CN101532462A

CN101532462A - 一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法

Info

Publication number: CN101532462A
Application number: CN200910038856A
Authority: CN
Inventors: 刘威廉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2009-09-16

Abstract

一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，包括：锚缆系统、浮体、上拉杆泵、下拉杆泵、揉动支撑架、桁架、液压系统油箱、发电机、液压马达、液压系统蓄能器、高压油管、回油管。锚缆系统将整个设备柔性定位漂浮在工作海域。浮体受到波浪作用，迫使它与揉动支撑架、桁架三者之间相对摆动，使其铰链连接的上拉杆泵和下拉杆泵两端的铰链点距离产生变化，从而使上拉杆泵和下拉杆泵工作。从拉杆泵出来的高压液体，经过高压油管进入液压系统蓄能器中蓄能调压，之后进入液压马达，从而驱动发电机旋转发电。

Description

一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法

技术领域

本发明涉及一种可再生能源发电装置，特别涉及波浪能发电系统，尤其涉及一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法。

背景技术

现有的漂浮式波浪发电装置分为两种类型：一种是利用波浪波峰和波谷的变化使空气变成高速流动气体，再由气体推动空气涡轮机工作。如日本的“海明”号发电船、“巨鲸”等。但是实践证明此种方式的能量转化利用率很低，逐渐退出了行业舞台。另一种是利用波浪的上下波动力来推动漂浮在水面的浮体采集波浪能，利用能量转换系统驱动发电机工作。如英国的“Pelamis-750”设备，此类装置是直接将波浪能转化为机械能、再将机械转化为电能，因而发电效率较高。但是，由于波浪具有不稳定的运动特性和破坏性，使浮体采集能量是在一个变化很大的海况中工作的，因此，如何安全高效地捕捉和转换波浪能，是波浪能发电技术面临的一个巨大难题。

发明内容

本发明提供一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，解决目前波浪能发电技术无法高效的、大面积的采集和转换波浪能的问题。本发明的工作环境特点，与水深和潮汐高度无关，而与波高、波形和波长相关。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，主要包括：锚缆系统1、浮体2、上拉杆泵3、下拉杆泵4、揉动支撑架5、桁架6、液压系统油箱7、发电机8、液压马达9、液压系统蓄能器10、高压油管11、回油管12。锚缆系统1将整个装置柔性定位在工作海域，浮体2受到波浪作用，使浮体2、揉动支撑架5、桁架6三者之间相对摆动，从而迫使上拉杆泵3和下拉杆泵4工作，从拉杆泵出来的高压液体，经过高压油管11进入液压系统蓄能器10，再进入液压马达9，从而驱动发电机8旋转发电。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述锚缆系统1，可以根据需要安装多组，将装置定位在工作海域。在浅海工作时，可以是把锚直接安放在海底；在深海工作时，可以使用动力锚的方式来进行设备定位。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述浮体2，是符合行业要求的海洋浮体，是直接接触到海水的波动力并传递出去的采能体。在浮体内部可以安放相关设备，使设备有一个良好的运行环境和维护条件。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述上拉杆泵3和下拉杆泵4，是具有一定强度的液压油缸，往复伸缩可以给其中的液体施加压力。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述揉动支撑架5，是两端带有铰链的结构体，把浮体2和桁架6柔性的铰接在一起，既起到连接作用，又不限制其铰接体的自有运动。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述桁架6，是将浮体2、揉动支撑架5、上拉杆泵3和下拉杆泵4柔性铰接在一起的具有一定强度的中间支撑体。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述液压系统油箱7，是承载液压系统介质液体的油箱。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述发电机8，是接受液压马达9输出的扭矩，转换为电能的设备。安装在浮体内。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述液压马达9，是将液压系统蓄能器10输送来的高压液体转变成轴扭矩后驱动发电机8发电。安装在浮体内。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述液压系统蓄能器10，是将高压油管11输送来的不稳定的液体压力，调整为稳定的液体流和压力后输送给液压马达9。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述高压油管11，是将上拉杆泵3和下拉杆泵4所产生的高压液体经过技术处理单方向的输送到液压系统蓄能器10的高压管道。根据布管环境的不同，由软管和硬管组成。

在上述一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法中，所述回油管12，是将低压液体经过技术处理单方向连通至液压系统油箱7的管道。

采用本发明一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法的技术方案与现有技术对比的优点在于：

1、由于设置了揉动支撑架铰链连接结构，使得浮体与桁架之间不能够硬性冲击，冲击力经过上下拉杆泵中的液体运动变成一种揉动状态，从而使系统可以适应大小不同的波浪，使得系统可以在浪高0.5米至20米的范围内都能正常发电。

2、由于采用了浮体与桁架的揉动铰接结构，整体发电能力可以随意增加。增加浮体与其配套装置的数量即增加了系统的发电能力。这种扩容的方法成本非常低，同时也可以使系统做到“在线扩容”而不用停机。

3、系统设备可以“在线维护保养”。维保人员可以在设备不停机的情况下进入安装设备的浮体内进行日常维护保养工作。

4、由于采用了液压系统蓄能技术，从而使发电机工作更加平稳，发电效果更好。

5、由于波浪能量拾取单元可以设置多个，即多组波浪发电单元可以并联集中发电，因而本发明能够发挥规模优势，进行大面积、高效而且安全地采集和转换波浪能。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一的能量流程示意图；

图2是本发明具体实施方式一的结构示意图。

具体实施方式

应用本方法的装置，既可以安装在深海中，在深海中至少安装2个浮体及其相关组件；也可以安装在海岸的平台上，在海岸的平台上至少安装1个浮体及其相关组件。主要包括：锚缆系统1、浮体2、上拉杆泵3、下拉杆泵4、揉动支撑架5、桁架6、液压系统油箱7、发电机8、液压马达9、液压系统蓄能器10、高压油管11、回油管12。

具体实施方式一

如图2所示，所有设备安全有机的连接在一起，整个装置漂浮在海面上。本具体实施方式中，锚缆系统1将整个装置柔性定位在工作海域，浮体2受到波浪能量的波动作用，迫使它与揉动支撑架5、桁架6三者之间形成相对柔性摆动，迫使铰链连接的上拉杆泵3和下拉杆泵4两端的铰链点距离发生变化，从而使上拉杆泵3和下拉杆泵4内部的液体受到强大的压力，高压液体经过高压油管11送入液压系统蓄能器10中进行压力调平处理，之后将压力稳定的液体送入液压马达9驱动旋转，从而驱动发电机8旋转发电；揉动支撑架5将浮体2和桁架6柔性连接在一起，上拉杆泵3和下拉杆泵4两端的铰链点分别与浮体2和桁架6连接在一起，这种运动结构能够最大限度的将浮体与浮体之间、浮体与桁架之间的任何相对运动都能够柔性的转换成为上拉杆泵3和下拉杆泵4中的液体压力能。

具体实施方式二

可以去除锚缆系统和第一个浮体，将桁架6直接安装在岸上平台，其他部件的安装不变。

具体实施方式三

还可以把具体实施方式一所述的结构，按照发电功率的要求，在海面上以纵横交错的方法排布，安装数十个乃至数万个，达到理想的发电效果。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1、一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，包括锚缆系统1、浮体2、上拉杆泵3、下拉杆泵4、揉动支撑架5、桁架6、液压系统油箱7、发电机8、液压马达9、液压系统蓄能器10、高压油管11、回油管12。其特征在于，浮体2、揉动支撑架5、桁架6、上拉杆泵3和下拉杆泵4柔性铰接在一起，能够揉动，最大安全性和最大限度的采集波浪能并转换为电能。

2、根据权利要求1所述的一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，其特征在于，所述浮体2、桁架6、揉动支撑架5、上拉杆泵3和下拉杆泵4等相关组合件，可以横向和纵向多组排布安装在海面上，形成一个大型发电装置。

3、根据权利要求1所述的一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，其特征在于，所述揉动支撑架5将浮体2、桁架6铰接在一起，自由相对摆动。

4、根据权利要求1所述的一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，其特征在于，所述上拉杆泵3两端的铰链点分别与浮体2和桁架6铰接在一起。

5、根据权利要求1所述的一种揉动高效漂浮式波浪能发电的方法，其特征在于，所述下拉杆泵4两端的铰链点分别与浮体2和桁架6铰接在一起。