动器与主万向节控制器连接，主万向节控制器发送的锁止控制命令通过驱动器驱动相邻两个主万向节相互靠近直至两个齿轮啮合，从而锁止主万向节。

进一步的，所有浮筒均通过系泊绳和锚固定在海域中，每个波浪浮筒与风机浮筒之间还通过铁索连接。

本发明还提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台的集聚群，其特征是，包括沿岛屿呈线状分布或沿海岸线分布的若干个前述的可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明通过风机浮筒上垂直设置风力发电机，波浪浮筒与风机浮筒之间设置传动装置收集波浪能而发电，实现风能波浪能联合发电，能量转换步骤少，结构简单，易于实现，维护方便。

2、本发明将平台整体分成若干浮筒，风机浮筒位于中心，波浪浮筒紧密围绕风机浮筒，浮筒之间用铁索及万向节连接，此时平台内部波浪浮筒与风机浮筒之间可以发生相对运动，相当于给整体风机平台增加了一个缓冲，很大程度上提高了风机基础的稳定性。