【技术实现步骤摘要】
本技术涉及清洁能源，具体涉及一种光电水电发电船。
技术介绍
1、现阶段，水力发电的成熟技术主要基于大坝建立水电站，例如我国已建成规模较大的三峡水电站和白鹤滩水电站，其原理是利用大坝的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机而得到电力。该种发电技术具有生产成本低但发电效率高的优点，因而为我国的经济建设提供了重要的能源保障。
2、但随着社会的进步和科技的发展，仅仅依靠水电站发电仍然不足以满足日益增长的用电需求。为此，人们研发出了利用水流速度能的新型发电技术，如公开号为cn209943003u的专利文献就公开了一种利用水流的自流水发电装置，该装置具有浮体，浮体中间部位向下安装有至少一根转轴，转轴上自上而下设有若干个水流叶片组，每个水流叶片组中的叶片数量保持一致且均为3～6片，每个水流叶片组中的叶片均是呈环形均匀分布，所述叶片上的水流冲击面与转轴呈平行布置；每根转轴的上端自浮体穿出并与一齿轮增速器传动连接，所述齿轮增速器对应与一发电机传动连接。
3、虽然上述装置可利用水流发电，但一方面，由于若干个水流叶片组均设置在同一转轴上，其在实际应用时仅最上层水流叶片组的上部位于水面上方，而其余水流叶片组将位于水面下方，这些位于水下的水流叶片组在水中根本不能有效转动，且还会对最上层水流叶片组的转动造成阻碍，因而其实际发电效果较差，不太具备实用性。另一方面，由于其叶片为规格一致的弧形，因此还存在着受水面较小、水流在叶片上停留时间较短及转动阻力较大的问题。再一方面，该装置仅单独利用水流发电，而未能与光伏发电相结合，因而其扩展性
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种光电水电发电船，本专利技术通过合理的结构设计使水流能够有效冲击水轮并带动发电机进行发电，使得水流的速度能得到了有效利用，同时还将光伏发电与水流发电合理地集成为一体，解决了现有技术发电效果较差及扩展性差的技术问题。
2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
3、一种光电水电发电船，包括由高分子纤维增强复合材料制成的船体，所述船体包括依次固定的下浮体、中连接板和上围栏，下浮体的前端和后端分别设有相对称的外扩式进水导口和外扩式出水导口，下浮体的中部设有中空区，中空区内安装有分别与外扩式进水导口和外扩式出水导口相对应的水轮，下浮体的侧部安装有由水轮带动的发电机和与发电机连接的变压控制柜，上围栏的上方覆盖有与变压控制柜连接的光伏发电板。
4、所述水轮包括通过轴承安装在中空区内的转轴，沿径向方向转轴上均匀固定有若干支撑环，沿轴向方向转轴通过支撑环均匀固定有若干弧形叶片，转轴的一端依次固定有密封件、飞盘和用于带动发电机的皮带轮。
5、所述支撑环上开设有与弧形叶片形状相适配的卡槽，弧形叶片通过卡槽粘固在支撑环上，且任一弧形叶片位于相邻两支撑环之间。
6、所述弧形叶片包括靠近转轴的内弧形段和远离转轴的外弧形段，外弧形段上通过将内表面向外表面凹陷形成有内凹部和外凸部。
7、所述支撑环的数量为4-6个，相邻两支撑环之间弧形叶片的数量为6-10片。
8、所述外扩式进水导口由下浮体前端两侧向外张开的侧导流斜面和前端上部的上导流斜面围合形成，所述外扩式出水导口下浮体后端两侧向外张开的侧导流斜面和后端上部的上导流斜面围合形成。
9、所述船体中的下浮体、中连接板和上围栏依次粘固连接。
10、所述中连接板的前端分别固定有缆绳牵引桩。
11、采用本技术的优点在于：
12、1、本技术在船体的两端分别设置了相对称的外扩式进水导口和外扩式出水导口，其通过外扩式进水导口可引导水流规律进入船体并增大进水量，以此可更好的利用水流产生的动能来提高水流对水轮的冲击力度和频率，从而达到提高发电效果的目的。其通过外扩式出水导口则可使做功后的水流不受阻力顺利流出，以此达到不影响发电功率的目的。此外，本技术通过覆盖在上围栏上的光伏发电板使得发电船同时具有光伏发电和水流发电的功能，既提高了发电船的扩展性，又提高了发电能力。
13、进一步的，本技术采用了由高分子纤维增强复合材料制成的船体，其优点之一是可采用粘固的方式实现船体中各结构件的固定，这使得船体的制备工序更加简单方便。其优点之二是在保持船体具有较高强度的前提下降低了船体的重量，不仅便于运输，还使得船体具有更好的防火、防水和防腐性能，更有利于防止船体在恶劣环境下沉没。
14、2、本技术通过支撑环将弧形叶片均匀固定在转轴上，其有利于提高水轮的整体结构强度，进而可提高水流的抗冲击能力。
15、3、本技术通过卡槽将弧形叶片粘固在支撑环上，并使任一弧形叶片位于相邻两支撑环之间，其使得水轮的组装更加简单方便，同时更有利于后期维护。
16、4、本技术在外弧形段上设有内凹部和外凸部，其中内凹部可增大水流作用在弧形叶片上的受力面积，并使水流在弧形叶片上的停留时间相对增加；而与内凹部相对应的外凸部则可减少弧形叶片出水时的阻力；两者相结合就有利于得到更好的发电效果。
17、5、本技术将支撑环的数量限定为4-6个，将相邻两支撑环之间弧形叶片的数量限定为6-10片，其可根据实际需要选择合适数量的弧形叶片和支撑环，从而得到最佳的发电效果。
18、6、本技术通过牵引桩有利于发电船在实际应用时的有效固定。
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1.一种光电水电发电船，其特征在于：包括由高分子纤维增强复合材料制成的船体（1），所述船体（1）包括依次固定的下浮体（2）、中连接板（3）和上围栏（4），下浮体（2）的前端和后端分别设有相对称的外扩式进水导口（5）和外扩式出水导口（6），下浮体（2）的中部设有中空区（7），中空区（7）内安装有分别与外扩式进水导口（5）和外扩式出水导口（6）相对应的水轮（8），下浮体（2）的侧部安装有由水轮（8）带动的发电机（9）和与发电机（9）连接的变压控制柜（10），上围栏（4）的上方覆盖有与变压控制柜（10）连接的光伏发电板（11）。
2.根据权利要求1所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述水轮（8）包括通过轴承安装在中空区（7）内的转轴（12），沿径向方向转轴（12）上均匀固定有若干支撑环（14），沿轴向方向转轴（12）通过支撑环（14）均匀固定有若干弧形叶片（13），转轴（12）的一端依次固定有密封件（15）、飞盘（16）和用于带动发电机（9）的皮带轮（17）。
3.根据权利要求2所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述支撑环（14）上开设有与弧形叶片（13
4.根据权利要求2或3所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述弧形叶片（13）包括靠近转轴（12）的内弧形段和远离转轴（12）的外弧形段，外弧形段上通过将内表面向外表面凹陷形成有内凹部和外凸部。
5.根据权利要求3所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述支撑环（14）的数量为4-6个，相邻两支撑环（14）之间弧形叶片（13）的数量为6-10片。
6.根据权利要求1所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述外扩式进水导口（5）由下浮体（2）前端两侧向外张开的侧导流斜面和前端上部的上导流斜面围合形成，所述外扩式出水导口（6）下浮体（2）后端两侧向外张开的侧导流斜面和后端上部的上导流斜面围合形成。
7.根据权利要求1所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述船体（1）中的下浮体（2）、中连接板（3）和上围栏（4）依次粘固连接。
8.根据权利要求1所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述中连接板（3）的前端分别固定有缆绳牵引桩（18）。
...【技术特征摘要】
1.一种光电水电发电船，其特征在于：包括由高分子纤维增强复合材料制成的船体（1），所述船体（1）包括依次固定的下浮体（2）、中连接板（3）和上围栏（4），下浮体（2）的前端和后端分别设有相对称的外扩式进水导口（5）和外扩式出水导口（6），下浮体（2）的中部设有中空区（7），中空区（7）内安装有分别与外扩式进水导口（5）和外扩式出水导口（6）相对应的水轮（8），下浮体（2）的侧部安装有由水轮（8）带动的发电机（9）和与发电机（9）连接的变压控制柜（10），上围栏（4）的上方覆盖有与变压控制柜（10）连接的光伏发电板（11）。
2.根据权利要求1所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述水轮（8）包括通过轴承安装在中空区（7）内的转轴（12），沿径向方向转轴（12）上均匀固定有若干支撑环（14），沿轴向方向转轴（12）通过支撑环（14）均匀固定有若干弧形叶片（13），转轴（12）的一端依次固定有密封件（15）、飞盘（16）和用于带动发电机（9）的皮带轮（17）。
3.根据权利要求2所述的一种光电水电发电船，其特征在于：所述支撑环（14）上开设有与弧形叶片（13）形状相适配的卡槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：仲星，仲德金，徐刚，
申请(专利权)人：成都金勇视智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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