本发明专利技术公开了一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，包括支撑杆、机壳、锚链、旋转叶轮、发电机组、偏航调节组件、升降机构、漂浮物收集机构和防撞保护机构，支撑杆以竖直方向设置，支撑杆的一端与机壳相连，另一端分别与锚链固定相接，锚链远离支撑杆的一端分别与海底地面固定连接，旋转叶轮与机壳的一侧转动连接，发电机组位于机壳内部，偏航调节组件位于机壳与支撑杆的衔接处，升降机构的一端与机壳远离旋转叶轮的一侧相连，另一端穿设于支撑杆远离机壳的一端，漂浮物收集机构穿设于支撑杆中部，防撞保护机构的一端贯穿于升降机构内部，另一端沿锚链向海底地面方向延伸，发电机组、偏航调节组件、升降机构和防撞保护机构之间电连接。
【技术实现步骤摘要】
一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置
本专利技术涉及风力发电设备
，具体为一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置。
技术介绍
风力发电是可再生能源发电技术，近年来，深受重视。由于风能的稳定性差，风力发电机组的功率由风速大小决定。当风力过大，电网输送超过负荷，只能限电弃风，这就造成了风资源的浪费。因此促进了海上风力发电技术的发展，由于海上风速大，且没有障碍物影响，风速风向更稳定，开发价值极大。但是海上风力发电装置多会受到海浪的波动影响，造成装置整体发生摇晃，很大程度上降低了发电机组的工作效率。另外，海底固定组件也会对海洋生态动物的行动路线造成一定影响，甚至会发生碰撞，不仅危害海洋生物的安全，也破坏了发电装置的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，包括支撑杆、机壳、锚链、旋转叶轮、发电机组、偏航调节组件、升降机构、漂浮物收集机构和防撞保护机构。支撑杆以竖直方向设置，支撑杆的一端与机壳相连，支撑杆的另一端分别与锚链固定相接，锚链远离支撑杆的一端分别与海底地面固定连接。锚链用于维持海上风力发电装置的整体稳定性。旋转叶轮与机壳的一侧转动连接，是海上风力发电装置的基础部件。发电机组位于机壳内部，旨在实现风能与电能的转换。偏航调节组件位于机壳与支撑杆的衔接处，可使得旋转叶轮始终对准风口，以此保证海上风力发电装置的风能的最大转换率。升降机构的一端与机壳远离旋转叶轮的一侧相连，升降机构的另一端穿设于支撑杆远离机壳的一端。升降机构设置的目的在于根据自然界风力的大小，来调节海上风力发电装置位于海平面以上的高度，以此来确保海上风力发电装置的整体稳定性。具体地，当风力大且浪很大时，升降机构作用于海上风力发电装置的下降，以此减缓风力以及海浪对其的冲击力，保证其整体稳定性；风力小且浪小时，不需要特别维持海上风力发电装置的稳定性，此时升降机构作用于海上风力发电装置的上升，避开可能存在的障碍物，来获取更多的风能，保证发电机组的工作效率。漂浮物收集机构穿设于支撑杆中部，设置的目的在于利用波浪运动对机构产生的冲击力转化为吸力，从而实现对海平面的漂浮物统一收集的作用。防撞保护机构的一端贯穿于升降机构内部，防撞保护机构的另一端沿锚链向海底地面方向延伸，设置的目的在于：一是防止海洋生物碰撞，危害海洋生物的安全；二是对海洋生物与锚链的碰撞实现缓冲作用，保证海上风力发电装置的整体稳定性。发电机组、偏航调节组件、升降机构和防撞保护机构之间电连接。进一步的，所述升降机构包括储气腔室、回风机、第一气管、浮力气囊和第二气管。储气腔室设于机壳远离旋转叶轮的一侧，用于升降机构内部空气的定量储存。回风机位于储气腔室的下端，回风机的作用端分别与储气腔室、第一气管连通，旨在实现升降机构内部的空气流通，从而达到对海上风力发电装置的升降目的。浮力气囊环绕穿设于支撑杆的下端，利用气囊内部空气量的大小，改变其产生的浮力，从而实现升降机构的作用。第一气管远离回风机的一端与浮力气囊相连通，第二气管的一端与储气腔室相连通，第二气管的另一端与浮力气囊相连通。回风机与发电机组电连接。进一步的，所述第二气管与储气腔室衔接处设有阀门，旨在控制储气腔室内部与第二气管之间的空气流通，使得升降机构对海上风力发电装置起到升降作用。进一步的，所述漂浮收集机构包括收集箱体、橡胶块、连杆、活动板、转轮和牵引链。收集箱体中轴线处中空，收集箱体穿设于支撑杆上，是漂浮物收集储存的主要部件。活动板以竖直方向设于收集箱体的两侧，收集箱体与活动板相对的两侧分别设有吸入口，连杆以水平方向设于收集箱体的两侧，连杆的两端分别与活动板固定连接。通过波浪对活动板的冲击力，可使得活动板连同连杆整体发生位移。橡胶块的一端与活动板固定连接，橡胶块的另一端与收集箱体固定连接。利用橡胶块的弹性特征，对海水产生一定的吸力，从而将海平面的漂浮物吸至漂浮物收集机构的内部，实现统一收集作用。转轮依次转接于收集箱体的一侧，活动板上设有圆孔，牵引链的一端通过圆孔与活动板相连接，牵引链的另一端经由转轮与橡胶块的中心处连接。由于活动板的位移运动，以及转轮的胀紧作用，牵引链对橡胶块产生向下拉力，使橡胶块向中心下凹变形，从而产生一定的吸力，实现海平面漂浮物的收集。进一步的，所述防撞保护机构包括保护管道、传输管道和空气压缩机。支撑杆位于机壳与收集箱体之间段设有迎风口，用于收集旋转叶轮以下支撑杆部位所接收到的风，实现风能的最大利用率。支撑杆处于收集箱体内部的上段集中设有若干通孔，空气压缩机位于迎风口与通孔之间，空气压缩机固定于支撑杆内部。空气压缩机可将迎风口收集起来的风进行压缩，并由通孔传递至支撑杆外部实现作用。传输管道的一端与收集箱体内腔相连通，传输管道的另一端与保护管道相连通，起到传输漂浮物的作用。保护管道包裹环绕于锚链的外侧，漂浮物由传输管传递保护管道，对锚链外侧起到包裹作用，设置的目的在于：一是防止海洋生物碰撞，危害海洋生物的安全；二是对海洋生物与锚链的碰撞实现缓冲作用，保证海上风力发电装置的整体稳定性。空气压缩机与发电机组之间电连接。进一步的，所述活动板背离收集箱体的一侧为弧形，设置的目的在于可充分利用各方位波浪产生的冲击力，达到最佳的漂浮物收集效果。进一步的，所述支撑杆与收集箱体相连的两端转动连接有齿圈，收集箱体对应以圆周设有若干凸块，齿圈与凸块啮合连接，设置的目的在于：一是实现支撑杆与收集箱体之间的连接关系，二是通过收集箱体与支撑杆之间的转动，可保证收集箱体始终对准海浪冲击的相对面，将波浪能最大化实现利用。进一步的，所述收集箱体由内部向外延伸有排水管，排水管远离收集箱体的一端与支撑杆固定连接，设置的目的在于将漂浮物所附带的水分排出收集箱体外部，以此保证后续漂浮物运输的流畅性。进一步的，所述收集箱体的外侧壁上对应设有水平方向的滑槽，连杆穿过滑槽分别与活动板的内侧相连，设置的目的在于：一是实现收集箱体与活动板之间的连接关系；二是限定活动板的位移路径，以及保证活动板运动的顺畅性。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术带海底压缩空气储能的海上风力发电装置1、升降机构设置的目的在于根据自然界风力的大小，来调节海上风力发电装置位于海平面以上的高度，以此来确保海上风力发电装置的整体稳定性。具体地，当风力大且浪很大时，升降机构作用于海上风力发电装置的下降，以此减缓风力以及海浪对其的冲击力，保证其整体稳定性；风力小且浪小时，不需要特别维持海上风力发电装置的稳定性，此时升降机构作用于海上风力发电装置的上升，避开可能存在的障碍物，来获取更多的风能，保证发电机组的工作效率。2、漂浮物收集机构设置的目的在于利用波浪运动对活动板产生的冲击力，利用橡胶块的弹性特征转化为吸力，从而将海平面的漂浮物吸至漂浮物收集机构的内部，实现统一收集作用。3、防撞保护机构设置的目的在于：一是可将旋转叶轮以下支撑杆部位所接收到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，其特征在于：所述海上风力发电装置包括支撑杆(1)、机壳(2)、锚链(3)、旋转叶轮(4)、发电机组(5)、偏航调节组件(6)、升降机构(7)、漂浮物收集机构(8)和防撞保护机构(9)，所述支撑杆(1)以竖直方向设置，支撑杆(1)的一端与机壳(2)相连，支撑杆(1)的另一端分别与锚链(3)固定相接，所述锚链(3)远离支撑杆(1)的一端分别与海底地面固定连接，所述旋转叶轮(4)与机壳(2)的一侧转动连接，所述发电机组(5)位于机壳(2)内部，所述偏航调节组件(6)位于机壳(2)与支撑杆(1)的衔接处，所述升降机构(7)的一端与机壳(2)远离旋转叶轮(4)的一侧相连，升降机构(7)的另一端穿设于支撑杆(1)远离机壳(2)的一端，所述漂浮物收集机构(8)穿设于支撑杆(1)中部，所述防撞保护机构(9)的一端贯穿于升降机构(7)内部，防撞保护机构(9)的另一端沿锚链(3)向海底地面方向延伸，所述发电机组(5)、偏航调节组件(6)、升降机构(7)和防撞保护机构(9)之间电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，其特征在于：所述海上风力发电装置包括支撑杆(1)、机壳(2)、锚链(3)、旋转叶轮(4)、发电机组(5)、偏航调节组件(6)、升降机构(7)、漂浮物收集机构(8)和防撞保护机构(9)，所述支撑杆(1)以竖直方向设置，支撑杆(1)的一端与机壳(2)相连，支撑杆(1)的另一端分别与锚链(3)固定相接，所述锚链(3)远离支撑杆(1)的一端分别与海底地面固定连接，所述旋转叶轮(4)与机壳(2)的一侧转动连接，所述发电机组(5)位于机壳(2)内部，所述偏航调节组件(6)位于机壳(2)与支撑杆(1)的衔接处，所述升降机构(7)的一端与机壳(2)远离旋转叶轮(4)的一侧相连，升降机构(7)的另一端穿设于支撑杆(1)远离机壳(2)的一端，所述漂浮物收集机构(8)穿设于支撑杆(1)中部，所述防撞保护机构(9)的一端贯穿于升降机构(7)内部，防撞保护机构(9)的另一端沿锚链(3)向海底地面方向延伸，所述发电机组(5)、偏航调节组件(6)、升降机构(7)和防撞保护机构(9)之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，其特征在于：所述升降机构(7)包括储气腔室(71)、回风机(72)、第一气管(73)、浮力气囊(74)和第二气管(75)，所述储气腔室(71)设于机壳(2)远离旋转叶轮(4)的一侧，所述回风机(72)位于储气腔室(71)的下端，回风机(72)的作用端分别与储气腔室(71)、第一气管(73)连通，所述浮力气囊(74)环绕穿设于支撑杆(1)的下端，所述第一气管(73)远离回风机(72)的一端与浮力气囊(74)相连通，所述第二气管(75)的一端与储气腔室(71)相连通，第二气管(75)的另一端与浮力气囊(74)相连通；所述回风机(72)与发电机组(5)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，其特征在于：所述第二气管(75)与储气腔室(71)衔接处设有阀门(76)。
4.根据权利要求1所述的一种带海底压缩空气储能的海上风力发电装置，其特征在于：所述漂浮收集机构(8)包括收集箱体(81)、活动板(82)、连杆(83)、橡胶块(84)、转轮(85)和牵引链(86)，所述收集箱体(81)中轴线处中空，收集箱体(81)穿设于支撑杆(1)上，所述活动板(82)...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国华，
申请(专利权)人：蒋国华，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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