專利名稱：一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力和新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著氣候變暖、環(huán)境污染、能源緊張等問題越發(fā)嚴峻，在諸多挑戰(zhàn)面前，世界各國都不謀而合地大力發(fā)展可再生能源。海洋能源是一種重要的可再生能源，主要包括波浪能、潮汐能、海上風能、海流能、海洋化學能源等，其中海上風能、波浪能均是儲量豐富、最具開發(fā)潛力與價值的海洋能源之一，世界各國都集中對這兩種海洋能源的開發(fā)利用進行了研究。利用形式已有上千種，但基本上都還是海上風能或波浪能單獨的能源形式的開發(fā)利用，由于海洋能源有典型的不穩(wěn)定性和分散性，單一的海洋能源利用裝置大都存在著投資大、規(guī)模小、獲益能力低以及輸出功率不穩(wěn)定等諸多缺陷，嚴重制約了海洋能源利用產(chǎn)業(yè)的快 速發(fā)展。雖然目前也存在一些對海洋能源的綜合利用形式，但一般采用的是最終發(fā)電量疊加輸出的方式，即傳統(tǒng)的多能源聯(lián)合發(fā)電模式。這種利用形式實施比較簡單，但由于裝置采用了各自獨立的發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復雜而且可靠性較低。綜上所述，綜合利用海上風能與波浪能互補發(fā)電，研究開發(fā)新的儲能技術(shù)，使得這兩種海洋能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的、可直接并網(wǎng)或者可直接被用戶、其它負載使用的優(yōu)質(zhì)電能，對緩解我國東部沿海特別是海島地區(qū)的能源緊張問題，對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、促進清潔能源開發(fā)、應對氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟等具有重要的戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，綜合利用海上風能與多點波浪能互補發(fā)電，用以解決采用單一能源的海上發(fā)電系統(tǒng)缺乏供電穩(wěn)定性以及傳統(tǒng)的多能源聯(lián)合發(fā)電模式存在的缺陷。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和電能輸出子系統(tǒng)；其中，風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)分別與液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)相連，液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)與電能輸出子系統(tǒng)相連；所述波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)；所述風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)；所述液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)傳遞的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，并通過液壓能輸出電能；電能輸出子系統(tǒng)用于將液壓能輸出電能疊加，并將疊加后的電能處理后為負載供電。所述波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)包括第一波浪能獲取單元和第二波浪能獲取單元，每個波浪能獲取單元包括3個波浪能獲取裝置，并且3個波浪能獲取裝置均勻布置在一個波浪波長內(nèi)；每個波浪能獲取裝置包括浮子、浮子臂、液壓缸、液壓缸出油口單向閥和液壓缸進油口單向閥；所述浮子與浮子臂的一端固定連接，浮子臂的另一端與液壓缸的活塞桿連接，液壓缸經(jīng)液壓管路分別與液壓缸出油口單向閥和液壓缸進油口單向閥相連。所述風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)包括風輪、垂直軸、轉(zhuǎn)換機構(gòu)、支撐塔、水平傳動軸、恒壓變量泵、恒壓變量泵進油口單向閥和恒壓變量泵出油口單向閥；其中，所述風輪、垂直軸、轉(zhuǎn)換機構(gòu)、水平傳動軸和恒壓變量泵順次相連，所述恒壓變量泵進油口單向閥和恒壓變量泵出油口單向閥分別通過液壓管路與恒壓變量泵相連；所述風輪用于采集風能；

所述垂直軸用于將風能轉(zhuǎn)換為機械能；所述支撐塔用于支撐風輪和垂直軸；所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)用于將垂直軸的機械能轉(zhuǎn)換為水平傳動軸的機械能；所述水平傳動軸用于將水平傳動軸的機械能輸出到恒壓變量泵，并驅(qū)動恒壓變量泵做功；所述恒壓變量泵用于將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)。所述液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)由第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元、第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元、風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元和油箱組成；所述第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第一四通閥、第一進油管、第一卸荷溢流閥、第一蓄能器、第一調(diào)速閥、第一液壓變量馬達和第一回油管；所述第一四通閥、第一進油管、第一卸荷溢流閥、第一蓄能器、第一調(diào)速閥、第一液壓變量馬達和第一回油管順次相連；所述第一四通閥與第一波浪能獲取單元的液壓缸出油口單向閥相連；所述第一回油管與油箱相連；所述第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第二四通閥、第二進油管、第二卸荷溢流閥、第二蓄能器、第二調(diào)速閥、第二液壓變量馬達和第二回油管；所述第二四通閥、第二進油管、第二卸荷溢流閥、第二蓄能器、第二調(diào)速閥、第二液壓變量馬達和第二回油管順次相連；所述第二四通閥與第二波浪能獲取單元的液壓缸出油口單向閥相連；所述第二回油管與油箱相連；所述風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第三進油管、第三卸荷溢流閥、第三蓄能器、第三調(diào)速閥、第三液壓變量馬達和第三回油管；所述第三進油管、第三卸荷溢流閥、第三蓄能器、第三調(diào)速閥、第三液壓變量馬達和第三回油管順次相連；所述第三進油管與恒壓變量泵出油口單向閥相連；所述第三回油管與油箱相連；所述油箱分別與第一波浪能獲取單元的液壓缸進油口單向閥、第二波浪能獲取單元的液壓缸進油口單向閥和恒壓變量泵進油口單向閥相連；所述第一液壓變量馬達、第二液壓變量馬達和第三液壓變量馬達串聯(lián)連接。所述電能輸出子系統(tǒng)包括順次相連的直驅(qū)發(fā)電機、整流模塊和逆變模塊，所述直驅(qū)發(fā)電機與第三液壓變量馬達相連。所述海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)還包括液壓變量馬達轉(zhuǎn)速控制子系統(tǒng)，用于控制所有液壓變量馬達同軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動直驅(qū)式發(fā)電機輸出電能。所述蓄能器包括用于自動儲存和釋放能量的截止閥、安全閥和溢流閥。本發(fā)明采用兩種能量搜集裝置，其中波浪能多點搜集，以三個波浪能轉(zhuǎn)換裝置為一個單元，使波浪能發(fā)出的電能更加穩(wěn)定；此外，三個液壓回路驅(qū)動三個液壓馬達同軸轉(zhuǎn) 動，使電機負載端輸出的功率更高，穩(wěn)定性也顯著提高，總體上效能最佳，克服了單一裝置發(fā)電不穩(wěn)定的缺陷，并解決傳統(tǒng)的多能源聯(lián)合發(fā)電模式存在的缺陷。


圖I是本發(fā)明提供的海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元工作原理圖；圖4是電能輸出子系統(tǒng)工作原理圖；圖中，I-風輪，2-垂直軸，3-轉(zhuǎn)換機構(gòu)，4-支撐塔，5-水平傳動軸，6_恒壓變量泵，7-恒壓變量泵進油口單向閥，8-恒壓變量泵出油口單向閥，9-第三進油管，10-第三卸荷溢流閥，11-第三蓄能器，12-第三調(diào)速閥，13-第三液壓變量馬達，14-第三回油管，15-浮子，16-浮子臂，17-液壓缸，18-液壓缸出油口單向閥，19-液壓缸進油口單向閥，20-第一四通閥，21-第一進油管，22-第一卸荷溢流閥，23-第一蓄能器，24-第一調(diào)速閥，25-第一液壓變量馬達，26-第一回油管，27-油箱，28-第二四通閥，29-第二進油管，30-第二卸荷溢流閥，31-第二蓄能器，32-第二調(diào)速閥，33-第二液壓變量馬達，34-第二回油管，35-直驅(qū)發(fā)電機，36-整流模塊，37-逆變模塊。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。本發(fā)明提供的海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)包括風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和電能輸出子系統(tǒng)。其中，風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)分別與液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)相連，液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)與電能輸出子系統(tǒng)相連。波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)。風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)。液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)傳遞的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，并通過液壓能輸出電能。電能輸出子系統(tǒng)用于將液壓能輸出電能疊加，并將疊加后的電能處理后為負載供電。圖I是本發(fā)明提供的海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖。圖I中，風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)包括風輪I、垂直軸2、轉(zhuǎn)換機構(gòu)3、支撐塔4、水平傳動軸5、恒壓變量泵6、恒壓變量泵進油口單向閥7和恒壓變量泵出油口單向閥8。其中，風輪I、垂直軸2、轉(zhuǎn)換機構(gòu)3、水平傳動軸5和恒壓變量泵6順次相連，恒壓變量泵進油口單向閥7和恒壓變量泵出油口單向閥8分別通過液壓管路與恒壓變量泵6相連。風輪I用于采集風能，垂直軸2用于將風能轉(zhuǎn)換為機械能，支撐塔4用于支撐風輪I和垂直軸2，轉(zhuǎn)換機構(gòu)3用于將垂直軸2的機械能轉(zhuǎn)換為水平傳動軸5的機械能，水平傳動軸5用于將水平傳動軸5的機械能輸出到恒壓變量泵6，并驅(qū)動恒壓變量泵6做功，恒壓變量泵6用于將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)。波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)包括第一波浪能獲取單元和第二波浪能獲取單元，每個波浪能獲取單元包括3個波浪能獲取裝置，并且3個波浪能獲取裝置均勻布置在一個波浪波長內(nèi)。每個波浪能獲取裝置包括浮子15、浮子臂16、液壓缸17、液壓缸出油口單向閥18和液壓缸進油口單向閥19。浮子15與浮子臂16的一端固定連接，浮子臂16的另一端與液壓缸17的活塞桿連接，液壓缸17經(jīng)液壓管路分別與液壓缸出油口單向閥18和液壓缸進油口單向閥19相連。液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)由第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元、第二波浪能 轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元、風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元和油箱27組成。第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第一四通閥20、第一進油管21、第一卸荷溢流閥22、第一蓄能器23、第一調(diào)速閥24、第一液壓變量馬達25和第一回油管26。第一四通閥20、第一進油管21、第一卸荷溢流閥22、第一蓄能器23、第一調(diào)速閥24、第一液壓變量馬達25和第一回油管26順次相連。第一四通閥20與第一波浪能獲取單元的液壓缸出油口單向閥18相連，第一回油管26與油箱27相連。油箱27與第一波浪能獲取單元的液壓缸進油口單向閥19相連。第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元用于將第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能并驅(qū)動第一液壓變量馬達25轉(zhuǎn)動。其工作原理是，當波浪擺動時，浮子15在波浪的作用下做上下運動，帶動浮子臂16擺動，浮子臂16則帶動液壓缸17的活塞桿做上下往復運動。液壓缸17通過出油管經(jīng)過液壓缸出油口單向閥18向第一四通閥22排出高壓液壓油。同一個波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)的另外兩個波浪能獲取裝置排出的高壓液壓油在第一四通閥20處匯流，匯流后的高壓液壓油再經(jīng)過第一進油管21、第一卸荷溢流閥22、第一蓄能器23和第一調(diào)速閥24后，驅(qū)動液壓變量馬達25做功后，經(jīng)回油管26，液壓油流至油箱27。油箱27中的液壓油經(jīng)液壓缸進油口單向閥19流回液壓缸17，完成一個液壓循環(huán)。第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第二四通閥28、第二進油管29、第二卸荷溢流閥30、第二蓄能器31、第二調(diào)速閥32、第二液壓變量馬達33和第二回油管34。第二四通閥28、第二進油管29、第二卸荷溢流閥30、第二蓄能器31、第二調(diào)速閥32、第二液壓變量馬達33和第二回油管34順次相連。第二四通閥28與第二波浪能獲取單元的液壓缸出油口單向閥18相連，第二回油管34與油箱27相連。油箱27與第二波浪能獲取單元的液壓缸進油口單向閥19相連。第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元用于將第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能并驅(qū)動第二液壓變量馬達33轉(zhuǎn)動。其工作原理與第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元的工作原理相同，在這里不再贅述。風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第三進油管9、第三卸荷溢流閥10、第三蓄能器11、第三調(diào)速閥12、第三液壓變量馬達13和第三回油管14。第三進油管9、第三卸荷溢流閥10、第三蓄能器11、第三調(diào)速閥12、第三液壓變量馬達13和第三回油管14順次相連。第三進油管9與恒壓變量泵出油口單向閥8相連，第三回油管14與油箱27相連，油箱27與恒壓變量泵進油口單向閥7相連。風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元用于將風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能并驅(qū)動第三液壓變量馬達13轉(zhuǎn)動。其工作原理是，風輪I在來風的作用下帶動垂直軸2旋轉(zhuǎn)，垂直軸2在轉(zhuǎn)換機構(gòu)3的作用下，帶動水平傳動軸5轉(zhuǎn)動，水平傳動軸5進而帶動恒壓變量泵6做功，排出高壓的液壓油經(jīng)通過恒壓變量泵出油口單向閥8后，經(jīng)第三進油管9、第三卸荷溢流閥10、第三蓄能器11和第三調(diào)速閥12，推動液壓變量馬達13做功。而后，液壓油經(jīng)第三回油管14流至油箱27，油箱27中的液壓油再經(jīng)恒壓變量泵進油口單向閥7流回恒壓變量泵6，完成一個液壓循環(huán)。第一液壓變量馬達、第二液壓變量馬達和第三液壓變量馬達串聯(lián)連接并同軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動直驅(qū)發(fā)電機35輸出電能。直驅(qū)發(fā)電機35發(fā)出的電能再經(jīng)過整流模塊36和逆變模塊37的整流和逆變后，聯(lián)動負載及電網(wǎng)使得負載工作或者通過海底電纜傳送至岸邊進行 并網(wǎng)。圖2是風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2中，風輪I通過底部螺栓組固定在平臺上，當來風吹過風輪I時，會產(chǎn)生推動風輪I轉(zhuǎn)動的切向力，這就是風機的工作原理。風輪I吸收的能量通過垂直軸2傳遞至平臺底部，然后經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換機構(gòu)3將能量轉(zhuǎn)化成水平傳動軸5旋轉(zhuǎn)的機械能。水平傳動軸5與恒壓變量泵6連接。圖3是第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元工作原理圖。圖3中，本發(fā)明的波浪能獲取單元包括3個波浪能獲取裝置，每個波浪能獲取裝置包括一個液壓缸17，三個液壓缸排出的液壓油匯流于第一四通閥20，經(jīng)第一進油管21、第一卸荷溢流閥22、第一蓄能器23、第一調(diào)速閥24后推動液壓變量馬達25旋轉(zhuǎn)做功，做完功的液壓油經(jīng)回油管26流至油箱27，再經(jīng)液壓缸進油口單向閥19流至各個液壓缸17，形成一個完整的循環(huán)。圖4是電能輸出子系統(tǒng)工作原理圖。圖4中，液壓變量馬達25、液壓變量馬達33和液壓變量馬達13同軸旋轉(zhuǎn)做功后驅(qū)動直驅(qū)發(fā)電機35發(fā)電，電能首先經(jīng)過整流模塊36轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，然后在?jīng)過逆變和升壓模塊37后轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率為50Hz、電壓為380v的標準工業(yè)用電，然后輸送給負載實現(xiàn)電力傳輸。本發(fā)明提供的海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)還包括液壓變量馬達轉(zhuǎn)速控制子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)由閥門控制裝置、變量馬達排量調(diào)節(jié)裝置和電氣端負載控制裝置三部分組成。三個液壓變量馬達同軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動同一軸上的直驅(qū)式電機輸出電能。閥門控制裝置用于控制液壓變量馬達進油口處液壓油的壓力和排量，變量馬達排量調(diào)節(jié)裝置用于通過調(diào)節(jié)馬達的排量來確保馬達的轉(zhuǎn)速維持穩(wěn)定，電氣端負載控制裝置用于控制馬達的轉(zhuǎn)速不變。本發(fā)明提供的海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)中的第一蓄能器23、第一蓄能器31和第三蓄能器11包括截止閥、安全閥和溢流閥，具有自動儲存和釋放能量的功能。當波浪波變化或風速變化引起液壓油的壓力和流量變大導致輸入功率增大時，蓄能器儲存多余的能量；當波浪波高變化或風速變化引起液壓油的壓力和流量變小導致輸入功率降低時，蓄能器釋放多余的能量。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍 應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和電能輸出子系統(tǒng)；其中，風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)分別與液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)相連，液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)與電能輸出子系統(tǒng)相連； 所述波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)； 所述風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)； 所述液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)傳遞的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，并通過液壓能輸出電能； 電能輸出子系統(tǒng)用于將液壓能輸出電能疊加，并將疊加后的電能處理后為負載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)包括第一波浪能獲取單元和第二波浪能獲取單元，每個波浪能獲取單元包括3個波浪能獲取裝置，并且3個波浪能獲取裝置均勻布置在一個波浪波長內(nèi)； 每個波浪能獲取裝置包括浮子、浮子臂、液壓缸、液壓缸出油口單向閥和液壓缸進油口單向閥； 所述浮子與浮子臂的一端固定連接，浮子臂的另一端與液壓缸的活塞桿連接，液壓缸經(jīng)液壓管路分別與液壓缸出油口單向閥和液壓缸進油口單向閥相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)包括風輪、垂直軸、轉(zhuǎn)換機構(gòu)、支撐塔、水平傳動軸、恒壓變量泵、恒壓變量泵進油口單向閥和恒壓變量泵出油口單向閥；其中，所述風輪、垂直軸、轉(zhuǎn)換機構(gòu)、水平傳動軸和恒壓變量泵順次相連，所述恒壓變量泵進油口單向閥和恒壓變量泵出油口單向閥分別通過液壓管路與恒壓變量泵相連； 所述風輪用于采集風能； 所述垂直軸用于將風能轉(zhuǎn)換為機械能； 所述支撐塔用于支撐風輪和垂直軸； 所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)用于將垂直軸的機械能轉(zhuǎn)換為水平傳動軸的機械能； 所述水平傳動軸用于將水平傳動軸的機械能輸出到恒壓變量泵，并驅(qū)動恒壓變量泵做功； 所述恒壓變量泵用于將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能并傳遞到液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)由第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元、第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元、風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元和油箱組成； 所述第一波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第一四通閥、第一進油管、第一卸荷溢流閥、第一蓄能器、第一調(diào)速閥、第一液壓變量馬達和第一回油管； 所述第一四通閥、第一進油管、第一卸荷溢流閥、第一蓄能器、第一調(diào)速閥、第一液壓變量馬達和第一回油管順次相連； 所述第一四通閥與第一波浪能獲取單元的液壓缸出油口單向閥相連； 所述第一回油管與油箱相連； 所述第二波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第二四通閥、第二進油管、第二卸荷溢流閥、第二蓄能器、第二調(diào)速閥、第二液壓變量馬達和第二回油管； 所述第二四通閥、第二進油管、第二卸荷溢流閥、第二蓄能器、第二調(diào)速閥、第二液壓變量馬達和第二回油管順次相連； 所述第二四通閥與第二波浪能獲取單元的液壓缸出油口單向閥相連； 所述第二回油管與油箱相連； 所述風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)輸出的機械能轉(zhuǎn)換單元包括第三進油管、第三卸荷溢流閥、第三蓄能器、第三調(diào)速閥、第三液壓變量馬達和第三回 油管； 所述第三進油管、第三卸荷溢流閥、第三蓄能器、第三調(diào)速閥、第三液壓變量馬達和第三回油管順次相連； 所述第三進油管與恒壓變量泵出油口單向閥相連； 所述第三回油管與油箱相連； 所述油箱分別與第一波浪能獲取單元的液壓缸進油口單向閥、第二波浪能獲取單元的液壓缸進油口單向閥和恒壓變量泵進油口單向閥相連； 所述第一液壓變量馬達、第二液壓變量馬達和第三液壓變量馬達串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述電能輸出子系統(tǒng)包括順次相連的直驅(qū)發(fā)電機、整流模塊和逆變模塊，所述直驅(qū)發(fā)電機與第三液壓變量馬達相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)還包括液壓變量馬達轉(zhuǎn)速控制子系統(tǒng)，用于控制所有液壓變量馬達同軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動直驅(qū)式發(fā)電機輸出電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述蓄能器包括用于自動儲存和釋放能量的截止閥、安全閥和溢流閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了電力和新能源技術(shù)領(lǐng)域中的一種海上風浪綜合發(fā)電系統(tǒng)。包括風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和電能輸出子系統(tǒng)；風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)分別與液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)相連，液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)與電能輸出子系統(tǒng)相連；波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將波浪能轉(zhuǎn)換成機械能；風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換成機械能；液壓能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)用于將風能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和波浪能轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)傳遞的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，并通過液壓能輸出電能；電能輸出子系統(tǒng)用于將液壓能輸出電能疊加，并將疊加后的電能處理后為負載供電。本發(fā)明克服了單一裝置發(fā)電不穩(wěn)定的缺陷，同時解決了多能源聯(lián)合發(fā)電模式存在的問題。
文檔編號F03D3/00GK102767485SQ20121027015
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉圣冠, 劉莎莎, 張原飛, 惠萬馨, 李佳佳, 杜偉, 王兵兵, 王向志, 金鐵錚, 顧煜炯, 黃委 申請人:華北電力大學