[发明专利]一种重力落差海洋水电动力系统

说明书

本发明提供了一种安装在船舶底部的重力落差海洋水电动力系统，其包括：进水机构，其包括吸水模块和可伸缩、可旋转的管道模块，吸水模块位于管道模块靠近船首一侧；电力机构，其包括发电模块和储能模块，发电模块位于管道模块靠近船尾一侧；出水机构，其包括排水模块；排水模块位于管道模块靠近船尾一侧，且比发电模块更靠近船尾；具有若干档位的旋转控制机构，其连接船底和管道模块，不同档位对应管道模块与船底不同的夹角。本发明效率高、低污染且具有刹车系统。

技术领域

本发明涉及一种重力落差海洋水电动力系统。

背景技术

随着世界海运市场的不断发展，船舶也在向着高速化和大型化的方向发展。舰船环境条件往往比陆地要恶劣得多，有下列主要特点：

(1)航运区域广，特别是远洋舰船，气温变化大，湿度高，空气中常常有盐雾、油雾及霉菌等腐蚀物，甚至还混有爆炸性气体。此外，舰船还因受风浪作用，而产生幅度可能很大的倾斜和摇摆；

(2)主机和推进系统会产生振动，舰艇在战斗中更会受到各种强烈机械冲击和震动；

(3)舰船舱室容积小，空间狭窄，周围船体和隔墙恰恰都是导电体和导热体；

(4)电气设备之间有较大的电磁干扰。

因此，船舶动力系统和电力系统应满足以下基本要求：一、尽可能提高系统工作效率，减少燃料消耗，确保舰船续航能力；二、工作可靠，最大限度保证不间断供电；三、生命力强，如发生舱室破损进水时或失火时，仍保持不间断工作能力；四、应具有防盐雾、防油雾、防霉菌、防水、防燃、防爆等性能和耐冲击、振动和摇摆的能力(长期横倾不超过15度，长期纵倾不超过10度，周期性横摇幅值不超过22.5度，周期性纵摇幅值不超过7.5度，周期为10秒)；五、要求能在零下25度到零上45度的环境温度和最大湿度95％条件下正常工作。现有船舶动力来源于电动机带动螺旋桨，电动机的能量来源于发电机，发动机的能量来源于原动机，原动机的能量来源于化学能，主要有以下缺陷：总体效率不高，污染较为严重；通过耗能方式来实现减速和制动，导致减速效果差、距离长；没有刹车系统，缺乏横移能力，容易发生船体受损、报废和沉没等重大事故；储存大量燃油燃气，增加了火灾隐患。

因此，如何提供一种效率高、低污染且具有刹车系统的海洋水电动力系统成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种重力落差海洋水电动力系统，其效率高、低污染且具有刹车系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种安装在船舶底部的重力落差海洋水电动力系统，其包括：

进水机构，进水机构包括吸水模块和可伸缩、可旋转的管道模块，吸水模块位于管道模块靠近船首一侧；

电力机构，电力机构包括发电模块和储能模块，发电模块位于管道模块靠近船尾一侧；

出水机构，出水机构包括排水模块；排水模块位于管道模块靠近船尾一侧，且比发电模块更靠近船尾；

具有若干档位的旋转控制机构，旋转控制机构连接船底和管道模块，不同档位对应管道模块与船底不同的夹角。

本发明中，各个模块可根据不同应用场景合并设计使用，完成发电、储能、推进和制动全过程，也可以与柴油机、燃气轮机、燃料电池等不同的化学能原动机进行组合设计。

本发明中，发电模块可采用水力涡轮发电机或其他发电装置。

本发明中，储能模块可采用蓄电池和SMES(超导磁储能)，或其他储能装置及其组合。