本发明专利技术公开了一种浮式风浪太阳能一体发电装置，包括太阳能发电单元、风力发电单元、水力发电单元和锚定设备，太阳能发电单元包括顶层平板、太阳能发电机和太阳能薄膜电池，风力发电机单元包括中层平板、风轮叶片、风轮连接杆、垂直轴、第一变速齿轮和风力发电机，水力发电单元包括环形浮板、立柱、外浮板、内浮板、外浮板连接杆、内浮板连接杆、支撑架、第二变速齿轮和水力发电机，锚定设备连接在环形浮板的下方。本发明专利技术对多种海上能源进行了充分利用，综合考虑风能、波浪能和太阳能在季节性、时间性等方面的互补，实现有效的一体化利用，发电稳定可靠。结构简单，安装方便，成本较低，可为海岸、海岛、养殖场所及渔船等断电或缺电地区供电。电。电。
【技术实现步骤摘要】
浮式风浪太阳能一体发电装置及使用该装置的发电系统
[0001]本专利技术涉及一种浮式风浪太阳能一体发电装置及使用改装的发电系统，是能同时利用风、波浪、太阳能发电的发电装置。
技术介绍
[0002]我国有着丰富的海洋风能和波浪能资源，开发利用近海风能和波浪能，对我国环境保护、传统资源节约和海洋经济可持续发展具有重要意义。就目前开发利用风能和波浪能的发电装置而言，大部分发电装置只能利用风能或波浪能中的其中一种能量进行发电。随着海洋空间的不断开发利用，即安装风能发电装置又安装波浪能发电装置势必占用更多的空间资源和增加开发成本。因此，研制能够同时利用风能和波浪能发电的一体化发电装置是一个有效的解决途径。我国关于多能源一体化发电装置研究的成果还较少，已有的一体化发电装置虽然在一定程度上充分利用了海洋风能和波浪能等，但是也存在结构复杂、建设成本高、材料利用率低等问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是针对现有风浪一体化发电装置的不足，提供一种结构简单，成本较低，且能够充分利用多种海上能量的风、浪、太阳能综合发电装置。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种浮式风浪太阳能一体发电装置，由上至下包括太阳能发电单元、风力发电单元、水力发电单元和锚定设备，所述太阳能发电单元包括顶层平板、太阳能发电机和太阳能薄膜电池，所述太阳能发电机和所述太阳能薄膜电池均置于所述顶层平板上，所述太阳能薄膜电池连接所述太阳能发电机；所述风力发电机单元包括中层平板、风轮叶片、风轮连接杆、垂直轴、第一变速齿轮和风力发电机，所述中层平板平行设置在所述顶层平板的下方，所述垂直轴安装在所述顶层平板和所述中层平板之间，所述垂直轴相对于所述顶层平板和所述中层平板可转动，所述垂直轴的上端设有所述第一变速齿轮，所述第一变速齿轮与所述风力发电机传动连接，所述风力发电机安装在所述顶层平板上，至少两个所述风轮叶片通过所述风轮连接杆与所述垂直轴连接；所述水力发电单元包括环形浮板、立柱、外浮板、内浮板、外浮板连接杆、内浮板连接杆、支撑架、第二变速齿轮和水力发电机，所述环形浮板通过所述立柱设置在所述中层平板下方，所述环形浮板上沿圆周方向上设有若干个所述支撑架，每个所述支撑架上朝所述环形浮板的外侧铰接有所述外浮板连接杆，朝所述环形浮板的内侧铰接有所述内浮板连接杆，所述外浮板连接杆连接有所述外浮板，所述内浮板连接杆接连有所述内浮板，所述外浮板连接杆和所述内浮板连接杆上均装有所述第二变速齿轮，并通过所述第二变速齿轮与所述水力发电机传动连接，所述水力发电机安装在所述环形浮板上；所述锚定设备连接在所述环形浮板的下方。
[0005]所述太阳能薄膜电池吸收太阳能进而由所述太阳能发电机转化为电能，所述风轮叶片在风力的作用下带动所述垂直轴转动进而驱动所述风力发电机发电，所述海浪带动所
述内浮板和所述外浮板上下摆动，进而驱动所述水力发电机发电。
[0006]进一步，所述风轮叶片置于所述顶层平板下，可采用对称翼型，绕垂直轴旋转。所述风轮叶片数量不少于2个，所述风轮叶片的叶片展长可依据整个装置高度确定，所述风轮叶片的叶片弦长可依据密实度确定。
[0007]进一步，所述环形浮板的厚度为浪高的一半，所述环形浮板的外径为整个发电装置的高度1至4倍。所述环形浮板为整个装置提供浮力，使装置一直浮于水面，并保持整个装置的稳定。所述环形浮板的厚度为波高的一半，以减少溅浪对发电设备的影响，所述环形浮板的环宽根据水力发电机尺寸等确定，一般大于2米。
[0008]进一步，所述环形浮板上对应所述外浮板连接杆和所述内浮板连接杆处均设有凹槽，所述凹槽处设有护板。以避免与所述外浮板连接杆和所述内浮板连接杆发生撞击损伤。
[0009]进一步，所述外浮板和所述内浮板均为圆形，所述外浮板的直径大于1米，所述内浮板连接杆的长度大于所述内浮板的直径，所述外浮板连接杆的长度为浪高的一半，所述内浮板直径由所述环形浮板内水域面积确定。
[0010]进一步，所述顶层平板和所述中层平板为圆形钢平板，与所述环形浮板的直径相同。
[0011]进一步，所述环形浮板的下方沿其圆周方向均匀设有若干扣环，所述锚定设备通过所述扣环系泊。
[0012]进一步，所述顶层平板和所述中层平板之间也设有若干所述立柱。
[0013]进一步，所述外浮板连接杆、所述内浮板连接杆、所述支撑架、所述顶层平板、所述中层平板、所述风轮叶片、所述风轮连接杆采用不锈钢材料，所述环形浮板、所述外浮板和所述内浮板采用高密度聚乙烯材料。
[0014]本专利技术还提供一种采用上述浮式风浪太阳能一体发电装置的离网发电系统，还包括第一逆变器、第二逆变器和第一能量互补控制器，所述水力发电机通过所述第一逆变器、所述风力发电机通过所述第二逆变器将电力转换为之后与所述太阳能发电机联机后，通过所述第一能量互补控制器进行调节、整合，最终以直流电的形式输出。
[0015]本专利技术还提供一种采用上述浮式风浪太阳能一体发电装置的并网发电系统，还包括第三逆变器、第二能量互补控制器、变压器和集中式蓄电池储能系统，若干个所述浮式风浪太阳能一体发电装置的所述太阳能发电机的电力通过各自的所述第三逆变器将直流电转换给交流电后与各自的所述风力发电机和所述水力发电机并联，而后通过所述第二能量互补控制器、所述变压器为所述集中式蓄电池储能系统充电，在外部电网需要时为外部电网供电。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术在现有技术基础上，建立一个近海风、浪、太阳能综合发电装置，其对海上风能、波浪能和太阳能进行了充分的互补利用，供电稳定、可靠，且绿色、环保。另外，本专利技术结构简单，建设周期短，可根据供电需要增加发电装置的数量、规模；结构预制、安装方便，易于维护，造价较低；为沿海、海岛、海船等提供了一种经济合理的供电方式。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例浮式风浪太阳能一体发电装置的立体图；
[0019]图2为本专利技术实施例浮式风浪太阳能一体发电装置的局部放大图；
[0020]图3为本专利技术实施例浮式风浪太阳能一体发电装置的剖视图；
[0021]图4为本专利技术实施例离网发电系统框图；
[0022]图5为本专利技术实施例并网发电系统框图；
[0023]图中：1.顶层平板、2.中层平板、3.环形浮板、4.钢柱、5.锚定设备、6.太阳能发电机、7.风轮叶片、8.风轮连接杆、9.垂直轴、10.第一变速齿轮、11.风力发电机、12.端盖、13.外浮板、14.内浮板、15.外浮板连接杆、16.内浮板连接杆、17.支撑架、18.第二变速齿轮、19.水力发电机、20.凹槽、21.扣环、22.第一逆变器、23.第二逆变器、24.第一能量互补控制器、25.第三逆变器、26.第二能量互补控制器、27.变压器、28.、集中式蓄电池储能系统。
具体实施方式
[0024]为了加深对本专利技术的理解，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细叙述。应理解，该实施例仅用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浮式风浪太阳能一体发电装置，其特征在于：由上至下包括太阳能发电单元、风力发电单元、水力发电单元和锚定设备(5)，所述太阳能发电单元包括顶层平板(1)、太阳能发电机(6)和太阳能薄膜电池，所述太阳能发电机(6)和所述太阳能薄膜电池均置于所述顶层平板(1)上，所述太阳能薄膜电池连接所述太阳能发电机(6)；所述风力发电机单元包括中层平板(2)、风轮叶片(7)、风轮连接杆(8)、垂直轴(9)、第一变速齿轮(10)和风力发电机(11)，所述中层平板(2)平行设置在所述顶层平板(1)的下方，所述垂直轴(9)安装在所述顶层平板(1)和所述中层平板(2)之间，所述垂直轴(9)相对于所述顶层平板(1)和所述中层平板(2)可转动，所述垂直轴(9)的上端设有所述第一变速齿轮(10)，所述第一变速齿轮(10)与所述风力发电机(11)传动连接，所述风力发电机(11)安装在所述顶层平板(1)上，至少两个所述风轮叶片(7)通过所述风轮连接杆(8)与所述垂直轴(9)连接；所述水力发电单元包括环形浮板(3)、立柱(4)、外浮板(13)、内浮板(14)、外浮板连接杆(15)、内浮板连接杆(16)、支撑架(17)、第二变速齿轮(18)和水力发电机(19)，所述环形浮板(3)通过所述立柱(4)设置在所述中层平板(2)下方，所述环形浮板(3)上沿圆周方向上设有若干个所述支撑架(17)，每个所述支撑架(17)上朝所述环形浮板(3)的外侧铰接有所述外浮板连接杆(15)，朝所述环形浮板(3)的内侧铰接有所述内浮板连接杆(16)，所述外浮板连接杆(15)连接有所述外浮板(13)，所述内浮板连接杆(16)接连有所述内浮板(14)，所述外浮板连接杆(15)和所述内浮板连接杆(16)上均装有所述第二变速齿轮(18)，并通过所述第二变速齿轮(18)与所述水力发电机(19)传动连接，所述水力发电机(19)安装在所述环形浮板(3)上；所述锚定设备(5)连接在所述环形浮板(3)的下方。2.如权利要求1所述的一种浮式风浪太阳能一体发电装置，其特征在于：所述环形浮板(3)的厚度为浪高的一半，所述环形浮板(3)的外径为整个发电装置的高度1至4倍。3.如权利要求1所述的一种浮式风浪太阳能一体发电装置，其特征在于：所述环形浮板(3)上对应所述外浮板连接杆(15)和所述内浮板连接杆(16)处均设有凹槽(20...
【专利技术属性】
技术研发人员：金凤，万超，秦知朋，赵瑞，陈沛贤，陈林路，李芬，袁东闯，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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