三体海能自持船动力集成系统的制作方法

本发明涉及海能回收再利用领域，尤其涉及一种三体海能自持船动力集成系统。

背景技术：

1、涵盖专利2021110129269、2021110128976等专利技术的“海能驱航”项目已在中山大学通过仿真数理研究(可提供研发报告)。

2、“海能驱航”项目的目的是通过收集海洋能量实现中低速(10-20节)条件下，船舶能够能源自足、淡水自足。

3、该项目相关能量收集设备和能量转化设备(研究已完成)，需要整合到船上。但现有的船舶都无法满足科学搭载这些专业设备的需求，因此需要研发一个专业的“海能驱航船”--“三体海能自持船”。

4、在“海能驱航”项目研究基础上，“三体海能自持船”需要实现以下目的：

5、1)能够科学搭载相关相关能量收集设备和能量转化设备,同时无论在行使或停泊时均能良好的收集海波能量。

6、2)能够很好实现船舶的主要功能，如客运、货运舱室空间等。

7、3)船舶具有优秀的稳定性和在中低速条件下的适航性。

8、然而，之前的海波能收集系统在收集海波能量后，能量的转化不完全，转化效率不高，造成能量的浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供能解决上述技术问题的一种三体海能自持船动力集成系统。

2、为实现上述目的，本发明提供一种三体海能自持船动力集成系统，包括海波能集成输出系统，海波能集成输出系统包括均由高压液体驱动的第一高压水轮机和第二高压水轮机，第一高压水轮机联动有直流发电机，直流发电机的电能输出端连接有氢能制备与储存系统；氢能制备与储存系统的氧气输出管和氢气输出管均与热循氢能驱动系统连通，热循氢能驱动系统的动力输出端与驱动力集成系统的第一动力输入端联动；第二高压水轮机的动力输出端与驱动力集成系统的第二动力输入端联动；驱动力集成系统的动力输出端联动有船用次级涡涵喷流水轮机。

3、进一步的，所述直流发电机的电能输出端通过电缆与配电房连接，配电房与储电房中的储电池电性连接，配电房电性连接有海水淡化设备和其他用电输出端；配电房与氢能制备与储存系统电性连接。

4、更进一步的，所述氢能制备与储存系统包括电解制氢制氧设备，直流发电机的电能输出端与电解制氢制氧设备的电能输入端连接，电解制氢制氧设备通过氧气管与储氧罐连通，氧气输出管设置在储氧罐上；电解制氢制氧设备通过氢气管与储氢罐连通，氢气输出管设置在储氢罐上；氧气输出管和氢气输出管上均设有第二自控电磁阀。

5、更进一步的，所述驱动力集成系统包括第一传动轴、船驱动输出轴和第二传动轴；第一传动轴与第二高压水轮机的动力输出端联动，船驱动输出轴与船用次级涡涵喷流水轮机的动力输入端联动；第二传动轴与热循氢能驱动系统3的动力输出端联动；第一传动轴与船驱动输出轴之间设有第一离合机构，第二传动轴与船驱动输出轴之间设有第二离合机构。

6、更进一步的，所述第一离合机构和第二离合机构均包括主动齿轮、从动齿轮、推动开关和拨动连杆；第一离合机构的主动齿轮轴向滑动连接在第一传动轴上，第二离合机构的主动齿轮轴向滑动连接在第二传动轴上，从动齿轮通过棘轮机构连接在船驱动输出轴上；推动开关为通过驱使拨动连杆拨动主动齿轮轴向滑动从而使主动齿轮与从动齿轮在啮合或分离两个状态之间切换的结构。

7、更进一步的，所述海波能集成输出系统包括回油池、压力油管、回油管和若干双向海波能收集浮萍，每个双向海波能收集浮萍连接有船用液压双向传力机构，船用液压双向传力机构的泵压单向阀通过压力油管分别与第一高压水轮机和第二高压水轮机的进油端连接；第一高压水轮机和第二高压水轮机两者均通过排油管与回油池连通，回油池通过回油管与船用液压双向传力机构的回流单向阀连通。

8、有益效果

9、本发明的三体海能自持船动力集成系统的优点为：

10、1、海波能集成输出系统收集海波能量并转化为机械能或电能，其中机械能可以直接用于驱动船舶航行，电能则用于生产氢能、淡水、和船舶日常用电，从而使船舶通过收集海波能量实现海上航行能源自足、淡水自足的目的。

11、2、热循氢能驱动系统的动力输出端与驱动力集成系统的第一动力输入端联动，第二高压水轮机的动力输出端与驱动力集成系统的第二动力输入端联动。系统实现两个动力源的灵活切换和使用，同时使船舶具有高效节能的喷推效果。

12、3、通过设置氢能制备与储存系统和热循氢能驱动系统，利用海波能转化的电能电解出氢气和氧气，让氢气和氧气混合燃烧产生的热能转化为机械能并驱动船用次级涡涵喷流水轮机，实现将氢能高效转化为机械能用于驱动船舶。

13、4、系统实现将海波能高效转化为电能或驱航动力，系统稳定可控，经久耐用。

14、5、通过储氢罐和储氧罐分别储存氢气和氧气，在适当的时间再对其进行使用，减少浪费。

15、6、通过设置海水淡化设备可以低能耗淡化海水，可减少船舶的淡水携带量。

16、通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

技术特征：

1.一种三体海能自持船动力集成系统，包括海波能集成输出系统(31)，其特征在于，海波能集成输出系统(31)包括均由高压液体驱动的第一高压水轮机(314)和第二高压水轮机(319)，第一高压水轮机(314)联动有直流发电机(316)，直流发电机(316)的电能输出端连接有氢能制备与储存系统(33)；氢能制备与储存系统(33)的氧气输出管(337)和氢气输出管(338)均与热循氢能驱动系统(35)连通，热循氢能驱动系统(35)的动力输出端与驱动力集成系统(34)的第一动力输入端联动；第二高压水轮机(319)的动力输出端与驱动力集成系统(34)的第二动力输入端联动；驱动力集成系统(34)的动力输出端联动有船用次级涡涵喷流水轮机(36)。

2.根据权利要求1所述的一种三体海能自持船动力集成系统，其特征在于，所述直流发电机(316)的电能输出端通过电缆(321)与配电房(322)连接，配电房(322)与储电房(325)中的储电池电性连接，配电房(322)电性连接有海水淡化设备(323)和其他用电输出端(324)；配电房(322)与氢能制备与储存系统(33)电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种三体海能自持船动力集成系统，其特征在于，所述氢能制备与储存系统(33)包括电解制氢制氧设备(331)，直流发电机(316)的电能输出端与电解制氢制氧设备(331)的电能输入端连接，电解制氢制氧设备(331)通过氧气管(332)与储氧罐(334)连通，氧气输出管(337)设置在储氧罐(334)上；电解制氢制氧设备(331)通过氢气管(333)与储氢罐(335)连通，氢气输出管(338)设置在储氢罐(335)上；氧气输出管(337)和氢气输出管(338)上均设有第二自控电磁阀(336)。

4.根据权利要求1所述的一种三体海能自持船动力集成系统，其特征在于，所述驱动力集成系统(34)包括第一传动轴(341)、船驱动输出轴(342)和第二传动轴(344)；第一传动轴(341)与第二高压水轮机(319)的动力输出端联动，船驱动输出轴(342)与船用次级涡涵喷流水轮机(36)的动力输入端联动；第二传动轴(344)与热循氢能驱动系统3(35)的动力输出端联动；第一传动轴(341)与船驱动输出轴(342)之间设有第一离合机构，第二传动轴(344)与船驱动输出轴(342)之间设有第二离合机构。

5.根据权利要求1所述的一种三体海能自持船动力集成系统，其特征在于，所述第一离合机构和第二离合机构均包括主动齿轮(346)、从动齿轮(345)、推动开关(347)和拨动连杆(348)；第一离合机构的主动齿轮(346)轴向滑动连接在第一传动轴(341)上，第二离合机构的主动齿轮(346)轴向滑动连接在第二传动轴(344)上，从动齿轮(345)通过棘轮机构连接在船驱动输出轴(342)上；推动开关(347)为通过驱使拨动连杆(348)拨动主动齿轮(346)轴向滑动从而使主动齿轮(346)与从动齿轮(345)在啮合或分离两个状态之间切换的结构。

6.根据权利要求1所述的一种三体海能自持船动力集成系统，其特征在于，所述海波能集成输出系统(31)包括回油池(318)、压力油管(311)、回油管(3110)和若干双向海波能收集浮萍(2)，每个双向海波能收集浮萍(2)连接有船用液压双向传力机构(1)，船用液压双向传力机构(1)的泵压单向阀(17)通过压力油管(311)分别与第一高压水轮机(314)和第二高压水轮机(319)的进油端连接；第一高压水轮机(314)和第二高压水轮机(319)两者均通过排油管(317)与回油池(318)连通，回油池(318)通过回油管(3110)与船用液压双向传力机构(1)的回流单向阀(18)连通。

技术总结本发明公开了一种三体海能自持船动力集成系统，包括海波能集成输出系统，海波能集成输出系统包括均由高压液体驱动的第一高压水轮机和第二高压水轮机，第一高压水轮机联动有直流发电机，直流发电机的电能输出端连接有氢能制备与储存系统；氢能制备与储存系统的氧气输出管和氢气输出管均与热循氢能驱动系统连通，热循氢能驱动系统的动力输出端与驱动力集成系统的第一动力输入端联动；第二高压水轮机的动力输出端与驱动力集成系统的第二动力输入端联动；驱动力集成系统的动力输出端联动有船用次级涡涵喷流水轮机。本发明提供的三体海能自持船动力集成系统，能使船舶通过收集海波能量实现海上航行能源自足、淡水自足的目的。技术研发人员：曾昭达,马勇,倪问池,张旭,姚智,解光慈,唐晨轩,谈秋桐,刘征宇,黄考航,陈丹受保护的技术使用者：广东信稳能控技术研究有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9