[发明专利]一种同时采集风能与波浪能的漂浮式耦合发电系统

说明书

本发明涉及海洋可再生能源发电技术领域领域，更具体地，涉及一种同时采集风能与波浪能的漂浮式耦合发电系统。该系统包括浮台以及设置于浮台上的风力发电装置、波浪能发电装置、耦合装置，所述耦合装置连接有发电机；所述风能发电装置、波浪发电能装置分别联动耦合装置，通过耦合装置驱动发电机进行发电。本发明利用耦合装置将风能发电装置、波浪发电能装置传输的动力进行耦合，集中输入至发电机发电，将海上风能与波浪能在时间上和空间上互补，减少发电过程的能力损耗，提高能源利用率。

技术领域

本发明涉及海洋可再生能源发电技术领域领域，更具体地，涉及一种同时采集风能与波浪能的漂浮式耦合发电系统。

背景技术

我国海洋面积辽阔，拥有储量丰富且形式众多的海洋能源，因而，关于具有清洁的可再生优势的海洋能源的研究探索显得愈发重要。但是，目前大多数的海洋能发电方式为单能源发电，存在能量的利用效率低，发电量供应小，连续性差，供应不稳定等缺点。在各类海洋能源中，经过各国学者长时间的探索发展，风能与波浪能的开发利用技术相对成熟，且大量研究表明两者在时间与空间上存在一定的互补特性。

公开号为CN102900623A的中国专利在2013年01月30日公开了漂浮式海洋风能与波浪能混合发电平台，在一个平台上同时采用漂浮式海洋风能与波浪能混合发电装置进行发电，但是，该方案中的发电过程是独立分开的，发电损耗较大，发电效率也大大降低。

发明内容

本发明为更好地提高风能与波浪能混合的发电效率，提供一种同时采集风能与波浪能的漂浮式耦合发电系统，利用海上风能与波浪能在时间上和空间上的互补特性，将风能、波浪能捕获装置传输到同一个耦合装置中进行耦合发电，减少发电过程的能力损耗，提高能源利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种同时采集风能与波浪能的漂浮式耦合发电系统，包括浮台以及设置于浮台上的风力发电装置、波浪能发电装置、耦合装置，所述耦合装置连接有发电机；所述风能发电装置、波浪发电能装置分别联动耦合装置，通过耦合装置驱动发电机进行发电。发电机连接有储能设备。

所述耦合装置包括空心轴、轮轴、太阳轮、至少两个行星轮、行星排齿圈和轮架，所述轮轴一端连接风力发电装置，另一端与太阳轮连接固定；所述空心轴一端连接波浪能发电装置，另一端与行星排齿圈连接固定；所述行星轮环绕太阳轮啮合，同时行星排齿圈也围绕行星轮啮合；各行星轮均与轮架连接固定，通过轮架连接至发电机，输出动力进行发电。

耦合装置将风能发电装置、波浪发电能装置传输的动力进行耦合，集中输入至发电机发电，将海上风能与波浪能在时间上和空间上互补，减少发电过程的能力损耗，提高能源利用率。

优选地，所述风能发电装置包括机架、若干风轮叶片、竖直主轴和传动组件，所述机架设置固定于浮台，所述风轮叶片均匀连接竖直主轴，并通过竖直主轴转动固定于机架；所述竖直主轴端部连接传动组件，所述传动组件联动耦合装置。风轮叶片的设置位置一般位于竖直主轴的较高一端，以便尽可能地捕获海风。

优选地，所述传动组件包括锥齿轮传动部和皮带轮传动部，锥齿轮传动部一端连接竖直主轴，另一端与皮带轮传动部连接；所述皮带轮传动部则联动耦合装置的轮轴。锥齿轮传动部、皮带轮传动部主要用于将竖直主轴的动力传输至耦合装置的轮轴。

优选地，所述风能发电装置还包括支撑臂，所述风轮叶片为升力式直叶片结构，各风轮叶片通过支撑臂环绕连接于竖直主轴，两两风轮叶片夹角相等。一般采用风轮叶片的数量在三个以上，确保各个方向的海风均能驱动风轮叶片整体转动。由于风轮叶片为升力式矩形直叶片，所以整体的转动方向始终保持一个方向，避免逆向转动的情况发生，整体结构简单，同时也便于维修。