本实用新型专利技术属于新能源供电技术领域，涉及一种波浪能发电单元及多能互补供电系统。本发电单元包括水室、摆板、液压泵和蓄能器，水室固定于海底上；摆板通过摆板轴转动设置于水室内；液压泵与摆板轴之间设置有调节机构；蓄能器与液压泵相连接，蓄能器连接有发电机。本多能互补供电系统包括波浪能发电单元、太阳能发电单元、风能发电单元及电力控制单元，波浪能发电单元、太阳能发电单元、风能发电单元均为独立的发电单元，且输出电能给电力控制单元。本实用新型专利技术实现在风浪较大的天气中，也可正常发电，保障用户用电。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于新能源供电
，涉及一种波浪能发电单元及多能互补供电系统。
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。如何利用这些资源转变成现代信息社会普遍所需的电能受到各国普遍重视。作为新兴可持续发展能源，风能和潮流能具有取之不尽、用之不竭的优势，而风能和潮流能两者都具有能量密度低，受季节、气候和地理位置等因素影响的特点，具有不稳定性。因此，采用风能、太阳能和潮流能的互补发电是解决自然资源不稳定问题的一个很好的措施。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)，在该论文中记载了如何通过波浪能-风能-太阳能多种能源互相补充的形式，建设多能互补电站。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，本技术所要解决的第一个技术问题是：如何使得本波浪能发电单元在台风天气时也可正常发电。本技术是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种多能互补供电系统，本技术所要解决的第二个技术问题是：如何使得本多能互补供电系统在台风天气时，也有发电单元在正常供电，保证岛上居民除储蓄电外也有其它电可用。本技术的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种波浪能发电单元，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上；摆板，所述摆板通过摆板轴转动设置于水室内；液压泵，所述液压泵的输入端与摆板轴之间设置有可调节两者传动比的调节机构；蓄能器，所述蓄能器的输入端与所述液压泵的输出端相连接，所述蓄能器的输出端连接有发电机。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。由于本设计中，摆板轴与液压泵的输入端之间设计有调节机构，可根据实际情况，调节两者之间的传动比，使其可适应各类天气环境；如遇到风浪较大的天气，可通过调节机构，使摆板轴与液压泵的输入端之间的传动比增大，则摆板轴即使转动较大的摆幅、转速，液压泵输入端的转速也能保持可控的范围内，避免风浪较大天气中，释放破坏力巨大的能量损坏发电机，同时也可保持正常的发电。在上述的一种波浪能发电单元中，所述调节机构包括中间轴和花键轴，所述中间轴依次套设有可同步转动的大齿轮一、中齿轮一和小齿轮一，所述摆板轴上套设有与所述大齿轮一相啮合的主动齿轮；所述花键轴上依次套设有可在该花键轴上自由转动的中齿轮二和大齿轮二，所述中齿轮二、大齿轮二分别与所述中齿轮一和小齿轮一相啮合，所述花键轴上还套设有套筒，所述套筒与花键轴周向固定但可沿该花键轴轴向移动，并能够与所述中齿轮二、大齿轮二相啮合，所述花键轴与液压泵的输入端相连接。当摆板轴与液压泵之间需要较大的传动比时，可通过移动套筒，使套筒与中齿轮二相啮合，通过中齿轮一和中齿轮二来传递动力；而如需要较小的传动比时，则通过移动套筒，使套筒与大齿轮二相啮合即可，使小齿轮一与大齿轮二相啮合；此处需要注意的是，具体的传动比，可根据实际需要设置多档，只要可调节即可。在上述的一种波浪能发电单元中，所述调节机构还包括与花键轴相平行的油缸，所述油缸的一端固定于水室内，所述油缸的另一端通过竖杆与所述套筒相固连。通过油缸的伸缩，带动套筒与不同的齿轮相啮合。本技术的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种多能互补供电系统，所述多能互补供电系统包括波浪能发电单元、太阳能发电单元、风能发电单元及电力控制单元，所述波浪能发电单元、太阳能发电单元、风能发电单元均为独立的发电单元，且输出电能给电力控制单元，其特征在于：所述波浪能发电单元包括：水室、摆板、液压泵和蓄能器，所述水室固定于海底上，所述摆板通过摆板轴转动设置于水室内，所述液压泵的输入端与摆板轴之间设置有可调节两者传动比的调节机构，所述蓄能器的输入端与所述液压泵的输出端相连接，所述蓄能器的输出端连接有发电机。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。同时，太阳能发电单元及风能发电单元均同时工作，与波浪能发电单元形成多能互补，与电力控制单元配合发电。太阳能发电单元、风能发电单元及波浪能发电单元与电力控制单元之间的连接及配合，为现有技术，在
技术介绍
中所提及的论文中也已公开，在此不加以赘述。本系统要保护的关键点也是具有调节机构的多能互补供电系统。摆板轴与液压泵的输入端之间设计有调节机构，可根据实际情况，调节两者之间的传动比，使其可适应各类天气环境；如遇到风浪较大的天气，可通过调节机构，使摆板轴与液压泵的输入端之间的传动比增大，则摆板轴即使转动较大的摆幅、转速，液压泵输入端的转速也能保持可控的范围内，避免风浪较大天气中，释放破坏力巨大的能量损坏发电机，同时也可保持正常的发电。在上述的一种多能互补供电系统中，所述电力控制单元包括依次相连接的直流转换器、控制器、电池组、逆变器及交流配电器。由于采用波浪能-风能-太阳能的多能互补技术，因此电力控制单元在能量合并与转换时进行了转换，使不同发电单元的输出可调整在同样的电压范围内，经逆变器转换成交流输出输入交流配电器，最终提供给用户使用。在上述的一种多能互补供电系统中，所述调节机构包括中间轴和花键轴，所述中间轴依次套设有可同步转动的大齿轮一、中齿轮一和小齿轮一，所述摆板轴上套设有与所述大齿轮一相啮合的主动齿轮；所述花键轴上依次套设有可在该花键轴上自由转动的中齿轮二和大齿轮二，所述中齿轮二、大齿轮二分别与所述中齿轮一和小齿轮一相啮合，所述花键轴上还套设有套筒，所述套筒与花键轴周向固定但可沿该花键轴轴向移动，并能够与所述中齿轮二、大齿轮二相啮合，所述花键轴与液压泵的输入端相连接。在上述的一种多能互补供电系统中，所述调节机构还包括与花键轴相平行的油缸，所述油缸的一端固定于水室内，所述油缸的另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种波浪能发电单元，其特征在于，所述波浪能发电单元包括：水室(1)，所述水室(1)固定于海底上；摆板(2)，所述摆板(2)通过摆板轴(3)转动设置于水室(1)内；液压泵(4)，所述液压泵(4)的输入端与摆板轴(3)之间设置有可调节两者传动比的调节机构(7)；蓄能器(5)，所述蓄能器(5)的输入端与所述液压泵(4)的输出端相连接，所述蓄能器(5)的输出端连接有发电机(6)。
【技术特征摘要】
1.一种波浪能发电单元，其特征在于，所述波浪能发电单元包括：水室(1)，所述水室(1)固定于海底上；摆板(2)，所述摆板(2)通过摆板轴(3)转动设置于水室(1)内；液压泵(4)，所述液压泵(4)的输入端与摆板轴(3)之间设置有可调节两者传动比的调节机构(7)；蓄能器(5)，所述蓄能器(5)的输入端与所述液压泵(4)的输出端相连接，所述蓄能器(5)的输出端连接有发电机(6)。2.根据权利要求1所述的波浪能发电单元，其特征在于，所述调节机构(7)包括中间轴(71)和花键轴(72)，所述中间轴(71)依次套设有可同步转动的大齿轮一(73)、中齿轮一(74)和小齿轮一(75)，所述摆板轴(3)上套设有与所述大齿轮一(73)相啮合的主动齿轮(76)；所述花键轴(72)上依次套设有可在该花键轴(72)上自由转动的中齿轮二(77)和大齿轮二(78)，所述中齿轮二(77)、大齿轮二(78)分别与所述中齿轮一(74)和小齿轮一(75)相啮合，所述花键轴(72)上还套设有套筒(79)，所述套筒(79)与花键轴(72)周向固定但可沿该花键轴(72)轴向移动，并能够与所述中齿轮二(77)、大齿轮二(78)相啮合，所述花键轴(72)与液压泵(4)的输入端相连接。3.根据权利要求2所述的波浪能发电单元，其特征在于，所述调节机构(7)还包括与花键轴(72)相平行的油缸(8)，所述油缸(8)的一端固定于水室(1)内，所述油缸(8)的另一端通过竖杆与所述套筒(79)相固连。4.一种多能互补供电系统，所述多能互补供电系统包括波浪能发电单元、太阳能发电单元(9)、风能发电单元(10)及电力控制单元，所述波浪能发电单元、太阳能发电单元(9)、风能发电单元(10)均为独立的发电...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘洪军，王海峰，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
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