[发明专利]悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置及其控制方法。悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，包括：下沉底座、浮标、导流罩和轮辋式发电水轮机；所述浮标与所述下沉底座之间设置有锚索，所述导流罩通过牵引索连接在所述锚索上，所述轮辋式发电水轮机设置在所述导流罩中。通过在浮标和下沉底座之间通过锚索连接，然后，导流罩在通过牵引索与锚索连接，便使得导流罩在水中处于悬浮的状态，并且，在潮流的作用下，导流罩能够自动调整姿态的位置，以使得轮辋式发电水轮机能够有效的利用潮流能进行发电，而由于无需在海面上搭建漂浮平台，实现简化了悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置的整体结构形成，并大大降低了制造成本和施工成本。

技术领域

本发明涉及海洋潮流发电技术领域，尤其涉及一种悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置及其控制方法。

背景技术

目海洋潮流能作为一种清洁的可再生能源，具有能量密度大、资源丰富、对环境影响小等特点。近几年来，世界各国政府和研究机构对潮流能发电技术的研究投入和资金支持力度均在加大，研制出各种类型和不同规格的潮流发电装置，潮流能发电技术在世界范围内得到了迅速的发展。

中国专利申请号201410539768.6 、201410143270.8、201910857200.1等专利公开文件中分别公开了有关利用潮流能发电的技术，采用在海面上搭建漂浮平台来安装发电设备（如水流发电水轮机），以通过发电设备来进行发电。但是，由于需要搭建浮体来安装固定发电设备，这便导致设备的整体制造和施工成本较高。如何设计一种结构简单且制造和施工成本较低的潮流能发电设备是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置及其控制方法，实现简化整体结构以降低制造和施工成本。

本发明提供的技术方案是，一种悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，包括：下沉底座、浮标、导流罩和轮辋式发电水轮机；所述下沉式底座用于沉入到水面下方，所述浮标用于漂浮在水面上，所述浮标与所述下沉底座之间设置有锚索，所述导流罩通过牵引索连接在所述锚索上，所述轮辋式发电水轮机整体呈圆盘结构并竖向设置在所述导流罩中。

如上所述的悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，所述导流罩包括连接在一起的前罩体和后罩体，所述前罩体呈圆环结构，所述轮辋式发电水轮机设置在所述前罩体中，所述后罩体呈喇叭口结构，且所述后罩体的内径沿水流方向逐渐增大。

如上所述的悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，所述后罩体的外壁设置有多个尾流板 。

如上所述的悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，所述前罩体和所述后罩体中均设置漂浮腔体，所述漂浮腔体中填充有浮体材料。

如上所述的悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，所述前罩体和所述后罩体中均设置配重腔体，所述配重腔体中设置配重体。

如上所述的悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，所述导流罩上还设置有姿态传感器。

如上所述的悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置，所述轮辋式发电水轮机包括定子组件和转子组件；所述定子组件包括防水线圈、外挡圈、前支架和后支架，所述外挡圈设置在所述前支架和所述后支架之间，所述防水线圈设置在所述外挡圈的内壁；所述转子组件包括转轴、永磁体、圆环和多个叶片，所述圆环套在所述转轴上，所述叶片连接在所述转轴和所述圆环之间，所述永磁体设置在所述圆环的外壁上；其中，所述转轴可转动的安装在所述后支架上，所述防水线圈包围在所述圆环的外侧。

本发明还提供一种上述悬浮自动对向轮辋式潮流能发电装置的控制方法，其特征在于，包括：

当潮流的流速发生变化时，作用在导流罩和潮流能发电水轮机上的纵向推力方向发生变化，导流罩带动潮流能发电水轮机纵向上升或下降，并在新的位置达到新的平衡；