偏航驱动潮汐涡轮机系统和方法技术方案

一种潮汐涡轮机系统，包括一偏航驱动，用于使涡轮机在相关于涨潮的第一位置，和相关于退潮的第二位置之间旋转。偏航驱动可以移动潮汐涡轮机至一个位置，在此位置潮汐涡轮机基本上指向涨潮的第一位置，并基本上指向退潮的第二位置。一种方法，用于获取潮汐能，包括在第一位置和第二位置的其中之一之间旋转潮汐涡轮机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关引用此申请受益于申请日为2013年2月21日，申请号为13/773，459的美国申请，并且在此中被引用。此申请的权利要求具有优先权。
此中描述的不同实施例涉及一个偏航驱动的系统和方法。此偏航驱动的系统和方法用于改善从海洋的潮汐中获取能量的效率。
技术介绍
全世界有许多地方具有活跃的，高速度的潮汐流。这些高速度的流动区域代表着极大的潜力，以转换变化的潮汐或潮汐能为电能。潮汐涡轮机具有很大的叶片，叶片位于海底或者配置在具有高速潮汐流的位置。潮汐推动这些潮汐涡轮机的叶片的移动，并随后驱动一个发电机产生电力。产生的电力被传输到路基的配电站，用于陆地上的电力分配。这种类型的电能是需要的，因为有许多居民区靠近海洋，并且既然这种能源或多或少是不可见的，美丽的海洋的场景对于潮汐涡轮机的使用又是遥不可及的。潮汐能在很大程度上是可预测的。能源的可用性的确定属性，与它的高密度，以及视觉和极小的航行影响的缺乏一起，使得潮汐能的提取成为一个在经济上非常诱人的议题，尤其是事实上整个可利用的资源仍保持未开发状态。通常，当前涨潮的变化是由于日月盈亏而自然发生的。潮汐流一种天然的摆动(两个方向的退潮和涨潮)。然而，潮涨和潮落并非总是反向平行的。换句话说，退潮可能并非恰好是180度的背离涨潮。此外，退潮和涨潮间的角度在一个区域内可以是高度空间上可变的。潮汐区域的天然结构也可以在一特定的区域内影响退潮和涨潮间的角度。此外，潮汐流的方向会季节性的有5-10度的改变。在一些地点，这些季节性的改变可以甚至更加明显。一旦考虑本地的异常现象和季节因素，方向仍旧是基本上可预测的。潮的起落的叠加可由其它来源而改变，例如强烈的大气活动。当前的潮汐涡轮机具有一些缺点。许多涡轮机无法说明潮汐的退潮和涨潮间的角度的区别，并且依此方法，由于在涨潮或落潮其中之一会有潮汐能的成分，能量被丢失了，或者两者都丢失了。一种类型的涡轮机包括一个双向转子，双向转子使用对称叶片，在退潮和涨潮期间使用。另一种涡轮机包括两个单向转子。在这些先前的海面下的涡轮机中，在退潮和涨潮间反向平行的发散并未被考虑到。这些系统可以从潮的涨落中捕获能量，但是由于一些流体并未直接流入涡轮机，它们是没有效率的。由于两个大型转子被使用，双转子的涡轮机是极其昂贵的，传动机构必须特别的用于支持双向的发电设备。这增加了复杂性，并降低了涡轮机的可靠性。在一个双向涡轮机中，在许多环境下，支柱和对于反向平行流体考虑的缺乏导致了约25%的获取惩罚。此类型的安排也是缺乏可靠的。在潮的涨落中，涨潮基本上被减少了，并位于支柱后面。在一个方向，涡轮机的叶片通过此低流动性区域。每个叶片从被负载转动到卸载，随后在它通过支柱后的区域时返回至负载。这导致了叶片的疲劳应力，并缩短了涡轮叶片的有效寿命。在另一种涡轮机中，叶片的螺距是变化的，如同在一个风力涡轮机中的那样。改变的螺距也使反向平行的潮的涨落无法考虑。如果可变螺距叶片必须通过紧跟的支柱，这些叶片也遭受了疲劳应力。此外，在重流体中的高流速时期，叶片的主动移动是一种对可靠性的挑战。大多数潮汐涡轮机的配置未考虑非潮的起落的反向平行的属性，因此潮起或潮落或其中两者的组成部分对于能量提取是丢失的。换句话说，由于涡轮机未被直接指向潮起或潮落或其中两者，一部分可抽取的潜在能量被丢失了。有一种改善系统的需求，系统能够从自然资源中抽取更多的能量。此外，也有一种更少花费的系统和方法的需求。【附图说明】根据一个实施例，图1是一个具有偏航驱动的潮汐涡轮机的透视图。根据一个实施例，图2是一个从潮汐涡轮机100上脱离的偏航驱动的透视图。根据一个实施例，图3是一个偏航驱动的侧视图。根据一个实施例，图4是图3沿着线4-4的一个偏航驱动的剖视图。根据一个实施例，图5是一个偏航驱动的顶视图。根据一个实施例，图6是从一个潮汐涡轮机输送电力至一个陆上发电站的示意图。根据一个实施例，图7是在一个具有活跃的，高速潮汐流区域内的多个潮汐涡轮机的示意图。根据另一个实施例，图8是另一个潮汐涡轮机800和一个附着的偏航驱动。根据另一个实施例，图9是从一个潮汐涡轮机抽取能量的方法的流程图。根据一个实施例，图10是一个计算机的示意图，例如一个用于控制潮汐能抽取过程的计算机。【具体实施方式】根据一个实施例，图1是一个具有偏航驱动200的一个潮汐涡轮机100的透视图。附着的是一个发电机，具有一第一叶片120和一第二叶片122。潮汐流转动了叶片120，122，随后相对于在发电机110内的定子逐次旋转了转子，以便从潮汐流中产生电力。产生的电力从潮汐涡轮机100中传输至一陆基的电站，用于分配电力。附着在潮汐涡轮机100上的是一个偏航驱动200。偏航驱动200被设计成一定的尺寸，以使潮汐涡轮机100在潮汐的退潮或涨潮中旋转。驱动也附着在一支柱130上，如图1所示。支柱130附着在海底，并在海底上支撑潮汐涡轮机100。潮汐涡轮机100配置在活跃的潮汐的区域内。偏航驱动200包括一滑环，用于从潮汐涡轮机100传输电力。潮汐涡轮机100也是密封的，以便抵抗海面下的环境。根据一个实施例，图2是一个从潮汐涡轮机100上脱离的偏航驱动200的透视图。偏航驱动200包括一上筒体210和一下筒体220。下筒体220是固定的或不变的。上筒体210相对于下筒体220旋转。附着在上筒体210上的是一个环形驱动或回转齿轮212。下筒体220包括至少一个小齿轮222，小齿轮咬合环形驱动或回转齿轮212。小齿轮222附着在一驱动马达的驱动轴上。驱动马达固定的附着在下筒体220上。驱动200也包括一滑环240。滑环允许了电力或能量通过一个旋转接头传输。偏航驱动200将会在随后的图3-5中进一步的描述。根据一个实施例，图3是一个偏航驱动200的侧视图。驱动包括下筒体220和上筒体210。如上所述，下筒体220是固定的，上筒体210相对于下筒体旋转。下筒体220包括一止动杆214和一止动撞针215。止动杆214和止动撞针215限制了上筒体210相对于下筒体220的旋转运动。根据一个实施例，图4是图3沿着线4-4的一个偏航驱动200的剖视图。在下筒体220内，有多个电动马达410，412，分别附着在变速箱420，422上。变速箱420，422包括一驱动轴430，432，小齿轮431，433附着在驱动轴430，432上。图4中显示了两个电动马达和变速箱的组合。应当当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一潮汐涡轮机系统，包括：一涡轮机，适用于使用一具有退潮和涨潮的区域；以及一偏航驱动，用于使涡轮机在相关于涨潮的第一位置，和相关于退潮的第二位置之间旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·巴尔比尔，理查德·J·汉德威格，特比尔·阿罗拉，理查德·P·克拉克，
申请(专利权)人：洛克希德马丁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US