【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发电设备，具体涉及一种海上风力潮流能组合式互补发电装置。
技术介绍
1、海洋覆盖了地球表面约71%的面积，蕴含着丰富的可再生能源资源。海上风力资源由于海面摩擦力小，风速稳定且风力强劲，是陆上风能的数倍；潮流能则是由于海水的周期性涨落和流动产生的能量，具有可预测性强、能量密度大等优点。
2、目前，海上风力发电和潮流能发电大多是独立运行的。风力发电受气象条件影响较大，风速不稳定时发电功率波动明显；潮流能发电则依赖于海水的潮汐和流动，在某些时段可能会出现能量供应不足的情况。单一能源发电难以提供稳定、持续的电力输出。为此，风力潮流能组合式互补发电装置能够将海上风力能与潮流能有机结合起来，充分发挥两种能源的优势，实现能源的互补利用。当风力较弱或者不稳定时，潮流能发电系统可以持续稳定地输出电力，弥补风力发电的不足；而在潮流能较弱的时段，风力发电系统则能承担起主要的发电任务，确保整个发电装置的电力输出保持相对稳定。
3、现有的海上风力潮流能组合式互补发电装置虽然能够减少单一能源发电所带来的功率波动问题，同时能够根据风向和潮流流向，通过转向机构自动调整为最佳的发电角度，但是现有海上风力潮流能组合式互补发电装置通常为每个发单机组单独控制转向，需要设置多个转向机构，同时多个转向机构会增加额外的耗电，现有的浮岛式风力发电机设备技术中，通过齿轮组能够实现多个风力发电机统一转向，以实现节约能耗的目的，但是该技术难以实现风力发电机组相对排布方式的改变，风能的能量利用率不高。
4、综上所述，如何解决现有的浮岛
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种海上风力潮流能组合式互补发电装置，能够统一改变浮岛式风力发电机机组的排布方式以及朝向，在进一步节约能耗的同时，还能有效提高风能的能量利用率。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种海上风力潮流能组合式互补发电装置，包括浮箱和控制系统；浮箱内侧壁上固定连接有隔板，隔板将浮箱内部分隔为上腔室和下腔室。
3、浮箱顶部铰接有第一叉杆，第一叉杆顶部铰接有第二叉杆，第二叉杆顶部固定连接有第一齿轮。
4、浮箱顶部开有滑轨，滑轨内滑动配合有若干滑块；滑块上均设有剪叉臂，剪叉臂包括铰接于滑块顶部的第三叉杆以及铰接于第三叉杆顶部的第四叉杆；第三叉杆和第四叉杆均呈“s”形；第三叉杆的一端均与与其相邻的第四叉杆互相铰接；靠近第一齿轮一端的剪叉臂上的第四叉杆和第三叉杆分别与与其相邻的第一叉杆和第二叉杆远离第一齿轮一端铰接。
5、滑块上均设有转轴，转轴一端均贯穿滑块、第三叉杆和第四叉杆且同轴固定连接有风力发电机，转轴另一端均固定连接有l型杆，转轴均与与其相邻的滑块、第三叉杆和第四叉杆转动配合。
6、浮箱顶部固定连接有第一驱动件，第一驱动件输出轴上同轴固定连接有第二齿轮，第二齿轮和第一齿轮啮合，控制系统用于控制第一驱动件的输出轴旋转来带动第一齿轮旋转，进而带动风力发电机的相对位置改变。
7、上腔室内设有用于驱动l型杆旋转进而改变风力发电机朝向的风力发电机转向调节组件。
8、浮箱底壁上设有若干转动杆，转动杆底端均贯穿浮箱底壁且均固定连接有潮流发电机，转动杆顶端均同轴固定连接有第三齿轮。
9、下腔室内设有用于驱动第三齿轮旋转进而改变潮流发电机朝向的潮流发电机转向调节组件。
10、上述方案的技术原理如下：
11、控制系统控制第一驱动件的输出轴旋转，由于第一驱动件输出轴上同轴固定连接有第二齿轮，且第二齿轮和第一齿轮啮合，所以第一驱动件转动会带动第一齿轮旋转。第一齿轮固定在第二叉杆顶部，第二叉杆与第一叉杆铰接，第一叉杆又铰接在浮箱顶部。同时，滑块在浮箱顶部的滑轨内滑动配合，滑块上铰接的第三叉杆和第四叉杆相互铰接，并且位于滑轨一端的第四叉杆和第三叉杆分别与第一叉杆和第二叉杆远离第一齿轮一端铰接。当第一齿轮转动时，会带动与之相连的叉杆结构运动，进而使滑块在滑轨内滑动，最终实现风力发电机相对位置的改变。
12、采用上述方案有以下有益效果：
13、1、相较于现有技术中，单一布置的风力发电机组只能固定在特定的位置和朝向，无法根据风力变化实时调整间距和布局，导致在强风时风力发电机之间相互干扰，降低发电效率本专利技术通过统一改变浮岛式风力发电机机组的排布方式以及朝向，能够根据实时的风力情况灵活调整风力发电机之间的间距和布局。例如，在强风时增大间距以减少相互干扰，在弱风时缩小间距以提高整体风能捕获效率，从而提高风能的能量利用率。
14、2、本专利技术通过设置风力发电机转向调节组件和潮流发电机转向调节组件，能够实现风力发电机和潮流发电机的自动转向，确保它们始终处于最佳的发电角度。这种自动调节机制不仅提高了发电效率，还减少了人工干预的需求，降低了运维成本。
15、3、本专利技术通过集成风力发电和潮流发电两种能源系统，实现了能源的互补利用。当风力较弱或不稳定时，潮流能发电系统可以持续稳定地输出电力，弥补风力发电的不足；而在潮流能较弱的时段，风力发电系统则输出电力，确保整个发电装置的电力输出保持相对稳定。这种互补发电方式有效解决了单一能源发电的波动性问题，提供了更加稳定和持续的电力输出。
16、进一步，风力发电机转向调节组件包括固定连接于上腔室内顶壁的第二驱动件，以及对称且转动配合于上腔室内顶壁的弧形杆。
17、第二驱动件输出轴同轴固定连接有第四齿轮，第四齿轮啮合有第五齿轮，第五齿轮固定连接于其中一个弧形杆底部。
18、相邻弧形杆之间对称设有拉杆，拉杆两端均与与其相邻的弧形杆一端铰接，其中一个拉杆上开有滑槽，l型杆的竖端均在滑槽内且均与滑槽滑动配合，控制系统用于控制第二驱动件的输出轴旋转，来带动弧形杆旋转，从而改变风力发电机的朝向。
19、有益效果：通过第二驱动件、第四齿轮、第五齿轮、弧形杆和拉杆的协同作用，能够实现风力发电机的自动转向调节。l型杆在滑槽内滑动配合，确保风力发电机能够根据风向变化快速调整朝向，始终处于最佳迎风角度，从而提高风能的捕获效率。同时，该结构设计简化了转向机构，减少了能耗和运维成本。
20、进一步，潮流发电机转向调节组件包括对称并转动配合于下腔室内底壁的第六齿轮，第六齿轮均与与其相邻的第三齿轮啮合；下腔室内顶壁固定连接有第三驱动件，第三驱动件输出轴同轴固定连接有第七齿轮，第七齿轮与与其相邻的第六齿轮均啮合，控制系统用于控制第三驱动件输出轴旋转，来带动第七齿轮旋转，进而改变潮流发电机的朝向；浮箱顶部设有用于识别风向的风向检测组件。
21、有益效果：通过第三驱动件、第七齿轮和第六齿轮的啮合传动，能够实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上风力潮流能组合式互补发电装置，包括浮箱（1），其特征在于，还包括控制系统，浮箱（1）内侧壁上固定连接有隔板（2），隔板（2）将浮箱（1）内部分隔为上腔室和下腔室；
2.根据权利要求1所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，风力发电机转向调节组件包括固定连接于上腔室内顶壁的第二驱动件（17），以及对称且转动配合于上腔室内顶壁的弧形杆（18）；
3.根据权利要求2所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，潮流发电机转向调节组件包括对称并转动配合于下腔室内底壁的第六齿轮（22），第六齿轮（22）均与与其相邻的第三齿轮（16）啮合；下腔室内顶壁固定连接有第三驱动件（23），第三驱动件（23）输出轴同轴固定连接有第七齿轮（24），第七齿轮（24）与与其相邻的第六齿轮（22）均啮合，控制系统用于控制第三驱动件（23）输出轴旋转，来带动第七齿轮（24）旋转，进而改变潮流发电机（15）的朝向；浮箱（1）顶部设有用于识别风向的风向检测组件。
4.根据权利要求3所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，风向检测组件包括检
5.根据权利要求4所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，浮箱（1）底部固定连接有若干锚杆（29）；浮箱（1）底部设有用于识别潮流方向的潮流方向检测组件。
6.根据权利要求5所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，潮流方向检测组件包括摄像头（30），摄像头（30）固定连接于浮箱（1）底部；
7.根据权利要求6所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，浮箱（1）外侧壁涂有耐腐蚀涂层，耐腐蚀涂层采用高分子复合材料制成。
8.根据权利要求7所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，浮箱（1）外侧壁周向固定连接有呈“（”形的护罩。
9.根据权利要求8所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，还包括用于存储潮流发电机（15）和风力发电机（10）的电能的储能组件；
10.根据权利要求9所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，控制系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种海上风力潮流能组合式互补发电装置，包括浮箱（1），其特征在于，还包括控制系统，浮箱（1）内侧壁上固定连接有隔板（2），隔板（2）将浮箱（1）内部分隔为上腔室和下腔室；
2.根据权利要求1所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，风力发电机转向调节组件包括固定连接于上腔室内顶壁的第二驱动件（17），以及对称且转动配合于上腔室内顶壁的弧形杆（18）；
3.根据权利要求2所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，潮流发电机转向调节组件包括对称并转动配合于下腔室内底壁的第六齿轮（22），第六齿轮（22）均与与其相邻的第三齿轮（16）啮合；下腔室内顶壁固定连接有第三驱动件（23），第三驱动件（23）输出轴同轴固定连接有第七齿轮（24），第七齿轮（24）与与其相邻的第六齿轮（22）均啮合，控制系统用于控制第三驱动件（23）输出轴旋转，来带动第七齿轮（24）旋转，进而改变潮流发电机（15）的朝向；浮箱（1）顶部设有用于识别风向的风向检测组件。
4.根据权利要求3所述的海上风力潮流能组合式互补发电装置，其特征在于，风向检测组件包括检测箱（25），检测箱（25）底部固定连接于浮箱（1）顶部，检测箱（25）内底壁固定连接有电位器式风向传感器（26），电位器式风向传感器（26）的输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚中原，胡皓，王艳红，曾成杰，张天怡，刘清君，王乃瑞，翟高菠，朱佳博，侯庆志，鞠汶倩，张伟，张沈涛，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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