[发明专利]一种垂直轴风力/水力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及风能及洋流能发电领域，尤其是一种垂直轴风力/水力发电装置。

背景技术

现有可再生的无污染的发电主要是依靠风力发电，由于风力发电限制较多，已经很难满足人们的需求。海流能能量密度高、清洁、可预测性强，海流能发电不占用宝贵的土地资源。因此，海流能的开发利用具有深远的意义。目前也存在许多利用洋流能来发电的装置，如中国专利，公开号为103206334A的一种低速直驱液压型海流发电装置及，包括叶轮、与叶轮主轴相连的定量液压泵、与定量液压泵并联且与定量液压泵出口相连的变量液压泵和变量液压马达、发电机；定量液压泵的入口、变量液压泵的出口和变量液压马达的出口均连接油箱；变量液压泵和变量液压马达的主轴刚性连接；变量液压马达主轴另一端与发电机主轴相连；控制方法，步骤包括：1、通过叶轮将海流能转换为机械能；2、通过定量液压泵将机械能转换为液压能，并且通过调整变量液压泵排量大小调整液压系统压力，进而调整叶轮捕获功率大小；3、通过变量液压马达将液压能转换为机械能；4、将得到的机械能通过发电机将机械能转换为电能。又如中国专利公开号为102493922A的一种风水力综合发电系统，包括发电机和安装在海床上并伸出海面的塔架，其特征在于：所述塔架顶部安装有风力叶片和第一液压泵，风力叶片的心轴联接第一液压泵的动力输入端；所述塔架浸于海水中的立柱上安装有水轮叶片和第二液压泵，水轮叶片的心轴联接第二液压泵的动力输入端；所述第一液压泵、第二液压泵通过液压管路和单向阀联接到安装在塔架上的同一个液压马达，所述液压马达的动力输出端联接发电机的输入轴。目前利用洋流能发电的装置一般是通过水平轴的风轮进行能量的第一次转换，然后通过风轮驱动液压泵进行第二次能量转换，最后通过液压泵带动发电机来进行第三次能量转换；该种形式的洋流能发电装置由于其使用的是水平轴风轮，每个风轮只能驱动一个液压泵，而每个液压泵只能驱动一个发电机，导致这类发电装置的发电效率低，并没有将洋流能的巨大能量最大限度的利用起来。从发电领域来说，该类洋流能发电装置仅仅是人们理想的装置，并不具备商业价值，因为其发出来的电能价格已经高于目前风力发电的价格。所以寻找一种更具有商业价值的洋流能发电装置是今后发展的一个方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种垂直轴风力/水力发电装置，洋流能与风能同时发电，而且发电效率高，发电成本更低，适合商业使用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种垂直轴风力/水力发电装置，包括塔柱、风力能量转换设备，水力能量转换设备、液压控制系统和发电机，

还包括深入海床的桩基础，所述塔柱设置在桩基础上，所述塔柱包括第一平台、第一支撑柱、第二平台、第二支撑柱和第三平台，第一平台与桩基础顶部固定连接，第一支撑柱设于第一平台与第二平台之间，第二支撑柱设于第二平台与第三平台之间，第二平台和第三平台均高出水面；

所述风力能量转换设备包括分别环抱所述第二支撑柱的第二叶轮和第二驱动盘，所述第二叶轮包括若干升力型叶片，第二叶轮的上端和下端均通过轴承连接使第二叶轮枢接在第二支撑柱外，第二叶轮的下端与第二驱动盘连接；所述第二驱动盘呈圆环形，其边缘设有若干朝外凸起的第二顶块；

所述水力能量转换设备包括分别环抱所述第一支撑柱的第一叶轮和第一驱动盘，所述第一叶轮包括若干升力型叶片，第一叶轮的上端和下端均通过轴承连接使第一叶轮枢接在第一支撑柱外，第一叶轮的上端与第一驱动盘连接；所述第一驱动盘呈圆环形，其顶部边缘设有若干向上凸起的第一顶块；

所述液压控制系统包括与第一驱动盘配合的第一液压缸、与第二驱动盘配合的第二液压缸、恒压储液桶和液压马达；所述第一液压缸垂直设于第二平台上，其活塞杆竖直向下并穿过第二平台后与第一驱动盘的第一顶块对应，第一驱动盘的旋转带动第一液压缸的活塞杆上下运动；所述第二液压缸水平设置在第二平台上，第二液压缸的活塞杆指向第二驱动盘的第二顶块，第二驱动盘的旋转带动第二液压缸的活塞杆往复运动；所述第一液压缸和第二液压缸的输出端与恒压储液桶连接，所述恒压储液桶的输出端与液压马达连接，所述液压马达与发电机联动；

所述轴承包括圆环形的轨道、圆环形的安装座和设于所述安装座上的若干滚轮，所述滚轮在轨道上行走，所述第一叶轮和第二叶轮均与安装座连接。