海上风电就地消纳无线充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了海上风电就地消纳无线充电装置，包括信号发射装置、信号接收装置、整流电路、蓄电池，信号发射装置设置在风电平台的立柱上，信号接收装置、整流电路、蓄电池分别设置在输电船舶上，信号发射装置通过线缆和塔筒变压器的交流电输出端连接，线缆布置在风电平台的横撑内，信号接收装置通过整流电路连接蓄电池，风机产生的电能通过塔筒变压器转换成交流电，交流电通过线缆加载至信号发射装置上，经过谐振感应耦合传输至信号接收装置，信号接收装置上的电流经过整流电路传输至蓄电池中。本实用新型专利技术通过无线充电的方式将风机产生的电能传输至输电船舶上，无需使用电缆进行输电，实现就地消纳电能，节约输电成本。节约输电成本。节约输电成本。

【技术实现步骤摘要】
海上风电就地消纳无线充电装置


[0001]本技术涉及海上风电就地消纳装置
，具体为海上风电就地消纳无线充电装置。

技术介绍

[0002]随着“碳达峰”、“碳中和”目标的提出，大力发展可再生资源技术成为实现两大目标的关键技术。风电作为优质的可再生资源已经得到了大力的发展。随着海上风电逐步走向深远海，离岸距离增加造成了电缆成本的极速增加，如何就地消纳所发电量成为了降低风电成本的重要途径，而通过电缆充电在海上存在因风浪造成电缆易损坏的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种通过无线充电的方式将风机产生的电能传输至输电船舶上，无需使用电缆进行输电，实现就地消纳电能，节约输电成本的海上风电就地消纳无线充电装置。
[0004]本技术是通过以下技术方案来实现的：海上风电就地消纳无线充电装置，包括信号发射装置、信号接收装置、整流电路、蓄电池，所述信号发射装置设置在风电平台的立柱上，所述信号接收装置、整流电路、蓄电池分别设置在输电船舶上，所述信号发射装置通过线缆和塔筒变压器的交流电输出端连接，所述线缆布置在风电平台的横撑内，所述信号接收装置通过所述整流电路连接所述蓄电池，风机产生的电能通过塔筒变压器转换成交流电，交流电通过所述线缆加载至所述信号发射装置上，经过谐振感应耦合传输至所述信号接收装置，所述信号接收装置上的电流经过所述整流电路传输至所述蓄电池中。
[0005]进一步地：所述信号发射装置和所述信号接收装置分别为变压器。
[0006]进一步地：所述信号发射装置包括壳体，所述壳体内设置有发射端铁芯、发射端电容、发射端电阻、发射端单晶二极管，所述发射端铁芯上绕有线圈Ⅰ和线圈Ⅱ，所述线圈Ⅰ通过所述线缆和塔筒变压器的交流电输出端连接。
[0007]进一步地：所述信号接收装置包括箱体，所述箱体内设置有接收端铁芯、接收端电容、接收端电阻，接收端单晶二极管，所述接收端铁芯上绕有线圈Ⅲ和线圈Ⅳ，所述线圈Ⅳ连接所述整流电路，交流电使所述线圈Ⅰ产生磁场，所述线圈Ⅱ用于产生电流，所述线圈Ⅱ通过谐振感应耦合将电流传输至所述线圈Ⅲ，所述线圈Ⅲ将电流传输至所述线圈Ⅳ，所述线圈Ⅳ将电流经所述整流电路转化为电压源为所述蓄电池充电。
[0008]进一步地：所述整流电路为桥式整流电路。
[0009]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0010]通过在风电平台的立柱上设置信号发射装置，将信号接收装置设置在输电船舶上，信号发射装置的线圈Ⅰ和塔筒变压器的交流电输出端连接，将交流电加载至线圈Ⅰ，让线圈Ⅰ产生磁场，变压后线圈Ⅱ产生电流，信号发射装置的线圈Ⅱ通过谐振感应耦合将电流传输至输电船舶上的信号接收装置的线圈Ⅲ使线圈Ⅲ产生电流，线圈Ⅲ将电流传输至线圈
Ⅳ
，线圈Ⅳ将电流经整流电路转化为电压源为蓄电池充电，从而实现通过无线充电的方式将风机产生的电能传输至输电船舶上，减少因离岸距离远造成的电缆成本增加，避免用电缆充电因海浪造成的电缆损坏，达到海上风电的就地消纳的目的，节约输电成本。
附图说明
[0011]图1为本技术的结构示意图；
[0012]图2为本技术谐振感应耦合原理图；
[0013]图3为本技术的信号发射装置的结构示意图；
[0014]图4为本技术的信号发射装置和风电平台连接的结构示意图；
[0015]图5为本技术的信号接收装置整流电路图。
[0016]附图标记说明：1
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信号发射装置，2
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信号接收装置，3
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线缆，4
‑
塔筒变压器，5
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立柱，6
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横撑，7
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壳体，8
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发射端铁芯，9
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线圈Ⅰ，10
‑
线圈Ⅱ。
具体实施方式
[0017]图1至图5为本技术提供的海上风电就地消纳无线充电装置实施例结构示意图，包括信号发射装置1、信号接收装置2、整流电路、蓄电池，信号发射装置1设置在风电平台的立柱5上，信号接收装置2、整流电路、蓄电池分别设置在输电船舶上，信号发射装置1通过线缆3和塔筒变压器4的交流电输出端连接，线缆3布置在风电平台的横撑6内，信号接收装置2通过整流电路连接蓄电池，风机产生的电能通过塔筒变压器4转换成交流电，交流电通过线缆3加载至信号发射装置1上，经过谐振感应耦合传输至信号接收装置2，信号接收装置2上的电流经过整流电路传输至蓄电池中。
[0018]信号发射装置1和信号接收装置2分别为变压器。
[0019]信号发射装置1包括壳体7，壳体7内设置有发射端铁芯8、发射端电容、发射端电阻、发射端单晶二极管，发射端铁芯8上绕有线圈Ⅰ9和线圈Ⅱ10，线圈Ⅰ9通过线缆3和塔筒变压器4的交流电输出端连接。
[0020]信号接收装置2包括箱体，箱体内设置有接收端铁芯、接收端电容、接收端电阻，接收端单晶二极管，接收端铁芯上绕有线圈Ⅲ和线圈Ⅳ，线圈Ⅳ连接整流电路，交流电使线圈Ⅰ9产生磁场，线圈Ⅱ10用于产生电流，线圈Ⅱ10通过谐振感应耦合将电流传输至线圈Ⅲ，线圈Ⅲ将电流传输至线圈Ⅳ，线圈Ⅳ将电流经整流电路转化为电压源为蓄电池充电。
[0021]发射端电容、发射端电阻、发射端单晶二极管之间，接收端电容、接收端电阻，接收端单晶二极管之间的连接关系为现有技术，本文不再赘述。
[0022]本无线充电装置进行无线充电的主要原理为电磁共振现象，根据法拉第电磁感应定律，当振荡电路为非理想状态而有电阻时，电阻发热，成为阻尼振荡，当振荡电路中有外加的周期性电动势作用时，将成为受迫振荡，当外加电动势的频率与电路自由振荡的固有频率ω相同时，振幅达最大值，成为电磁共振。
[0023]本无线充电装置的能量传输电路为谐振感应耦合电路，由驱动线圈和谐振电路组成，如图2所示，两电路均由相同的电感器和电容器组成，具有相同的只有振荡固有频率。当驱动线圈接通交流电时，电流是变化的，其磁场会发生改变，谐振电路的磁通发生改变，根据法拉第电磁感应定律，谐振电路会产生一个与驱动线圈相同的电流。
[0024]由于风机发出的电压较低，无线传输距离较近，本技术通过在立柱5设置信号发射装置1，通过信号发射装置1进行放大电压，以延长无线输电距离。
[0025]参照图5，整流电路为桥式整流电路。
[0026]本实施例采用桥式整流电路，向较于半波整流电路的效率更高，其利用四个二极管，两两对接，输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出，输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。
[0027]上列详细说明是针对本技术可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本技术的专利范围，凡未脱离本技术所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海上风电就地消纳无线充电装置，其特征在于：包括信号发射装置、信号接收装置、整流电路、蓄电池，所述信号发射装置设置在风电平台的立柱上，所述信号接收装置、整流电路、蓄电池分别设置在输电船舶上，所述信号发射装置通过线缆和塔筒变压器的交流电输出端连接，所述线缆布置在风电平台的横撑内，所述信号接收装置通过所述整流电路连接所述蓄电池，风机产生的电能通过塔筒变压器转换成交流电，交流电通过所述线缆加载至所述信号发射装置上，经过谐振感应耦合传输至所述信号接收装置，所述信号接收装置上的电流经过所述整流电路传输至所述蓄电池中。2.根据权利要求1所述海上风电就地消纳无线充电装置，其特征在于：所述信号发射装置和所述信号接收装置分别为变压器。3.根据权利要求2所述海上风电就地消纳无线充电装置，其特征在于：所述信号发...

【专利技术属性】
技术研发人员：周舒旎，郝玉恒，
申请(专利权)人：广东海装海上风电研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：