潮汐流發(fā)電的制造方法
【專利摘要】一種用于從水平的水流例如潮汐流或河水流產(chǎn)生電能的發(fā)電設(shè)備（10），包括在支撐結(jié)構(gòu)（12）上的固定輪轂（32）以及布置成圍繞輪轂（32）圍繞基本上垂直軸線旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力輪（34）。動(dòng)力輪（34）設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片（36）。在輪轂（32）上提供一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)（30），來(lái)產(chǎn)生電能輸出。護(hù)罩（60）旋轉(zhuǎn)地安裝在輪轂（32）上且布置成覆蓋動(dòng)力輪（34）的轉(zhuǎn)子翼片（36）中的至少一些。方向控制器（74）基于水流的方向而保持護(hù)罩處于相對(duì)于輪轂（32）的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置中。輪轂（32）和動(dòng)力輪（34）可以具有受控的浮力，使得它們可被定位于最強(qiáng)流動(dòng)或水流中。
【專利說(shuō)明】潮汐流發(fā)電機(jī)
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于從基本上水平的水流，例如潮汐流或河水流產(chǎn)生電能的發(fā)電設(shè)備。
[0002]發(fā)明背景
[0003]潮汐流發(fā)電機(jī)通常使用圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)的翼片或葉片。GB2348250A描述了一種潮汝流發(fā)電機(jī)，其包括安裝在河床或海床上的支撐柱。該發(fā)電機(jī)包括渦輪單元，該渦輪單元具有圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)的葉片。該渦輪單元可以通過(guò)保持在柱內(nèi)部的圓柱罐沿所述柱向上和向下移動(dòng)。通過(guò)使用壓縮空氣來(lái)移動(dòng)水,水可從罐中排出，從而通過(guò)浮力來(lái)舉升罐至罐突出超過(guò)水面的位置。渦輪單元固定至罐，使得當(dāng)罐處于其舉升位置時(shí)，渦輪單元至少部分地處于水面之上。支撐柱具有縱向狹槽，來(lái)允許固定至保持在所述柱內(nèi)部的罐的渦輪單元隨著罐升起和下落。通過(guò)提供縱向狹槽，支撐柱被削弱。渦輪單元僅可面對(duì)一個(gè)方向，使得，僅當(dāng)潮汐流平行于渦輪單元的旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生最大動(dòng)力。
[0004]已知的是提供一種潮汐流發(fā)電機(jī)，其具有圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的翼片。W02008/050149A1公開(kāi)了一種潮汐流發(fā)電機(jī)，其包括系泊浮筒，該系泊浮筒具有延伸經(jīng)過(guò)其的水平管道。渦輪在垂直軸上安裝在該管道中，并且管道中的垂直變流器翼片偏轉(zhuǎn)水流至渦輪翼片上。渦輪可以僅位于恰低于水面的水平。筒被系在固定位置中并且可以僅當(dāng)潮汐流平行于管道縱軸時(shí)產(chǎn)生最大動(dòng)力。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的潮汐流發(fā)電機(jī)的進(jìn)一步問(wèn)題是，它們?cè)谔囟ǖ某毕魉傧伦罴训毓ぷ?。旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)成在特定旋轉(zhuǎn)速度下提供其最大效率。在潮汐動(dòng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備中的水渦輪旋轉(zhuǎn)地連接至發(fā)電機(jī)，使得隨著潮汐流速增加，水渦輪的水流速度增加，并且發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度增加。在高于或低于設(shè)計(jì)潮汐速的潮汐流速，發(fā)電機(jī)并不在其最大效率下操作。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是克服一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]依照本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于將來(lái)自基本上水平的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備包括:
[0008]旋轉(zhuǎn)固定的輪轂；
[0009]動(dòng)力輪，其布置成圍繞輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，并且設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片，轉(zhuǎn)子翼片適于當(dāng)動(dòng)力輪承受基本上水平的水流時(shí)引起動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)；
[0010]護(hù)罩，其旋轉(zhuǎn)地安裝在輪轂上且布置成覆蓋動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)子翼片中的至少一些；
[0011]方向控制器，其適于根據(jù)基本上水平的水流的方向而保持護(hù)罩處于相對(duì)于輪轂的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置中；以及
[0012]至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在輪轂上，并且適于產(chǎn)生從動(dòng)力輪相對(duì)于輪轂的旋轉(zhuǎn)獲得的電能輸出。
[0013]該輪轂并不限于任何特定的形狀或構(gòu)造，并且可以包括固定或可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的任何部分或多個(gè)部分，動(dòng)力輪布置成圍繞其旋轉(zhuǎn)。護(hù)罩可被旋轉(zhuǎn)地直接安裝至動(dòng)力輪或輪轂，使得護(hù)罩被直接或間接地旋轉(zhuǎn)地安裝至輪轂。
[0014]動(dòng)力輪可通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承而被旋轉(zhuǎn)地安裝至輪轂。護(hù)罩可通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承而被旋轉(zhuǎn)地安裝至輪轂或動(dòng)力輪。動(dòng)力輪和護(hù)罩每個(gè)可具有受控的浮力，例如浮力室，其可被部分地淹沒(méi)來(lái)控制浮力，從而最小化經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承傳送的垂直負(fù)載。
[0015]護(hù)罩可延伸經(jīng)過(guò)至少180°，并且在任何時(shí)刻基本上覆蓋動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)子翼片中的至少一半。在實(shí)踐中，最佳的覆蓋范圍可由測(cè)試而確定，并且可以大于或小于180°且多于或少于一半翼片。
[0016]護(hù)罩可以基本上覆蓋轉(zhuǎn)子翼片中的在與基本上水平的水流方向相反的方向中移動(dòng)的至少一些轉(zhuǎn)子翼片。
[0017]護(hù)罩可以是連續(xù)的。護(hù)罩可以包括多個(gè)垂直延伸的孔或狹槽?？谆颡M槽可以相鄰于在與基本上水平的水流的方向相反的方向中移動(dòng)的轉(zhuǎn)子翼片。護(hù)罩可被成型為產(chǎn)生相鄰于多個(gè)垂直延伸的孔或狹槽中的至少一些的減壓區(qū)域。
[0018]護(hù)罩可以包括多個(gè)護(hù)罩翼片，其適于轉(zhuǎn)向水流遠(yuǎn)離垂直軸線。護(hù)罩翼片可適于產(chǎn)生相鄰于轉(zhuǎn)子翼片中的在與基本上水平的水流的方向相反的方向中移動(dòng)的至少一些轉(zhuǎn)子翼片的低壓區(qū)域，例如通過(guò)在護(hù)罩翼片的尾部邊緣促使?jié)櫺l(fā)散(vortex shedding)。
[0019]方向控制器可以包括連接至護(hù)罩且遠(yuǎn)離護(hù)罩徑向延伸的方向翼片。方向翼片可以包括調(diào)節(jié)裝置(trimming device)，調(diào)節(jié)裝置適于調(diào)節(jié)護(hù)罩的旋轉(zhuǎn)位置。調(diào)節(jié)裝置可包括位于方向翼片的尾部 邊緣的可樞轉(zhuǎn)凸緣，例如調(diào)整片(trim tab)或伺服片(servo tab)。調(diào)節(jié)裝置可以是可樞轉(zhuǎn)地調(diào)整的。調(diào)節(jié)裝置的調(diào)整可被手動(dòng)或自動(dòng)控制，例如通過(guò)液壓壓頭。
[0020]方向控制器可以包括在與方向翼片基本上直徑上相對(duì)的位置中徑向連接至護(hù)罩的流分離器，該流分離器成型為將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向到動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)子翼片上。流分離器可以包括入口管道。該管道可以包括文丘里喉管。入口管道可以包括可樞轉(zhuǎn)地調(diào)整的入口引導(dǎo)翼片，其適于增加基本上水平的水流到動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)子翼片上的速度。入口引導(dǎo)翼片的調(diào)整可被手動(dòng)或自動(dòng)控制，例如通過(guò)液壓壓頭。
[0021]方向控制器可被固定至護(hù)罩。方向控制器可以與護(hù)罩集成。
[0022]流分離器可被成型為將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向到護(hù)罩的護(hù)罩翼片上。護(hù)罩翼片可被設(shè)置在護(hù)罩的從流分離器延伸至護(hù)罩上的相對(duì)于垂直軸線距流分離器成近似90°的中間點(diǎn)的那部分上。換句話說(shuō)，從垂直軸線至流分離器的徑向線相對(duì)于從垂直軸線到中間點(diǎn)的徑向線形成了近似90°的角度。
[0023]依照本發(fā)明的第二方面，提供了一種使用發(fā)電設(shè)備從水體中的基本上水平的水流發(fā)電的方法，發(fā)電設(shè)備包括動(dòng)力輪，動(dòng)力輪布置成圍繞旋轉(zhuǎn)地固定至支撐結(jié)構(gòu)的輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力輪具有多個(gè)轉(zhuǎn)子翼片，該方法包括以下步驟:
[0024]提供護(hù)罩，護(hù)罩旋轉(zhuǎn)地安裝在輪轂上且布置成覆蓋動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)子翼片中的至少一ith.--，
[0025]將輪轂固定在基本上水平的水流中的操作位置中；
[0026]對(duì)齊護(hù)罩與基本上水平的水流，使得在發(fā)電設(shè)備的第一側(cè)上的轉(zhuǎn)子翼片不被護(hù)罩覆蓋且承受來(lái)自基本上水平的水流的水動(dòng)力，并且使得在發(fā)電設(shè)備的第二側(cè)上的轉(zhuǎn)子翼片至少部分地由護(hù)罩覆蓋，從而至少部分地保護(hù)轉(zhuǎn)子翼片免于來(lái)自基本上水平的水流的水動(dòng)力；以及[0027]由動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0028]對(duì)齊護(hù)罩的步驟可通過(guò)在護(hù)罩上提供方向控制器而執(zhí)行，方向控制器適于基于基本上水平的水流的方向而保持護(hù)罩處于相對(duì)于輪轂的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置中。
[0029]方向控制器可以包括連接至護(hù)罩且遠(yuǎn)離護(hù)罩徑向延伸的方向翼片，并且對(duì)齊護(hù)罩的步驟可以包括允許護(hù)罩采用平衡位置，使得方向翼片基本上與基本上水平的水流對(duì)齊。
[0030]對(duì)齊護(hù)罩的步驟可以包括調(diào)節(jié)護(hù)罩旋轉(zhuǎn)位置的另外的步驟，例如通過(guò)調(diào)整位于方向翼片的尾部邊緣的可樞轉(zhuǎn)凸緣的位置，可樞轉(zhuǎn)凸緣例如調(diào)整片或伺服片。調(diào)整可以是手動(dòng)的或自動(dòng)的。
[0031]該方法可以包括另外的步驟:在發(fā)電設(shè)備處分離基本上水平的水流，以便將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向到動(dòng)力輪的在發(fā)電設(shè)備的第一側(cè)上的轉(zhuǎn)子翼片上，并且將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向經(jīng)過(guò)在發(fā)電設(shè)備的第二側(cè)上的護(hù)罩。
[0032]分離步驟可通過(guò)在與方向翼片基本上直徑上相對(duì)的位置中徑向連接至護(hù)罩的流分離器執(zhí)行。流分離器可以將至少一部分基本上水平的水流經(jīng)過(guò)入口管道轉(zhuǎn)向到動(dòng)力輪的在發(fā)電設(shè)備的第一側(cè)上的轉(zhuǎn)子翼片上。該管道可以包括文丘里喉管。該方法可以包括控制可樞轉(zhuǎn)地調(diào)整的入口引導(dǎo)翼片以增加基本上水平的水流到動(dòng)力輪的在發(fā)電設(shè)備的第一側(cè)上的轉(zhuǎn)子翼片上的速度的步驟。
[0033]該方法可以包括提供相鄰于在與基本上水平的水流的方向相反的方向中移動(dòng)的轉(zhuǎn)子翼片的多個(gè)垂直延伸的孔或狹槽并且產(chǎn)生相鄰于多個(gè)垂直延伸的孔或狹槽中的至少一些的減壓區(qū)域的步驟。
[0034]該方法可以包括提供多個(gè)護(hù)罩翼片且產(chǎn)生相鄰于在與基本上水平的水流的方向相反的方向中移動(dòng)的至少一些轉(zhuǎn)子翼片的低壓區(qū)域的步驟，例如通過(guò)在護(hù)罩翼片的尾部邊緣促使渦旋發(fā)散。
[0035]本發(fā)明的第三和第四方面涉及一種有浮力可潛水的垂直軸潮汐流發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的第三或第四方面的任何或全部特征可以與本發(fā)明的第一或第二方面的特征結(jié)合。
[0036]依照本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于將來(lái)自基本上水平的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化至電能的發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備包括:
[0037]支撐結(jié)構(gòu)；
[0038]旋轉(zhuǎn)地固定至支撐結(jié)構(gòu)的輪轂；
[0039]輪轂水平控制器，其適于控制輪轂在支撐結(jié)構(gòu)上的水平；
[0040]動(dòng)力輪，其布置成圍繞輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，并且設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片，轉(zhuǎn)子翼片適于當(dāng)動(dòng)力輪承受基本上水平的水流時(shí)引起動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)；以及
[0041]一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在輪轂上，并且適于產(chǎn)生來(lái)源于動(dòng)力輪相對(duì)于輪轂的旋轉(zhuǎn)的電能輸出。
[0042]輪轂可以包括孔，支撐結(jié)構(gòu)延伸經(jīng)過(guò)該孔。
[0043]支撐結(jié)構(gòu)可以是基本上垂直的支撐柱。支撐結(jié)構(gòu)可被固定至在基本上水平的水流下方的床。支撐結(jié)構(gòu)可以包括止動(dòng)件，止動(dòng)件適于防止輪轂移動(dòng)低于操作位置。
[0044]支撐結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)裝置，其與輪轂上的一個(gè)或多個(gè)鍵裝置(keymeans)接合，以防止支撐結(jié)構(gòu)和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。引導(dǎo)裝置可以是公或母引導(dǎo)裝置，例如垂直延伸的花鍵或通道。鍵裝置可以是適于與引導(dǎo)裝置接合的母或公鍵裝置，例如垂直延伸的通道或夾頭。
[0045]輪轂水平控制器可以包括設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室。
[0046]每個(gè)發(fā)電機(jī)可設(shè)置在發(fā)電機(jī)室中，發(fā)電機(jī)室具有在所述發(fā)電機(jī)室的頂部中的開(kāi)口以及可密封地覆蓋所述開(kāi)口的可移除蓋子。每個(gè)發(fā)電機(jī)可舉升通過(guò)所述開(kāi)口，例如用于維修目的，或用于移除或替換。
[0047]該設(shè)備可以包括設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上的起重機(jī)。該起重機(jī)可適于舉升每個(gè)發(fā)電機(jī)或設(shè)備的其它部件。
[0048]該設(shè)備可以包括設(shè)置在輪轂上的多個(gè)液壓泵，每個(gè)液壓泵適于泵送液壓流體來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0049]每個(gè)液壓泵可設(shè)置在泵室中，泵室具有在所述泵室的頂部中的開(kāi)口以及可密封地覆蓋所述開(kāi)口的可移除蓋子。每個(gè)液壓泵可舉升通過(guò)所述開(kāi)口，例如用于維修目的，或用于移除或替換。在一種布置中，每個(gè)泵室可被布置在發(fā)電機(jī)室下方，并且每個(gè)液壓泵可舉升經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)室的開(kāi)口。在另一種布置中，每個(gè)泵室可被布置成側(cè)向地相鄰于發(fā)電機(jī)室。
[0050]替代地，該設(shè)備可以包括設(shè)置在輪轂上的多個(gè)傳動(dòng)裝置，每個(gè)傳動(dòng)裝置適于從動(dòng)力輪傳送驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0051]發(fā)電設(shè)備可以包括多個(gè)輪轂，每個(gè)被旋轉(zhuǎn)地固定至支撐柱，并且每個(gè)具有關(guān)聯(lián)的動(dòng)力輪，該關(guān)聯(lián)的動(dòng)力輪布置成圍繞輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，且設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片，轉(zhuǎn)子翼片適于當(dāng)動(dòng)力輪承受基本上水平的水流時(shí)引起動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0052]依照本發(fā)明的第四方面，提供了一種使用發(fā)電設(shè)備從水體中的基本上水平的水流發(fā)電的方法，發(fā)電設(shè)備包括動(dòng)力輪，動(dòng)力輪布置成圍繞旋轉(zhuǎn)地固定至支撐結(jié)構(gòu)的輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，該方法包括以下步驟:
[0053]將輪轂在支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中移動(dòng)至在基本上水平的水流中的操作位置；
[0054]通過(guò)來(lái)自基本上水平的水流的作用于設(shè)置在動(dòng)力輪上的轉(zhuǎn)子翼片上的水動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪圍繞輪轂旋轉(zhuǎn)；以及
[0055]由動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0056]在垂直方向中移動(dòng)輪轂的步驟可以包括通過(guò)引導(dǎo)水進(jìn)入設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室來(lái)下降輪轂。可通過(guò)泵送水或通過(guò)打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口以允許水基于流體靜壓力和/或重力進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室來(lái)引入水。
[0057]輪轂可被布置以包圍支撐結(jié)構(gòu)。
[0058]該方法可以包括步驟:選擇在基本上水平的水流中的最佳水平，并且將輪轂在支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中移動(dòng)至最佳水平處的操作位置。
[0059]支撐結(jié)構(gòu)可以包括基本上垂直的支撐柱。支撐結(jié)構(gòu)可以包括止動(dòng)件，并且在支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中移動(dòng)輪轂的步驟可以包括移動(dòng)輪轂直到當(dāng)輪轂處于預(yù)定操作位置處時(shí)，輪轂與止動(dòng)件接合。
[0060]支撐結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)裝置，其與輪轂上的一個(gè)或多個(gè)鍵裝置接合，來(lái)防止支撐結(jié)構(gòu)和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。引導(dǎo)裝置可以是公或母引導(dǎo)裝置，例如垂直延伸的花鍵或通道。鍵裝置可以是適于與引導(dǎo)裝置接合的母或公鍵裝置，例如垂直延伸的通道或夾頭。[0061]該方法可以包括在支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中舉升輪轂至維修位置從而使得能夠在發(fā)電設(shè)備上執(zhí)行維修工作的步驟。維修位置可以是其中至少一部分發(fā)電設(shè)備在水體表面上方的位置。
[0062]移動(dòng)輪轂至操作位置的步驟可以包括淹沒(méi)設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室。
[0063]舉升輪轂至維修位置的步驟可以包括從設(shè)置在輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室排出水?？赏ㄟ^(guò)泵送水或通過(guò)使用來(lái)自壓縮機(jī)的空氣排出水而排出水。
[0064]該方法可以包括在輪轂處于維修位置時(shí)從關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)室舉升一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)的步驟。該發(fā)電機(jī)可被舉升用于維修目的，或用于移除或替換。
[0065]從關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)室舉升一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)的步驟可使用設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上的起重機(jī)執(zhí)行。
[0066]發(fā)電設(shè)備可以包括設(shè)置在輪轂上的多個(gè)液壓泵，每個(gè)液壓泵適于泵送液壓流體來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)，并且所述方法可以包括在輪轂處于維修位置時(shí)從關(guān)聯(lián)的泵室舉升一個(gè)或多個(gè)液壓泵的步驟。該液壓泵可被舉升用于維修目的，或用于移除或替換。
[0067]本發(fā)明的第五方面和第六方面涉及一種具有多個(gè)可切換發(fā)電單元的潮汐流發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的第五方面或第六方面的任何或全部特征可以與本發(fā)明的第一方面、第二方面、第三方面或第四方面的特征結(jié)合。
[0068]依照本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于將來(lái)自基本上水平的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備包括:
[0069]旋轉(zhuǎn)固定的輪轂；
[0070]動(dòng)力輪，其布置成圍繞輪轂旋轉(zhuǎn)，并且設(shè)置有翼片，翼片適于當(dāng)動(dòng)力輪承受基本上水平的水流時(shí)引起動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)；
[0071]設(shè)置在輪轂上的多個(gè)發(fā)電機(jī)，每個(gè)發(fā)電機(jī)具有由動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)裝置；以及
[0072]發(fā)電機(jī)控制裝置，其適于選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)。
[0073]發(fā)電機(jī)控制裝置可以包括電控制器，電控制器適于選擇性地接通和斷開(kāi)所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)，例如通過(guò)切斷發(fā)電機(jī)的電磁場(chǎng)。
[0074]發(fā)電機(jī)控制裝置可以包括傳感器，用于探測(cè)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的速度參數(shù)。
[0075]發(fā)電機(jī)控制裝置可以包括切換裝置，切換裝置適于響應(yīng)于探測(cè)到的速度參數(shù)而在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)。發(fā)電機(jī)控制裝置可適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)將更多的發(fā)電機(jī)切換至起動(dòng)狀態(tài)。發(fā)電機(jī)控制裝置可適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的上觸發(fā)值時(shí)將發(fā)電機(jī)切換至起動(dòng)狀態(tài)。發(fā)電機(jī)控制裝置可適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的下觸發(fā)值時(shí)將發(fā)電機(jī)切換至未起動(dòng)狀態(tài)。
[0076]在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置可以包括:
[0077]主驅(qū)動(dòng)器，例如小齒輪，其由動(dòng)力輪驅(qū)動(dòng)；[0078]驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)；以及
[0079]傳動(dòng)裝置，其連接在小齒輪和驅(qū)動(dòng)軸之間。
[0080]該連接可以是直接或間接的。
[0081]該設(shè)備可以包括主傳動(dòng)裝置，主傳動(dòng)裝置包括固定至動(dòng)力輪的環(huán)形齒輪，且適于驅(qū)動(dòng)每個(gè)主驅(qū)動(dòng)器。環(huán)形齒輪可被制造為一個(gè)部件或可由多個(gè)分段部分組裝而成。
[0082]每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置可包括離合器，以選擇性地接合或分離發(fā)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸。
[0083]在另一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置可以包括:
[0084]液壓泵，其設(shè)置在輪轂上，該液壓泵適于泵送液壓流體；
[0085]主傳動(dòng)裝置，其連接在動(dòng)力輪和液壓泵之間；
[0086]液壓馬達(dá)，其與發(fā)電機(jī)關(guān)聯(lián)；以及
[0087]液壓控制裝置，其適于引導(dǎo)液壓流體到液壓馬達(dá)的流動(dòng)。
[0088]主傳動(dòng)裝置可以包括多個(gè)小齒輪和固定至動(dòng)力輪的環(huán)形齒輪，每個(gè)小齒輪由驅(qū)動(dòng)軸連接至所述液壓泵中的一個(gè)。
[0089]液壓控制裝置可以包括傳感器，用于探測(cè)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的速度參數(shù)。
[0090]液壓控制裝置可以包括閥切換裝置，閥切換裝置適于響應(yīng)于探測(cè)到的速度參數(shù)而引導(dǎo)所述液壓流體至所述液壓馬達(dá)中的一個(gè)或多個(gè)的流動(dòng)。液壓控制裝置可適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，選擇性地引導(dǎo)所述液壓流體至更多的液壓馬達(dá)的流動(dòng)。液壓控制裝置可適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度降低時(shí)，選擇性地引導(dǎo)所述液壓流體至較少的液壓馬達(dá)的流動(dòng)。
[0091]液壓控制裝置可以包括閥切換裝置，閥切換裝置適于響應(yīng)于預(yù)定的液壓流體流動(dòng)情況，例如由馬達(dá)或泵中的故障或泄漏引起的壓力增加或降低，引導(dǎo)或防止所述液壓流體至一個(gè)或多個(gè)所述液壓馬達(dá)的流動(dòng)。閥切換裝置可以包括與每個(gè)液壓馬達(dá)關(guān)聯(lián)的液壓閥。閥切換裝置可以包括微處理器以控制閥切換裝置，或壓力控制閥或負(fù)反饋控制閥。閥切換裝置可以包括與每個(gè)液壓閥關(guān)聯(lián)的電控制器，電控制器適于依照來(lái)自微處理器的控制信號(hào)來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉關(guān)聯(lián)的液壓閥。
[0092]依照本發(fā)明的第六方面，提供了一種使用發(fā)電設(shè)備從水體中的基本上水平的水流發(fā)電的方法，發(fā)電設(shè)備包括動(dòng)力輪，動(dòng)力輪布置成圍繞旋轉(zhuǎn)地固定至支撐結(jié)構(gòu)的輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，該方法包括步驟:
[0093]通過(guò)來(lái)自基本上水平的水流的作用于設(shè)置在動(dòng)力輪上的轉(zhuǎn)子翼片上的水動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪圍繞輪轂旋轉(zhuǎn)；
[0094]由動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置以泵送加壓的液壓流體，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置與輪轂上的多個(gè)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)關(guān)聯(lián)；
[0095]選擇性地在其中發(fā)電機(jī)被關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生電能的起動(dòng)狀態(tài)和其中發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生電能的未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)；以及
[0096]從多個(gè)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
[0097]驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的步驟可以包括:
[0098]由動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)多個(gè)泵以泵送加壓的液壓流體；以及
[0099]選擇性地將加壓的液壓流體引導(dǎo)至多個(gè)液壓馬達(dá)中的一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)液壓馬達(dá)與輪轂上的多個(gè)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)關(guān)聯(lián)。
[0100]驅(qū)動(dòng)多個(gè)泵的步驟可以包括:從固定至動(dòng)力輪的環(huán)形齒輪驅(qū)動(dòng)多個(gè)小齒輪，每個(gè)小齒輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸連接至所述液壓泵中的一個(gè)。
[0101]該方法可以包括探測(cè)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度參數(shù)的步驟。
[0102]該方法可以包括探測(cè)指示基本上水平的水流的速度的流動(dòng)速度參數(shù)的步驟。
[0103]選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)的步驟可以包括:基于探測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度參數(shù)和探測(cè)到的流動(dòng)速度參數(shù)中的一個(gè)或二者，選擇被切換至起動(dòng)狀態(tài)的發(fā)電機(jī)的數(shù)量。
[0104]選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)的步驟可以包括:當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的增加或基本上水平的水流的速度的增加時(shí)，選擇更多的發(fā)電機(jī)被切換至起動(dòng)狀態(tài)。
[0105]選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)的步驟可以包括:當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪和輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的減少或基本上水平的水流的速度的減少時(shí)，選擇較少的發(fā)電機(jī)被切換至起動(dòng)狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0106]在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“潮汐流發(fā)電機(jī)”意味著用于將來(lái)自基本上水平的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電設(shè)備，并且在其范圍中包括用于用在海洋、河口或河流中的設(shè)備。術(shù)語(yǔ)“海床”在其范圍內(nèi)包括位于水體之下的任何床，包括河口床或河床。
[0107]現(xiàn)在將參考附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明，其中:
[0108]圖1是依照本發(fā)明的潮汐流發(fā)電機(jī)的視圖；
[0109]圖2是圖1的潮汐流發(fā)電機(jī)的反面視圖；
[0110]圖3是圖1的潮汐流發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輪、輪轂和護(hù)罩的放大視圖；
[0111]圖4是圖3的動(dòng)力輪、輪轂和護(hù)罩從相對(duì)側(cè)的放大視圖；
[0112]圖5是依照本發(fā)明的另一個(gè)潮汐流發(fā)電機(jī)的視圖，具有兩個(gè)動(dòng)力輪，并且示出了至海床的替代連接；
[0113]圖6是依照本發(fā)明的另一個(gè)潮汐流發(fā)電機(jī)的經(jīng)過(guò)輪轂和動(dòng)力輪的部分截面圖；
[0114]圖7示出了依照本發(fā)明的另一個(gè)潮汐流發(fā)電機(jī)的輪轂的倉(cāng)；
[0115]圖8示出了安裝至圖7的倉(cāng)的液壓泵；
[0116]圖9是依照本發(fā)明的另一個(gè)潮汐流發(fā)電機(jī)的經(jīng)過(guò)輪轂和動(dòng)力輪的部分截面圖；
[0117]圖10是依照本發(fā)明的另一個(gè)潮汐流發(fā)電機(jī)的經(jīng)過(guò)輪轂的部分截面圖；
[0118]圖11是示出了依照本發(fā)明的潮汐流發(fā)電機(jī)的多個(gè)發(fā)電機(jī)基于時(shí)間的操作的示意圖；
[0119]圖12是依照本發(fā)明的潮汐流發(fā)電機(jī)的護(hù)罩的另一個(gè)實(shí)施方式的示意性平面視圖；
[0120]圖13是依照本發(fā)明的潮汐流發(fā)電機(jī)的護(hù)罩的進(jìn)一步實(shí)施方式的示意性平面視圖；以及
[0121]圖14從側(cè)面示出了圖13的護(hù)罩。
[0122]發(fā)明詳述[0123]有浮力可潛水的垂直軸潮汐流發(fā)電機(jī)如下操作。
[0124]參見(jiàn)圖1和2，示出了一種用于將來(lái)自基本上水平的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電設(shè)備10，通常稱為潮汐流發(fā)電機(jī)。該設(shè)備包括基本上垂直的支撐結(jié)構(gòu)12，其支撐在海床14上。在示出的示例中，支撐結(jié)構(gòu)是通過(guò)任何合適方式固定至海床的柱，例如在圖5中示出的三腳架結(jié)構(gòu)16。三腳架結(jié)構(gòu)16可通過(guò)接合在三個(gè)樁套18中的三個(gè)樁而被錨固至海床。然而，可以使用任何合適的結(jié)構(gòu)，例如格子結(jié)構(gòu)或多個(gè)柱或樁。此外，可以使用任何合適的在海床上支撐結(jié)構(gòu)的裝置，例如，重力結(jié)構(gòu)，或通過(guò)將支撐結(jié)構(gòu)的柱或多個(gè)柱直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)入海床的直接支撐件。
[0125]柱從海床垂直延伸到高水平面上方的水平。在柱12的頂部上是在船舶結(jié)構(gòu)中熟知種類的通道平臺(tái)20。支撐平臺(tái)可以包括進(jìn)入設(shè)備來(lái)允許通過(guò)船進(jìn)入并且其可以包括直升機(jī)降落臺(tái)來(lái)允許通過(guò)直升機(jī)進(jìn)入。在示出的示例中，在通道平臺(tái)20上提供起重機(jī)22，用于使舉升部件到達(dá)發(fā)電機(jī)單元30以及從發(fā)電機(jī)單元30離開(kāi)，如將在下文描述的。
[0126]發(fā)電機(jī)單元30包括輪轂32以及動(dòng)力輪34，輪轂32旋轉(zhuǎn)地固定至支撐柱12，動(dòng)力輪34布置成圍繞輪轂32圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力輪34設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片36，其在頂環(huán)40、中間環(huán)42和底環(huán)44之間垂直延伸，其中每個(gè)都從外圓柱46徑向地伸出。翼片36成型為最大化來(lái)自流動(dòng)經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)單元30的水的水平流的能量至動(dòng)力輪34的傳遞，因而驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪34。輪轂32包括液壓制動(dòng)器(未示出)，其可以將動(dòng)力輪34鎖定至輪轂32，來(lái)防止在維修和舉升或下落期間的旋轉(zhuǎn)。
[0127]動(dòng)力輪可通過(guò)多種不同方式連接至輪轂。在圖6的示例中，動(dòng)力輪34由向內(nèi)突起的凸緣102支撐，向內(nèi)突起的凸緣102抵靠在滾子軸承104上用于在輪轂32上旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力輪可以包括在外圓柱46的內(nèi)部的多個(gè)浮力隔室106。凸緣102的內(nèi)邊緣上是環(huán)形齒輪108，其具有徑向向內(nèi)突起的齒輪齒，以通過(guò)小齒輪112驅(qū)動(dòng)多個(gè)液壓泵110，如將在下文描述的。
[0128]圖6示出了經(jīng)過(guò)輪轂32的徑向截面。輪轂32大體上具有圓環(huán)形狀，并且圍繞柱12延伸。其通過(guò)與沿著支撐住12縱向延伸的相應(yīng)通道52接合的轉(zhuǎn)矩鍵50防止了圍繞柱的旋轉(zhuǎn)。如果需要，柱12可以具有多于一個(gè)通道52，例如等距地圍繞柱的周界布置的四個(gè)通道52。輪轂32則可以具有四個(gè)轉(zhuǎn)矩鍵50，每個(gè)轉(zhuǎn)矩鍵接合一個(gè)通道52。替代地，柱12上的通道52可由花鍵(未示出)代替，其接合在輪轂32上的轉(zhuǎn)矩槽(未示出)中。輪轂32通過(guò)壓艙以受控方式沿柱12向上和向下自由移動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件54設(shè)置在柱12上，以防止輪轂經(jīng)過(guò)止動(dòng)件54下方。典型地，止動(dòng)件可以是包圍柱12的固定環(huán)，或通道52中的多個(gè)擋塊，其位于最大潮汐流的合適水平處，使得發(fā)電機(jī)單元32可被降低以在其操作位置中抵靠在止動(dòng)件34上。典型地，操作位置是當(dāng)設(shè)備被安裝在可航行的潮水中時(shí)，在發(fā)電機(jī)單元30的頂部上方允許至少IOm間隙的深度，以允許具有小于IOm氣流的船經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)單元30。
[0129]輪轂32包括多個(gè)獨(dú)立室。其可以以在場(chǎng)外或在現(xiàn)場(chǎng)安裝在一起的多個(gè)獨(dú)立片段裝配。典型地，每個(gè)室僅延伸圍繞圓周的一部分路徑，例如45°?？商峁较蜓由斓膬?nèi)部隔板來(lái)分隔相鄰的室。
[0130]室可用作不同的目的。泵室120容納液壓泵110。發(fā)電機(jī)室122容納液壓馬達(dá)124和交流發(fā)電機(jī)126。機(jī)械室128容納液壓和電控制裝置和/或壓縮空氣罐。壓艙室130是用于控制發(fā)電機(jī)單元30的舉升和下降的可水淹的室。圖6中所示的各室的布置僅是示例的方式，并且各室的相對(duì)位置、形狀和尺寸可改變來(lái)適合發(fā)電機(jī)單元30的特定需求。
[0131]發(fā)電設(shè)備包括輪轂水平控制器(未示出)，來(lái)控制輪轂32在支撐柱12上的水平。典型地，輪轂水平控制器是微處理器控制的單元，其能夠處理來(lái)自傳感器和/或來(lái)自操作器產(chǎn)生的指令的信息，并且能夠控制管理輪轂32在支撐柱12或其它支撐結(jié)構(gòu)上的定位的電力和/或液壓和/或氣動(dòng)裝置。當(dāng)壓艙室未被水淹時(shí)，輪轂32是有浮力的，并且在維修位置中輪轂32浮在水面上。當(dāng)在維修位置中時(shí)，動(dòng)力輪34被鎖定，例如通過(guò)液壓控制的鎖定銷，來(lái)防止其相對(duì)于輪轂32的旋轉(zhuǎn)。輪轂水平控制器控制壓艙室130的壓艙，來(lái)降低和升起柱12上的輪轂32。為了降低輪轂32，輪轂水平控制器控制端口的打開(kāi)來(lái)允許水進(jìn)入壓艙室130。輪轂水平控制器可通過(guò)來(lái)自岸上或船上的無(wú)線電鏈路而被遠(yuǎn)程控制。當(dāng)壓艙室是滿的時(shí)，輪轂32在重力作用下而降低，直到其到達(dá)止動(dòng)件54，止動(dòng)件54定位成使得發(fā)電機(jī)單元32處于最佳工作位置。為了升起輪轂32，輪轂水平控制器控制壓縮機(jī)，其泵送空氣進(jìn)入壓艙室130來(lái)移除水。當(dāng)壓艙室足夠空時(shí)，輪轂32基于其自身浮力而上升直到其到達(dá)其浮在維修位置中的表面?？梢允褂萌魏魏线m的壓艙系統(tǒng)，包括水泵壓艙系統(tǒng)。
[0132]輪轂32包括設(shè)置在輪轂上并且適于產(chǎn)生來(lái)源于動(dòng)力輪34相對(duì)于輪轂32的旋轉(zhuǎn)的電能輸出的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。在不出的不例中，具有八個(gè)以交流發(fā)電機(jī)126形式的發(fā)電機(jī)，每個(gè)設(shè)置在一個(gè)獨(dú)立的發(fā)電機(jī)室122中。每個(gè)交流發(fā)電機(jī)126由液壓馬達(dá)124驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)124也位于發(fā)電機(jī)室122中，并且其本身由泵送的液壓流體驅(qū)動(dòng)。泵送的液壓流體由八個(gè)液壓泵110產(chǎn)生，每個(gè)液壓泵由動(dòng)力輪34的齒輪環(huán)108驅(qū)動(dòng)。每個(gè)液壓泵110設(shè)置在獨(dú)立的泵室120中。
[0133]在下文中更詳細(xì)描述的液壓控制器控制由八個(gè)液壓泵110產(chǎn)生的泵送的液壓流體至所需數(shù)量的液壓馬達(dá)124的流動(dòng)，其在一個(gè)示例中可以是一和八之間的任何數(shù)字，取決于潮汐流的速度。
[0134]在一個(gè)實(shí)施方式中，在圖7中所示，每個(gè)發(fā)電機(jī)室122及其關(guān)聯(lián)的泵室120—起形成了水密倉(cāng)140。發(fā)電機(jī)室122通過(guò)可移除的水密隔板142與泵室120分開(kāi)。發(fā)電機(jī)室122在其頂部具有開(kāi)口 144?？梢瞥w子146覆蓋且密封開(kāi)口。如果需要移除交流發(fā)電機(jī)126和/或液壓馬達(dá)124，例如用于替換或維修，輪轂可在支撐柱12上在垂直方向上被舉升至維修位置，在維修位置中，輪轂32的上表面在水面上方。蓋子146隨后可被移除，例如通過(guò)站在輪轂32上的操作者，并且交流發(fā)電機(jī)126和/或液壓馬達(dá)124可被分離，例如通過(guò)從相鄰的通道室或機(jī)械室128進(jìn)入發(fā)電機(jī)室122的操作者，其可以具有它自己的從輪轂32頂面的檢修孔通道，并且其可通過(guò)水密進(jìn)入通道148而被連接至發(fā)電機(jī)室122。起重機(jī)22隨后可被用于將交流發(fā)電機(jī)126和/或液壓馬達(dá)124從發(fā)電機(jī)室122經(jīng)過(guò)開(kāi)口 144舉升至可以執(zhí)行維修的通道平臺(tái)120。替代地，起重機(jī)22可以將交流發(fā)電機(jī)126和/或液壓馬達(dá)124舉升到支撐船(未示出)用于運(yùn)輸至陸地。
[0135]由于發(fā)電設(shè)備10包括多個(gè)發(fā)電機(jī)126，其可以在甚至移除了一個(gè)發(fā)電機(jī)126的情況下繼續(xù)操作且產(chǎn)生電力。
[0136]如果需要移除液壓泵110用以替換或維修，則交流發(fā)電機(jī)126和液壓馬達(dá)124被首先移除，如上文所述的。隔板142隨后由發(fā)電機(jī)室122中的操作者移除。液壓泵從驅(qū)動(dòng)軸150分離，驅(qū)動(dòng)軸150將齒輪152連接至泵且驅(qū)動(dòng)液壓泵110。到驅(qū)動(dòng)軸150的連接可以通過(guò)簡(jiǎn)單的花鍵驅(qū)動(dòng)器158，使得泵可被輕易舉升遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸150。在圖7和8的實(shí)施方式中，齒輪152和齒輪環(huán)108不在水密室中，并因此，在泵110和泵室120的底板156之間有外部水壓密封墊圈154。為了從泵室120移除泵110，操作者必須移除將泵110固定至泵室120的底板156的固定螺栓。在這一示例中，這必須由潛水員完成，但是由于輪轂已經(jīng)被舉升至維修位置，所需的潛水相對(duì)較淺且簡(jiǎn)單。
[0137]—旦泵110已經(jīng)從泵室120分離，起重機(jī)22可被用于將泵110從泵室120和發(fā)電機(jī)室122經(jīng)過(guò)開(kāi)口 144舉升至可執(zhí)行維修的通道平臺(tái)120。替代地，起重機(jī)22可以將泵110舉升到支撐船(未示出)用于運(yùn)輸至陸地。
[0138]在另一個(gè)實(shí)施方式中,在圖9中所75,每個(gè)發(fā)電機(jī)室122和發(fā)電機(jī)126位于其關(guān)聯(lián)泵110的向內(nèi)部。發(fā)電機(jī)室122形成了水密倉(cāng)140且在其頂部具有開(kāi)口 144?？梢瞥w子146覆蓋且密封開(kāi)口，如圖3所示。如果需要移除交流發(fā)電機(jī)126，例如用于替換或維修，輪轂可在支撐柱12上在垂直方向上被舉升至維修位置，在維修位置中，輪轂32的上表面在水上方。蓋子146隨后可被移除，例如通過(guò)站在輪轂32上的操作者，并且交流發(fā)電機(jī)126和/或液壓馬達(dá)124可被分離，例如通過(guò)從相鄰的通道室或機(jī)械室128進(jìn)入發(fā)電機(jī)室122的操作者，其可以具有它自己的從輪轂32頂面的檢修孔通道170，并且其可通過(guò)水密進(jìn)入通道148而被連接至發(fā)電機(jī)室122。起重機(jī)22隨后可被用于從發(fā)電機(jī)室122經(jīng)過(guò)開(kāi)口 144而舉升交流發(fā)電機(jī)126和/或液壓馬達(dá)124，如上文所述。
[0139]在圖9的實(shí)施方式中，泵110位于輪轂32的上側(cè)，因此容易接近用以維修目的。小齒輪112連接至泵110的軸，并且接合動(dòng)力輪34的環(huán)形齒輪108?？梢蕴峁┛蓸修D(zhuǎn)小齒輪蓋子174，如圖3和4所示。在圖1至5的實(shí)施方式中，環(huán)形齒輪108位于動(dòng)力輪34的中間環(huán)42處，使得轉(zhuǎn)子翼片在環(huán)形齒輪108之上和之下延伸。然而，環(huán)形齒輪108可位于動(dòng)力輪34上的任何合適水平。圖1至5也示出了安裝在輪轂32上方的假甲板172，來(lái)防止碎片直接收集在輪轂32上。輪轂可以包括側(cè)壁(在圖3中未示出)，封閉假甲板172和輪轂32上側(cè)之間的間隙。
[0140]在另一個(gè)實(shí)施方式中，在圖10中所示，液壓泵110和液壓馬達(dá)124被省略和由直接傳動(dòng)裝置替代，其每個(gè)將來(lái)自動(dòng)力輪34的驅(qū)動(dòng)力傳送到驅(qū)動(dòng)軸200并因而傳送至交流發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī)126。在圖10的示例中，驅(qū)動(dòng)軸200由小齒輪112 (未示出)直接驅(qū)動(dòng)，小齒輪112與動(dòng)力輪34的環(huán)形齒輪108接合。然而，可以使用任何合適的傳動(dòng)裝置布置，例如多個(gè)小齒輪和齒輪。發(fā)電機(jī)126處于水密倉(cāng)140中。驅(qū)動(dòng)軸200暴露至水，因而密封布置是需要的。在圖10的示例中，驅(qū)動(dòng)軸200延伸經(jīng)過(guò)在倉(cāng)140正下方的壓力室206的底部凸緣204中的密封套筒202?？諝夤?yīng)部208將壓力室206中的壓力保持在大于壓力室206下方的水壓的壓力。內(nèi)部壓力作用在驅(qū)動(dòng)軸的肩部210上，以起動(dòng)面密封件212，并且支持由“O”型環(huán)214圍繞驅(qū)動(dòng)軸提供的密封。發(fā)電機(jī)軸216延伸經(jīng)過(guò)倉(cāng)140和壓力室206之間的第二密封件218。花鍵連接件220連接發(fā)電機(jī)軸216和驅(qū)動(dòng)軸200。發(fā)電機(jī)126可被舉升用以維修，如下文所述。
[0141]具有護(hù)罩和方向控制的垂直軸潮汐流發(fā)電機(jī)的操作如下。
[0142]護(hù)罩60旋轉(zhuǎn)地安裝在輪轂32上。護(hù)罩60通過(guò)軸承62、64、66支撐在輪轂32上，使得護(hù)罩60獨(dú)立于輪轂32自由旋轉(zhuǎn)，輪轂32通過(guò)旋轉(zhuǎn)地將其固定至柱12的轉(zhuǎn)矩鍵50而被防止旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩鍵50可被設(shè)置為輪轂32上的突起部，以與支撐結(jié)構(gòu)12上的通道接合，或者轉(zhuǎn)矩鍵50可被設(shè)置為支撐結(jié)構(gòu)12上的縱向延伸肋或凸緣，以與設(shè)置在輪轂32上的凹槽接合。
[0143]護(hù)罩60包括液壓制動(dòng)器(未示出)，其可以將護(hù)罩鎖定至輪轂32，以防止在維修和舉升或升高期間的旋轉(zhuǎn)。
[0144]護(hù)罩60在第一側(cè)上打開(kāi)并且具有側(cè)壁68，側(cè)壁68在第二側(cè)上封閉動(dòng)力輪34的翼片36。側(cè)壁68包括上凸緣和下凸緣70、72，上凸緣和下凸緣70、72在第二側(cè)上分別封閉翼片36的頂部和底部。側(cè)壁68的作用是在動(dòng)力輪34的一側(cè)上遮蔽翼片36，以便最大化經(jīng)過(guò)動(dòng)力輪34的平衡力的輸出，因而最大化來(lái)自動(dòng)力輪的動(dòng)力輸出。
[0145]護(hù)罩60包括翼片74,其在護(hù)罩的一端徑向向外延伸。翼片74用作方向控制器，以與風(fēng)向標(biāo)相同的方式，并且轉(zhuǎn)向護(hù)罩60，使得翼片74經(jīng)常指向水流方向。
[0146]護(hù)罩60包括處于在直徑上與翼片74相對(duì)的位置的流分離器76。流分離器76成型為將水流轉(zhuǎn)向到在發(fā)電機(jī)單元30的一側(cè)上的動(dòng)力輪的暴露的轉(zhuǎn)子翼片上，同時(shí)將在發(fā)電機(jī)單元30的另一側(cè)上的水流轉(zhuǎn)向經(jīng)過(guò)側(cè)壁68，遠(yuǎn)離封閉的轉(zhuǎn)子翼片。因此，僅有暴露的轉(zhuǎn)子翼片承受水流，因而引起動(dòng)力輪34的旋轉(zhuǎn)。
[0147]流分離器76的變化形式在圖12中示出。流分離器包括入口管道250，入口管道250包括文丘里管通路252，文丘里管通路252加速潮汐流且將潮汐流引導(dǎo)到轉(zhuǎn)子翼片36上。入口管管可以包括可樞轉(zhuǎn)地可調(diào)整的入口引導(dǎo)翼片(未示出)，其適于增加水流到動(dòng)力輪34的轉(zhuǎn)子翼片36上的速率。入口引導(dǎo)翼片的調(diào)整可被手動(dòng)或自動(dòng)控制，例如通過(guò)液壓壓頭。
[0148]方向控制器74基于水流的方向，保持護(hù)罩60處于相對(duì)于輪轂32的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置中。圖12示出了以可樞轉(zhuǎn)凸緣254的形式的可選的調(diào)節(jié)裝置，其位置可被控制來(lái)調(diào)整護(hù)罩的旋轉(zhuǎn)位置。調(diào)節(jié)裝置位于方向翼片74的尾部邊緣，并且可由伺服片控制系統(tǒng)控制，其響應(yīng)于動(dòng)態(tài)壓力傳感器(未示出)來(lái)最優(yōu)化動(dòng)態(tài)壓力和水抵抗轉(zhuǎn)子翼片36的流動(dòng)。
[0149]在實(shí)踐中，護(hù)罩在170°至230°之間的角度上覆蓋翼片，使得有暴露的轉(zhuǎn)子翼片36在130°至190°之間延伸的角度。然而，這些角度可以基于護(hù)罩60、流分離器76、方向翼片74的形狀而改變，并且將被選擇來(lái)適合特定的潮汐條件。
[0150]護(hù)罩側(cè)壁68可以是連續(xù)的，或者它可以包括多個(gè)垂直延伸的孔或狹槽78，如在圖4中所示。護(hù)罩側(cè)壁68還可以包括多個(gè)護(hù)罩翼片80，其適于轉(zhuǎn)向水流遠(yuǎn)離垂直軸，并且防止水隨著它們?cè)谂c水流方向相反的方向中旋轉(zhuǎn)和運(yùn)行而沖擊在轉(zhuǎn)子翼片36上。護(hù)罩翼片80用作渦旋發(fā)生器，使得經(jīng)過(guò)護(hù)罩60 —側(cè)的水在每個(gè)護(hù)罩翼片80的尾部邊緣產(chǎn)生渦旋256，因而局部地降低壓力且降低由護(hù)罩60內(nèi)部的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子翼片36經(jīng)歷的阻力。狹槽78允許由回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子翼片36承載的水溢出且加入經(jīng)過(guò)護(hù)罩60的水流，再次局部地降低壓力且降低由護(hù)罩60內(nèi)部的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子翼片36經(jīng)歷的阻力。
[0151]護(hù)罩翼片80設(shè)置在護(hù)罩側(cè)壁68的上游部上，即從流分離器76延伸至護(hù)罩側(cè)壁68上的中間點(diǎn)的部分，相對(duì)于垂直軸與流分離器成近似90°。
[0152]在實(shí)踐中，護(hù)罩60將其自身與水流對(duì)齊。如果流動(dòng)方向改變，例如隨潮汐改變，護(hù)罩60將再次將其自身與變化的水流對(duì)齊，無(wú)論流動(dòng)改變?yōu)槭裁捶较颉３彼梢越?jīng)歷除了兩個(gè)相反方向之外的方向上的流動(dòng)，并且本發(fā)明的設(shè)備能夠?qū)⑵渥陨砼c這種流動(dòng)對(duì)齊，以確保從流動(dòng)中獲取最大動(dòng)力。護(hù)罩有效地“獵取”到最大的流動(dòng)矢量量，并且產(chǎn)生用于任何潮汐情形的最大動(dòng)力。
[0153]圖13和14示出了修改的護(hù)罩60，其中，流分離器76是中空的并因而是有浮力的。流分離器76在外壁中設(shè)置有流動(dòng)和/或壓力傳感器258，并且具有帶輪廓的鼻形部分260。翼片74也構(gòu)造有中空室來(lái)提供浮力。翼片74包括整流罩262，其是可移動(dòng)的來(lái)對(duì)動(dòng)力輪34的轉(zhuǎn)子翼片36提供可變的間隙。在這一實(shí)施方式中，翼片74包括經(jīng)過(guò)其中的文丘里管道264，來(lái)改進(jìn)圍繞動(dòng)力輪34的流動(dòng)。在圖14中，為清楚起見(jiàn)，整流罩262和面板被省略，使得翼片74的結(jié)構(gòu)框架268可被看到。翼片74包括浮力室274以及一個(gè)或多個(gè)起動(dòng)機(jī)械空間。護(hù)罩60包括中空頂部和底部面板270、272，其安裝在動(dòng)力輪上方和下方。頂部面板270包括多個(gè)服務(wù)進(jìn)入端口 170。整個(gè)護(hù)罩60在固定軸承(未示出)上圍繞動(dòng)力輪34旋轉(zhuǎn)，獨(dú)立于動(dòng)力輪旋轉(zhuǎn)。固定軸承由支撐結(jié)構(gòu)12或輪轂32支撐。提供浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)在軸承上的最小重力傳送。
[0154]主動(dòng)方向控制系統(tǒng)使用壓力傳感器258來(lái)感測(cè)來(lái)自潮汐流的動(dòng)態(tài)壓力。其也監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子速度和速度中的任何改變，來(lái)最佳化沖擊進(jìn)入潮汐流的護(hù)罩角度。整流罩262、護(hù)罩翼片80和調(diào)節(jié)裝置254全部提供控制表面，其可通過(guò)液壓裝置例如活塞來(lái)調(diào)整和移動(dòng)，液壓裝置由安裝在護(hù)罩中的液壓泵驅(qū)動(dòng)。液壓泵可被獨(dú)立供能，或可通過(guò)動(dòng)力輪34它本身供能。泵還可以為任何電力裝置供能，例如傳感器或防污系統(tǒng)。
[0155]具有多個(gè)可切換發(fā)電單元的潮汐流發(fā)電機(jī)的操作如下。
[0156]本發(fā)明的設(shè)備能夠通過(guò)使由發(fā)電機(jī)126提供的負(fù)載適應(yīng)潮汐流速而在任何給定的潮汐流速下提供最大效率。在圖6至9的示例中，其包括液壓泵110和液壓馬達(dá)124來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)126，當(dāng)潮汐流速最大時(shí)，液壓流體被泵送至全部八個(gè)液壓馬達(dá)124來(lái)操作全部八個(gè)發(fā)電機(jī)126。當(dāng)然，設(shè)置在設(shè)備上的發(fā)電機(jī)126的數(shù)量可被改變。當(dāng)潮汐流速降低時(shí)，液壓控制器(未示出)選擇降低數(shù)量的液壓馬達(dá)124，并且僅泵送液壓流體至降低數(shù)量的液壓馬達(dá)124，其隨后驅(qū)動(dòng)降低數(shù)量的發(fā)電機(jī)126。替代地，發(fā)電機(jī)的控制可通過(guò)離合器或其它在向每個(gè)發(fā)電機(jī)126的傳動(dòng)路徑中的傳動(dòng)分離裝置而實(shí)現(xiàn)，使得從液壓馬達(dá)124向發(fā)電機(jī)126的驅(qū)動(dòng)被分離，并且液壓流體繼續(xù)流動(dòng)經(jīng)過(guò)與分離的發(fā)電機(jī)126關(guān)聯(lián)的液壓馬達(dá)124，但是基本上沒(méi)有流動(dòng)阻力。
[0157]控制操作發(fā)電機(jī)126的數(shù)量的方法在下文參考液壓控制器來(lái)描述，但是當(dāng)使用機(jī)械或電子機(jī)械控制來(lái)控制多個(gè)離合器以分離向每個(gè)發(fā)電機(jī)126的驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，控制方法是相似的。本發(fā)明并不限于液壓控制器，并且可以使用控制發(fā)電機(jī)126的任何裝置來(lái)在它們作用為抵抗動(dòng)力輪34的旋轉(zhuǎn)的負(fù)載的操作狀態(tài)和它們不作用為抵抗動(dòng)力輪34的旋轉(zhuǎn)的負(fù)載的未操作狀態(tài)之間切換它們。離合器可以是任何類型的，例如機(jī)械、電子機(jī)械或電磁式的。
[0158]隨著動(dòng)力輪34通過(guò)潮汐流而旋轉(zhuǎn)，環(huán)形齒輪108驅(qū)動(dòng)小齒輪112，小齒輪112中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)液壓泵Iio的驅(qū)動(dòng)軸150。液壓泵110泵送加壓的液壓流體至共用的加壓流體供應(yīng)線。
[0159]傳感器(未示出)探測(cè)指示動(dòng)力輪34和輪轂32的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的速度參數(shù)。例如，該相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度可由光學(xué)傳感器測(cè)量，其測(cè)量在動(dòng)力輪34上的兩個(gè)參考標(biāo)記相對(duì)于輪轂32上的固定點(diǎn)經(jīng)過(guò)之間的過(guò)去時(shí)間。
[0160]在一個(gè)實(shí)施方式中，提供液壓控制裝置來(lái)控制加壓液壓流體在共用加壓流體供應(yīng)線中的分配，并且響應(yīng)于探測(cè)的速度參數(shù)來(lái)引導(dǎo)加壓液壓流體向一個(gè)或多個(gè)液壓馬達(dá)124的流動(dòng)。液壓控制裝置可以包括閥切換裝置，來(lái)獨(dú)立地打開(kāi)和關(guān)閉至每個(gè)液壓馬達(dá)的液壓流體路徑。例如，當(dāng)探測(cè)的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪34和輪轂32的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加、或該相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度大于預(yù)定最大速度時(shí)，液壓控制裝置可以選擇地引導(dǎo)液壓流體向較多的液壓馬達(dá)124的流動(dòng)。當(dāng)探測(cè)的速度參數(shù)指示動(dòng)力輪34和輪轂32的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度減少、或該相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù)定最小速度時(shí)，液壓控制裝置可以選擇地引導(dǎo)液壓流體向較少的液壓馬達(dá)124的流動(dòng)。結(jié)果是，如果相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加，通過(guò)較多的馬達(dá)124和發(fā)電機(jī)126的連接帶來(lái)更多的負(fù)載，因而帶來(lái)相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度下降回到最佳速度范圍。相似地，如果相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度降低，通過(guò)更少的馬達(dá)124和發(fā)電機(jī)126的連接帶來(lái)較小的負(fù)載，因而帶來(lái)相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度上升回到最佳速度范圍。
[0161]在一個(gè)實(shí)施方式中，閥切換裝置包括與每個(gè)液壓馬達(dá)124關(guān)聯(lián)的液壓閥。閥切換裝置可以包括微處理器，來(lái)控制閥切換裝置。閥切換裝置可以包括與每個(gè)液壓閥關(guān)聯(lián)的電控制器，電控制器適于依照來(lái)自微處理器的控制信號(hào)來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉關(guān)聯(lián)的液壓閥。
[0162]圖11示出了在潮水中發(fā)電機(jī)126如何基于時(shí)間在操作狀態(tài)和未操作狀態(tài)之間切換。線300示出了基于從低水位、經(jīng)過(guò)高水位且回到低水位的潮汐循環(huán)的潮汐水平。線302示出了操作發(fā)電機(jī)126的數(shù)量。在低水位LW，水流在其最小處，且僅有一個(gè)發(fā)電機(jī)在操作。隨著潮汐流速與潮汐流逐漸增加而成正比地增加，更多的發(fā)電機(jī)126被接入且變得操作，當(dāng)水流為在低水位LW和高水位HW之間的點(diǎn)Pl處的其最大值時(shí)達(dá)到最大8個(gè)操作發(fā)電機(jī)126被接入。隨著水流下降直到其再次到達(dá)相應(yīng)于最高水位HW的點(diǎn)P2處的最小值，發(fā)電機(jī)126被逐一斷開(kāi)而成為未操作的，并且僅有一個(gè)發(fā)電機(jī)操作。隨著水流再次增加，更多的發(fā)電機(jī)126被接入且變得操作，當(dāng)水流到達(dá)在高水位HW和低水位LW之間的點(diǎn)P3處的另一頂點(diǎn)時(shí)，達(dá)到最大8個(gè)操作發(fā)電機(jī)126被接入。
[0163]通過(guò)隨著潮汐流的增加而增加操作發(fā)電機(jī)的數(shù)量，動(dòng)力輪上的負(fù)載增加，并且動(dòng)力輪以相對(duì)恒定的速度旋轉(zhuǎn)，而無(wú)論任何潮汐水流。例如，在點(diǎn)P4，五個(gè)發(fā)電機(jī)126操作。隨著潮汐水流從點(diǎn)P4增加至點(diǎn)P5，電力負(fù)載是恒定的，但是作用在轉(zhuǎn)子翼片上的力增加，因而導(dǎo)致動(dòng)力輪34更快旋轉(zhuǎn)。傳感器(未示出)探測(cè)到轉(zhuǎn)子輪速已經(jīng)增加并且在點(diǎn)P6處接入第六個(gè)發(fā)電機(jī)126，其立即增加電力負(fù)載，因而將轉(zhuǎn)子輪速降低至近似于其在點(diǎn)P4處的轉(zhuǎn)子輪速。
[0164]理想的發(fā)電機(jī)曲線304在圖11中示出并且表示隨著時(shí)間的發(fā)電機(jī)動(dòng)力輸出。
[0165]為了增加發(fā)電設(shè)備的能力，可以在相同的支撐結(jié)構(gòu)上提供兩個(gè)或多個(gè)發(fā)電單元30，如圖5中所示。發(fā)電設(shè)備可以包括多個(gè)輪轂32，每個(gè)被旋轉(zhuǎn)地固定至支撐柱12，并且每個(gè)具有關(guān)聯(lián)的動(dòng)力輪34，其布置用于圍繞基本上垂直的軸圍繞輪轂32旋轉(zhuǎn)，且設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片36，轉(zhuǎn)子翼片36適于當(dāng)動(dòng)力輪34承受基本上水平的水流時(shí)引起動(dòng)力輪34的旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在輪轂32上的發(fā)電機(jī)136。
[0166]本發(fā)明提供了在任何深度的水中構(gòu)造潮汐流發(fā)電機(jī)的有效方式。發(fā)電機(jī)單元30可以在水中的任何選擇水平處操作，這是由于其可被容易地舉升至表面以進(jìn)行維修。操作深度并不被在發(fā)電機(jī)單元30在操作中時(shí)進(jìn)入發(fā)電機(jī)單元30的需求限制。發(fā)電機(jī)單元30可被定位在最高水流流速的水平處。
[0167]支撐結(jié)構(gòu)12并不需要在內(nèi)部的移動(dòng)部件，所以可被簡(jiǎn)單和有效地構(gòu)造。支撐結(jié)構(gòu)12并不需要用于進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的縱向狹槽，所以其可被經(jīng)濟(jì)地制造，這是由于其并不由縱向狹槽的提供而削弱。
[0168]發(fā)電機(jī)單元30圍繞垂直軸自由旋轉(zhuǎn)，使得其將始終以最大潮汐流的方向定向其自身。這意味著，設(shè)備可被安裝在具有改變的潮汐水流的區(qū)域中，并且無(wú)論什么潮汐流方向該設(shè)備都將產(chǎn)生最大動(dòng)力。
[0169]發(fā)電機(jī)單元30可易于維修，并且并不需要昂貴的潛水操作來(lái)接近有用部件，例如液壓泵110、液壓馬達(dá)124和發(fā)電機(jī)126。在發(fā)電機(jī)單元30被提升至其漂浮的維修位置時(shí)，常規(guī)維修操作、例如清理轉(zhuǎn)子翼片36可被執(zhí)行，在該維修位置中，每個(gè)轉(zhuǎn)子翼片36的上部在水面之上，并且可從水面船只清理，同時(shí)每個(gè)轉(zhuǎn)子翼片36的下部恰低于水面，并且可通過(guò)從水面船只到達(dá)或通過(guò)淺層潛水操作而清理。轉(zhuǎn)子翼片36可以合并主動(dòng)防污裝置，來(lái)最小化對(duì)于手動(dòng)和/或機(jī)械清理轉(zhuǎn)子翼片36的需求。轉(zhuǎn)子翼片36可被獨(dú)立替換，使得在轉(zhuǎn)子翼片破壞或過(guò)度磨損的情形中，在發(fā)電機(jī)單元30被舉升至其漂浮的維修位置時(shí)，任何轉(zhuǎn)子翼片36可被替換。
[0170]如果使用合適的支撐結(jié)構(gòu)，該設(shè)備可被用在任何深度的水中，從IOm至IOOm或更多。在深水中，框架結(jié)構(gòu)可被用在海床上，具有從框架結(jié)構(gòu)延伸至表面的柱。支撐結(jié)構(gòu)可包括重力基底底座，并且完整結(jié)構(gòu)，包括重力基底底座，可被漂浮至所需位置并且通過(guò)將底座浸沒(méi)至海床上而安裝，因而提供完全預(yù)啟用的發(fā)電單元的迅速安裝。
[0171]該設(shè)備可通過(guò)使輪上的負(fù)載適應(yīng)流速、通過(guò)改變操作發(fā)電機(jī)的數(shù)量而在一定范圍的潮汐流速內(nèi)有效地操作，從而無(wú)論潮汐流速如何，輪都以最佳速度旋轉(zhuǎn)。由于輪以基本上恒定的最佳速度旋轉(zhuǎn)，所以每個(gè)操作發(fā)電機(jī)當(dāng)起動(dòng)時(shí)都以基本上恒定的最佳速度操作。
[0172]該設(shè)備是有效的，因?yàn)槠淦胶饬艘苿?dòng)部件的慣性效應(yīng)。典型地，其可以使用大約6m高度的獨(dú)立發(fā)電機(jī)單元在4節(jié)水流中產(chǎn)生高達(dá)I至3MW。
[0173]該設(shè)備是環(huán)境友好的，因?yàn)檗D(zhuǎn)子葉片36不比潮汐水流更快運(yùn)行，所以不存在對(duì)船舶壽命的威脅。
[0174]由于該設(shè)備沒(méi)有部件比潮汐更快移動(dòng)，因此沒(méi)有尾渦，所以最小化了對(duì)設(shè)備下游的潮汐流的擾動(dòng)，并且另外的設(shè)備可相對(duì)更近地定位，而不危及任一設(shè)備的效率。因此，本發(fā)明的設(shè)備允許每單位面積比其它發(fā)電系統(tǒng)更大密度的動(dòng)力發(fā)電能力。此外，沒(méi)有尾渦意味著沒(méi)有沖刷，所以該設(shè)備不會(huì)導(dǎo)致對(duì)海床的環(huán)境破壞。
[0175]該設(shè)備并不需要用于安裝的重型舉升船，這是由于其漂浮且可被漂浮并且被拖至安裝位置。該設(shè)備可在岸上被組裝。該設(shè)備可以通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)輸出施加電能以驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)輪而在岸上測(cè)試。該設(shè)備可作為完整組件而漂浮出，具有安裝在支撐結(jié)構(gòu)12上的動(dòng)力輪34和輪轂32，隨后，當(dāng)其處于安裝位置處時(shí)，該設(shè)備可下沉且固定至海床。支撐結(jié)構(gòu)12可包括能潛水的重力基底。
[0176]其僅對(duì)船運(yùn)產(chǎn)生最小的干擾。典型地，輪轂32和動(dòng)力輪34在操作中在最低水位下方至少5m處，使得支撐船可在它們上方自由經(jīng)過(guò)，僅有支撐結(jié)構(gòu)伸出海面上方。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將來(lái)自基本上水平的水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電設(shè)備，所述設(shè)備包括: 旋轉(zhuǎn)固定的輪轂； 動(dòng)力輪，其布置成圍繞所述輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，并且設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片，所述轉(zhuǎn)子翼片適于當(dāng)所述動(dòng)力輪承受基本上水平的水流時(shí)引起所述動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)； 護(hù)罩，其旋轉(zhuǎn)地安裝在所述輪轂上且布置成覆蓋所述動(dòng)力輪的所述轉(zhuǎn)子翼片中的至少——?jiǎng)?--， 方向控制器，其適于根據(jù)基本上水平的水流的方向而保持所述護(hù)罩處于相對(duì)于所述輪轂的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置中；以及 至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在所述輪轂上，并且適于產(chǎn)生從所述動(dòng)力輪相對(duì)于所述輪轂的旋轉(zhuǎn)獲得的電能輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述動(dòng)力輪和所述護(hù)罩各自具有受控的浮力。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述護(hù)罩延伸經(jīng)過(guò)至少180°，并且在任何時(shí)刻基本上覆蓋所述動(dòng)力輪的所述轉(zhuǎn)子翼片中的至少一半。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述護(hù)罩基本上覆蓋所述轉(zhuǎn)子翼片中的在與基本上水平的水流的方向相反的方向上進(jìn)行移動(dòng)的至少一些。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述護(hù)罩包括相鄰于在與基本上水平的水流的方向相反的方向上進(jìn)行移動(dòng)的轉(zhuǎn)子翼片的多個(gè)垂直延伸的孔。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述護(hù)罩包括適于轉(zhuǎn)向水流遠(yuǎn)離所述垂直的軸線的多個(gè)護(hù)罩翼片。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述護(hù)罩翼片適于產(chǎn)生相鄰于所述轉(zhuǎn)子翼片中的在與基本上水平的水流的方向相反的方向上進(jìn)行移動(dòng)的至少一些的低壓區(qū)域。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述方向控制器包括連接至所述護(hù)罩且遠(yuǎn)離所述護(hù)罩徑向延伸的方向翼片。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述方向翼片包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置適于調(diào)節(jié)所述護(hù)罩的旋轉(zhuǎn)位置。
10.如權(quán)利要求8至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述方向控制器包括在與所述方向翼片基本上直徑上相對(duì)的位置中徑向地連接至所述護(hù)罩的流分離器，所述流分離器成型為將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向到所述動(dòng)力輪的所述轉(zhuǎn)子翼片上。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，還包括: 支撐結(jié)構(gòu)，所述輪轂旋轉(zhuǎn)地固定至所述支撐結(jié)構(gòu)；以及 輪轂水平控制器，其適于控制所述輪轂在所述支撐結(jié)構(gòu)上的水平。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括基本上垂直的支撐柱。
13.如權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)裝置，所述一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)裝置與所述輪轂上的一個(gè)或多個(gè)鍵裝置接合，以防止所述支撐結(jié)構(gòu)和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述輪轂水平控制器包括設(shè)置在所述輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備,其中，每個(gè)發(fā)電機(jī)設(shè)置在發(fā)電機(jī)室中，所述發(fā)電機(jī)室具有在所述發(fā)電機(jī)室的頂部中的開(kāi)口以及可密封地覆蓋所述開(kāi)口的可移除蓋子。
16.如從屬于權(quán)利要求11時(shí)的權(quán)利要求15所述的發(fā)電設(shè)備，還包括起重機(jī)，所述起重機(jī)設(shè)置在所述支撐結(jié)構(gòu)上并且適于舉升所述發(fā)電機(jī)中的任一個(gè)。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括設(shè)置在所述輪轂上的多個(gè)液壓泵，每個(gè)液壓泵適于泵送液壓流體以驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)電設(shè)備，其中，每個(gè)液壓泵設(shè)置在泵室中，所述泵室在所述泵室的頂部中具有開(kāi)口，每個(gè)液壓泵是可提升穿過(guò)所述開(kāi)口的。
19.如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括設(shè)置在所述輪轂上的多個(gè)傳動(dòng)裝置，每個(gè)傳動(dòng)裝置適于傳送來(lái)自所述動(dòng)力輪的驅(qū)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
20.如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電設(shè)備包括基本上垂直的支撐柱和多個(gè)輪轂，每個(gè)輪轂被旋轉(zhuǎn)地固定至所述支撐柱，并且每個(gè)輪轂具有關(guān)聯(lián)的動(dòng)力輪，所述關(guān)聯(lián)的動(dòng)力輪布置成圍繞所述輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)且設(shè)置有轉(zhuǎn)子翼片，所述轉(zhuǎn)子翼片適于當(dāng)所述動(dòng)力輪承受基本上水平的水流時(shí)引起所述動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)設(shè)置在所述輪轂上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，所述設(shè)備還包括: 多個(gè)發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在所述輪轂上且適于產(chǎn)生從所述動(dòng)力輪相對(duì)于所述輪轂的旋轉(zhuǎn)獲得的電力輸出，每個(gè)發(fā)電機(jī)具有由所述動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)裝置；以及 發(fā)電機(jī)控制裝置，其適于選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電機(jī)控制裝置包括電控制器，所述電控制器適于選擇性地接通和斷開(kāi)所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)。
23.如權(quán)利要求21或22所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電機(jī)控制裝置包括傳感器，用于探測(cè)指示所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的速度參數(shù)。
24.如權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電機(jī)控制裝置包括切換裝置，所述切換裝置適于響應(yīng)于探測(cè)到的速度參數(shù)而在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)。
25.如權(quán)利要求24所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電機(jī)控制裝置適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，將更多的發(fā)電機(jī)切換至起動(dòng)狀態(tài)。
26.如權(quán)利要求24至25中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電機(jī)控制裝置適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的上觸發(fā)值時(shí)，將發(fā)電機(jī)切換至起動(dòng)狀態(tài)。
27.如權(quán)利要求24至26中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述發(fā)電機(jī)控制裝置適于當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的下觸發(fā)值時(shí)，將發(fā)電機(jī)切換至未起動(dòng)狀態(tài)。
28.如權(quán)利要求21至27中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括: 主驅(qū)動(dòng)器，其由所述動(dòng)力輪驅(qū)動(dòng)； 驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)；以及傳動(dòng)裝置，其連接在所述主驅(qū)動(dòng)器和所述驅(qū)動(dòng)軸之間。
29.如權(quán)利要求27所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括主傳動(dòng)裝置，所述主傳動(dòng)裝置包括固定至所述動(dòng)力輪的環(huán)形齒輪，且適于驅(qū)動(dòng)每個(gè)所述主驅(qū)動(dòng)器。
30.如權(quán)利要求28或29所述的發(fā)電設(shè)備，其中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括離合器，以選擇性地從所述驅(qū)動(dòng)軸接合或分離所述發(fā)電機(jī)。
31.如權(quán)利要求21至27中任一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括: 液壓泵，其設(shè)置在所述輪轂上，所述液壓泵適于泵送液壓流體； 主傳動(dòng)裝置，其連接在所述動(dòng)力輪和所述液壓泵之間； 液壓馬達(dá)，其與所述發(fā)電機(jī)關(guān)聯(lián)；以及 液壓控制裝置，其適于引導(dǎo)液壓流體到所述液壓馬達(dá)的流動(dòng)。
32.如權(quán)利要求31所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述主傳動(dòng)裝置包括多個(gè)小齒輪和固定至所述動(dòng)力輪的環(huán)形齒輪，每個(gè)小齒輪由驅(qū)動(dòng)軸連接至所述液壓泵中的一個(gè)。
33.如權(quán)利要求31或32所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述液壓控制裝置包括傳感器，用于探測(cè)指示所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的速度參數(shù)。
34.如權(quán)利要求33所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述液壓控制裝置包括閥切換裝置，所述閥切換裝置適于響應(yīng)于探測(cè)到的速度參數(shù)而引導(dǎo)所述液壓流體至所述液壓馬達(dá)中的一個(gè)或多個(gè)的流動(dòng)。
35.一種使用發(fā)電設(shè)備從水體中的基本上水平的水流發(fā)電的方法，所述發(fā)電設(shè)備包括動(dòng)力輪，所述動(dòng)力輪布置成圍繞旋轉(zhuǎn)地固定至支撐結(jié)構(gòu)的輪轂圍繞基本上垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，所述動(dòng)力輪具有多個(gè)轉(zhuǎn)子翼片，所述方法包括以下步驟: 提供護(hù)罩，所述護(hù)罩旋轉(zhuǎn)地安裝在所述輪轂上且布置成覆蓋所述動(dòng)力輪的所述轉(zhuǎn)子翼片中的至少一些； 將所述輪轂固定在基本上水平的水流中的操作位置中； 對(duì)齊所述護(hù)罩與基本上水平的水流，使得在所述發(fā)電設(shè)備的第一側(cè)上的所述轉(zhuǎn)子翼片不被所述護(hù)罩覆蓋且承受來(lái)自基本上水平的水流的水動(dòng)力，并且使得在所述發(fā)電設(shè)備的第二側(cè)上的所述轉(zhuǎn)子翼片至少部分地由所述護(hù)罩覆蓋，從而至少部分地保護(hù)所述轉(zhuǎn)子翼片免于來(lái)自基本上水平的水流的水動(dòng)力； 通過(guò)來(lái)自基本上水平的水流的作用于設(shè)置在所述動(dòng)力輪上的所述轉(zhuǎn)子翼片上的水動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)力輪圍繞所述輪轂旋轉(zhuǎn)；以及 由所述動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在所述輪轂上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，對(duì)齊所述護(hù)罩的步驟通過(guò)在所述護(hù)罩上提供方向控制器而執(zhí)行，所述方向控制器適于根據(jù)基本上水平的水流的方向來(lái)保持所述護(hù)罩處于相對(duì)于所述輪轂的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置中。
37.如權(quán)利要求35或36所述的方法，其中，所述方向控制器包括連接至所述護(hù)罩且遠(yuǎn)離所述護(hù)罩徑向地延伸的方向翼片，并且對(duì)齊所述護(hù)罩的步驟包括允許所述護(hù)罩采用平衡位置，使得所述方向翼片基本上與基本上水平的水流對(duì)齊。
38.如權(quán)利要求35至37中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對(duì)齊所述護(hù)罩的步驟包括調(diào)節(jié)所述護(hù)罩的旋轉(zhuǎn)位置的另外的步驟，例如通過(guò)調(diào)整在所述方向翼片的尾部邊緣處的可樞轉(zhuǎn)凸緣的位置，所述可樞轉(zhuǎn)凸緣例如調(diào)整片或伺服片。
39.如權(quán)利要求35至38中任一項(xiàng)所述的方法，包括另外的步驟:在所述發(fā)電設(shè)備處分離基本上水平的水流，以便將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向到所述動(dòng)力輪的在所述發(fā)電設(shè)備的所述第一側(cè)上的所述轉(zhuǎn)子翼片上并且將至少一部分基本上水平的水流轉(zhuǎn)向經(jīng)過(guò)在所述發(fā)電設(shè)備的所述第二側(cè)上的所述護(hù)罩。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，分離步驟通過(guò)在與所述方向翼片基本上直徑上相對(duì)的位置中徑向連接至所述護(hù)罩的流分離器執(zhí)行。
41.如權(quán)利要求35至40中任一項(xiàng)所述的方法，包括提供相鄰于在與基本上水平的水流的方向相反的方向中進(jìn)行移動(dòng)的轉(zhuǎn)子翼片的多個(gè)垂直延伸的孔并且產(chǎn)生相鄰于所述多個(gè)垂直延伸的孔中的至少一些的減壓區(qū)域的步驟。
42.如權(quán)利要求35至41中任一項(xiàng)所述的方法，包括提供多個(gè)護(hù)罩翼片且產(chǎn)生相鄰于所述轉(zhuǎn)子翼片中的在與基本上水平的水流的方向相反的方向中進(jìn)行移動(dòng)的至少一些的低壓區(qū)域的步驟。
43.如權(quán)利要求35至42中任一項(xiàng)所述的方法，包括另外的步驟: 將所述輪轂在所述支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中移動(dòng)到在基本上水平的水流中的操作位置。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，還包括步驟:選擇在基本上水平的水流中的最佳水平，并且將所述輪轂在所述支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中移動(dòng)至在所述水平處的操作位置。
45.如權(quán)利要求43至44中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將所述輪轂移動(dòng)至操作位置的步驟包括淹沒(méi)設(shè)置在所述輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室。
46.如權(quán)利要求43至45中任一項(xiàng)所述的方法，還包括將所述輪轂在所述支撐結(jié)構(gòu)上在垂直方向中舉升至維修位置的步驟，在所述維修位置中，所述發(fā)電設(shè)備的至少部分在水體表面上方。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，將所述輪轂舉升至維修位置的步驟包括從設(shè)置在所述輪轂上的一個(gè)或多個(gè)可浸的壓艙室排出水。
48.如權(quán)利要求35至42中任一項(xiàng)所述的方法，包括以下步驟: 由所述動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置以泵送加壓的液壓流體，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置與所述輪轂上的多個(gè)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)關(guān)聯(lián)； 選擇性地在其中所述發(fā)電機(jī)被關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生電能的起動(dòng)狀態(tài)和其中所述發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生電能的未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每個(gè)；以及 從所述多個(gè)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中，驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的步驟包括: 由所述動(dòng)力輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)多個(gè)泵以泵送加壓的液壓流體；以及 將加壓的液壓流體選擇性地引導(dǎo)至多個(gè)液壓馬達(dá)中的一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)液壓馬達(dá)與所述輪轂上的多個(gè)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)關(guān)聯(lián)。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中，驅(qū)動(dòng)多個(gè)泵的步驟包括:從固定至所述動(dòng)力輪的環(huán)形齒輪驅(qū)動(dòng)多個(gè) 小齒輪，每個(gè)小齒輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸連接至所述液壓泵中的一個(gè)。
51.如權(quán)利要求48至50中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包括探測(cè)指示所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度參數(shù)的步驟。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述方法包括探測(cè)指示基本上水平的水流的速度的流動(dòng)速度參數(shù)的步驟。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)的方法包括:基于探測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度參數(shù)和探測(cè)到的流動(dòng)速度參數(shù)中的一個(gè)或二者，選擇被切換至所述起動(dòng)狀態(tài)的發(fā)電機(jī)的數(shù)量。
54.如權(quán)利要求51至53中任一項(xiàng)所述的方法，其中，選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)的步驟包括:當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)指示出所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的增加或基本上水平的水流的速度的增加時(shí)，選擇更多的發(fā)電機(jī)以被切換至所述起動(dòng)狀態(tài)。
55.如權(quán)利要求51至54中任一項(xiàng)所述的方法，其中，選擇性地在起動(dòng)狀態(tài)和未起動(dòng)狀態(tài)之間切換所述多個(gè)發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)的步驟包括:當(dāng)探測(cè)到的速度參數(shù)指示出所述動(dòng)力輪和所述輪轂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的減少或基本上水平的水流的速度的減少時(shí)，選擇較少的發(fā)電機(jī)以被切換至所述起動(dòng)狀態(tài)。
56.如權(quán)利要求35至55中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述發(fā)電設(shè)備是依照權(quán)利要求1至34中任一項(xiàng)所 述的發(fā)電設(shè)備。
【文檔編號(hào)】F03B17/06GK103998770SQ201280050094
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月11日
【發(fā)明者】羅伯特·羅斯 申請(qǐng)人:利奈爾可再生能源有限公司