一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元技术方案

本实用新型专利技术属于新能源供电技术领域，涉及一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元。波浪能发电单元包括：水室、摆板、液压泵和蓄能器，水室固定于海底中，摆板通过摆板轴转动设置于水室内，摆板轴的一端固定有主动盘，液压泵的输入端设置有从动盘，从动盘与主动盘之间设置有可调节两者角传动比的调节机构，蓄能器的输入端与液压泵的输出端相连接，蓄能器的输出端连接有一发电机。本实用新型专利技术在风浪大的天气也可正常发电。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于新能源供电
，涉及一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元。
技术介绍
目前社会形势下，随着全国工业化的飞速发展，对矿物能源需求也越来越大，如果不采取积极措施寻找其他能量转换方式和开发新能源利用策略，能源问题将严重威胁到人类社会的生存和发展。风能、太阳能、海洋能等可再生能源储量巨大、分布广泛、开发利用无污染。国家海洋技术中心的研究员们曾对大管岛进行了研究，并发现了一篇名为《大管岛多能互补独立供电系统总体设计研究》的论文(海洋技术第27卷第4期)，其中对于波浪能发电单元，采用摆式波力发电形式，当入射波进入水室时，由于水室后墙反射回来的波动叠加，在水室里形成驻波，利用驻波的振动作用，带动悬挂的摆板吸收波浪的能量，将波浪能转换为机械能，最终转换成电能输出。而为了避免当大海产生强风巨浪时，释放破坏力巨大的能量损坏发电系统，通常在摆板轴与液压泵之间设置离合器，控制波浪电站的其它设备与输入波浪能的摆板轴之间的连接和分离。上述论文中的方案，虽然基本实现了多能互补发电的目的，并且增设了离合器，当海里出现巨风大浪时，可将摆板轴与发电系统分离开，但却导致了波浪能的浪费，并且由于台风天气的太阳能发电效果是有限的，风力发电同样存在会因为释放破坏力巨大的能量损坏发电系统的问题，进而导致在台风天气时，使得各发电系统都停止工作，岛上居民只能使用蓄电池的电。
技术实现思路
本技术是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种波浪能发电单元，本技术所要解决的技术问题是：如何使得本波浪能发电单元在风浪大的天气时也可正常发电。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元，其特征在于，所述波浪能发电单元包括：水室，所述水室固定于海底中；摆板，所述摆板通过摆板轴转动设置于水室内，所述摆板轴的一端固定有主动盘；液压泵，所述液压泵的输入端设置有从动盘，所述从动盘与主动盘之间设置有可调节两者角传动比的调节机构；蓄能器，所述蓄能器的输入端与液压泵的输出端相连接，所述蓄能器的输出端连接有一发电机。其工作原理如下：当波浪进入水室中，由于水室后墙反射回来的波动叠加，要在水室里形成驻波，利用驻波的振动作用，带动悬挂的摆板吸收波浪的能量，将波浪能转化为机械能，并通过调节机构传递给液压泵，驱动液压马达转动，使发电机处于工作状态，开始发电。由于本波浪能发电单元在主动盘与从动盘之间设计有调节两者角传动比的调节机构；因此，如遇到风浪较大的天气，可通过调节机构调节主动盘与从动盘之间的角传动比，避免因释放较大的能量损坏发电机，同时又可保证其在风浪较大的天气中可正常发电。在上述的一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元中，所述主动盘和从动盘均套设于一固定轴上，所述主动盘的内侧面上开设有主动上环形槽和主动下环形槽，所述主动上环形槽和主动下环形槽均位于所述固定轴的两侧；所述从动盘的内侧面上开设有从动上环形槽和从动下环形槽，所述从动上环形槽和从动下环形槽均位于所述固定轴的两侧。在上述的一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元中，所述调节机构包括上转轴和下转轴，所述上转轴上转动设置有上滚轮，所述上滚轮的轮缘分别设置于主动上环形槽及从动上环形槽内；所述下转轴上转动设置有下滚轮，所述下滚轮的轮缘分别设置于主动下环形槽及从动下环形槽内；所述调节机构还包括能够带动所述上转轴和下转轴转动的驱动源。在上述的一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元中，所述驱动源包括电机、主动齿轮及从动齿轮，所述电机固定于水室上，所述电机的输出端与主动齿轮的一侧相固连，所述上转轴的端部与主动齿轮的另一侧相连接，所述从动齿轮与主动齿轮相啮合，所述下转轴的端部与从动齿轮的中心相固连。当摆板轴转动时，可带动主动盘转动，通过主动盘上的主动上、下环形槽的槽面，依靠两者之间的摩擦力带动上滚轮和下滚轮绕其自身的轴线自转，从而带动从动盘及液压泵的输入端旋转。改变上滚轮和下滚轮的倾斜角度，即可改变上滚轮和下滚轮在上述4个环形槽上的接触点到中心轴线的距离，从而改变角传动比；而本申请中，可通过电机转动，带动主动齿轮及从动齿轮同步转动，进而使上滚轮与下滚轮旋转相同的角度，调节两者在上述4个环形槽上的接触点到中心轴线的距离，从而改变角传动比。在上述的一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元中，所述主动盘与从动盘的尺寸相等，所述主动齿轮与从动齿轮的尺寸相等。在上述的一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元中，所述驱动源包括两个电机，两个所述电机分别与所述上转轴及下转轴的端部相固连。在上述的一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元中，所述上转轴及下转轴上均开设有凹槽，所述上滚轮和下滚轮分别设置于上转轴的凹槽及下转轴的凹槽内。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本波浪能发电单元在主动盘与从动盘之间设计有调节两者角传动比的调节机构；因此，如遇到风浪较大的天气，可通过调节机构调节主动盘与从动盘之间的角传动比，避免因释放较大的能量损坏发电机，同时又可保证其在风浪较大的天气中可正常发电。附图说明图1是实施例中本波浪能发电单元的原理示意图。图2是实施例中本调节机构的结构示意图。图3是实施例中本调节机构的剖面图。图中，1、水室；2、摆板；3、摆板轴；4、主动盘；41、主动上环形槽；42、主动下环形槽；5、液压泵；6、从动盘；61、从动上环形槽；62、从动下环形槽；7、调节机构；71、固定轴；72、上转轴；73、下转轴；74、上滚轮；75、下滚轮；76、电机；77、主动齿轮；78、从动齿轮；8、蓄能器；9、发电机。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。如图1所示，本波浪能发电单元包括水室1、摆板2、液压泵5和蓄能器8，水室1固定于海底中；摆板2通过摆板轴3转动设置于水室1内，摆板轴3的一端固定有主动盘4；液压泵5的输入端设置有从动盘6，从动盘6与主动盘4之间设置有可调节两者角传动比的调节机构7；蓄能器8的输入端与液压泵5的输出端相连接，蓄能器8的输出端连接有一发电机9。如图2、图3所示，具体来讲，主动盘4和从动盘6均套设于一固定轴71上，主动盘4的内侧面上开设有主动上环形槽41和主动下环形槽42，主动上环形槽41和主动下环形槽42均位于固定轴71的两侧；从动盘6的内侧面上开设有从动上环形槽61和从动下环形槽62，从动上环形槽61和从动下环形槽62均位于固定轴71的两侧。调节机构7包括上转轴72和下转轴73，上转轴72上转动设置有上滚轮74，上滚轮74的轮缘分别设置于主动上环形槽41及从动上环形槽61内；下转轴73上转动设置有下滚轮75，下滚轮75的轮缘分别设置于主动下环形槽42及从动下环形槽62内；调节机构7还包括能够带动上转轴72和下转轴73转动的驱动源。驱动源包括电机76、主动齿轮77及从动齿轮78，电机76固定于水室1上，电机76的输出端与主动齿轮77的一侧相固连，上转轴72的端部与主动齿轮77的另一侧相连接，从动齿轮78与主动齿轮77相啮合，下转轴73的端部与从动齿轮78的中心相固连。主动盘4与从动盘6的尺寸相等，主动齿轮77与从动齿轮78的尺寸相等。上转轴72及下转轴73上均开设有凹槽，上滚轮74和下滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元，其特征在于，所述波浪能发电单元包括：水室(1)，所述水室(1)固定于海底中；摆板(2)，所述摆板(2)通过摆板轴(3)转动设置于水室(1)内，所述摆板轴(3)的一端固定有主动盘(4)；液压泵(5)，所述液压泵(5)的输入端设置有从动盘(6)，所述从动盘(6)与主动盘(4)之间设置有可调节两者角传动比的调节机构(7)；蓄能器(8)，所述蓄能器(8)的输入端与液压泵(5)的输出端相连接，所述蓄能器(8)的输出端连接有一发电机(9)。

【技术特征摘要】
1.一种多能互补供电系统中的波浪能发电单元，其特征在于，所述波浪能发电单元包括：水室(1)，所述水室(1)固定于海底中；摆板(2)，所述摆板(2)通过摆板轴(3)转动设置于水室(1)内，所述摆板轴(3)的一端固定有主动盘(4)；液压泵(5)，所述液压泵(5)的输入端设置有从动盘(6)，所述从动盘(6)与主动盘(4)之间设置有可调节两者角传动比的调节机构(7)；蓄能器(8)，所述蓄能器(8)的输入端与液压泵(5)的输出端相连接，所述蓄能器(8)的输出端连接有一发电机(9)。2.根据权利要求1所述的多能互补供电系统中的波浪能发电单元，其特征在于，所述主动盘(4)和从动盘(6)均套设于一固定轴(71)上，所述主动盘(4)的内侧面上开设有主动上环形槽(41)和主动下环形槽(42)，所述主动上环形槽(41)和主动下环形槽(42)均位于所述固定轴(71)的两侧；所述从动盘(6)的内侧面上开设有从动上环形槽(61)和从动下环形槽(62)，所述从动上环形槽(61)和从动下环形槽(62)均位于所述固定轴(71)的两侧。3.根据权利要求2所述的多能互补供电系统中的波浪能发电单元，其特征在于，所述调节机构(7)包括上转轴(72)和下转轴(73)，所述上转轴(72)上转动设置有上滚轮(74)，所述上滚轮(74)的轮缘分别设置于主动上环形槽(41)及从动上环形槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕振波，潘洪军，朱世强，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33