CN101725453B - 一种新型海浪能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型海浪能发电系统，其海浪能捕获装置包括固定底座、垂直设置的竖摆、水平设置的横摆、旋转浮子，竖摆的一端与底座活动连接，竖摆的另一端与横摆活动连接，横摆的自由端通过固定支架转动连接一旋转浮子，竖摆与底座活动连接处设有第一和第二液压缸，第一和第二液压缸分别位于竖摆的左右两侧，第一和第二液压缸的活塞杆和缸体都分别与竖摆和底座活动连接，竖摆和横摆活动连接处设有第三液压缸，第三液压缸的活塞杆和缸体分别与竖摆和横摆活动连接，横摆的自由端设有第四液压缸，第四液压缸的活塞杆和缸体分别与旋转浮子和横摆活动连接。液压缸在竖摆、横摆及旋转浮子的运动过程中，不断完成从油箱吸油和将压力油液输出的动作过程，经液压发电系统将能量转换成电能。

Description

一种新型海浪能发电系统

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种利用海浪能发电的新型海浪能发电系统。

背景技术

当前，社会的日益发展对能源的需求与日俱增，海洋能源作为一种可再生新能源，为解决目前能源短缺的问题提供了一条新的途径。到目前为止，海浪能是全世界被研究得最为广泛的一种海洋能源。然而，目前世界各国的海浪能转化装置多为单独利用海浪对装置的纵摆、垂荡和起伏作用中的一项，此外，现有大部分海浪能利用装置都具有不稳定、效率低、造价高、安全性差、工程性差等一系列问题，因此难以得到商业应用及推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的海浪发电系统和装置存在的诸如结构复杂、造价高、安全性差等问题，提供一种新型海浪能发电系统，使得它具有能量转化效率高、系统结构简单、工作稳定性好、成本低等优点。

本发明可通过下列技术方案来实现：

一种新型海浪能发电系统，由海浪能捕获装置和能量转化发电系统组成，其特征在于：所述海浪能捕获装置包括固定底座、垂直设置的竖摆、水平设置的横摆、旋转浮子，所述竖摆的一端与底座活动连接，所述竖摆的另一端与横摆活动连接，所述横摆的自由端通过固定支架转动连接一旋转浮子，所述竖摆与底座活动连接处设有第一和第二液压缸，第一和第二液压缸分别位于竖摆的左右两侧，第一和第二液压缸的活塞杆和缸体都分别与竖摆和底座活动连接，所述竖摆和横摆活动连接处设有第三液压缸，第三液压缸的活塞杆和缸体分别与竖摆和横摆活动连接，所述横摆的自由端设有第四液压缸，第四液压缸的活塞杆和缸体分别与旋转浮子和横摆活动连接。

所述横摆为可伸缩式结构。

所述旋转浮子的迎波面结构是具有吸收海浪能的凹槽结构，背波面结构为以浮子的旋转中心为圆心的圆弧。

所述的能量转化发电系统是液压发电系统。

所述能量转化发电系统包括单向阀组、蓄能器、液压马达、油箱、发电机，所述第一、第二、第三、第四液压缸分别通过管路与单向阀组连接，单向阀组通过管路与蓄能器和油箱连接，蓄能器与液压马达为管路连接，液压马达输出轴与发电机主轴直接连接。

采用上述结构后：液压缸在竖摆、横摆及旋转浮子的运动过程中，不断完成从油箱吸油和将压力油液输出的动作过程，经液压发电系统将能量转换成电能，而且与现有的海浪能捕获机构相比，由于该结构充分利用了海底和海面不同深度的海浪能，因此其捕获效率较高。

附图说明

图1是本发明海浪能捕获装置的结构示意图；

图2是本发明能量转化发电系统的结构示意图。

具体实施方法

参见图1，一种新型海浪能发电系统，由用于采集海浪动力的海浪能捕获装置和将海浪动力转换后发电的能量转化发电系统组成，海浪能捕获装置包括固定底座1、垂直设置的竖摆2、水平设置的横摆3、旋转浮子4，竖摆2的一端与底座1通过销轴活动连接，竖摆2可绕该销轴中心转动，竖摆2的另一端与横摆3通过销轴活动连接，横摆3可绕该销轴中心转动，横摆3的自由端通过螺栓固定有固定支架5，固定支架5通过销轴转动连接一旋转浮子4，旋转浮子4可绕该销轴中心转动，竖摆2与底座1活动连接处设有第一和第二液压缸6、7，第一和第二液压缸6、7分别位于竖摆2的左右两侧，竖摆2和底座1的左右两侧均通过螺栓连接有液压缸固定支座18，第一液压缸6的活塞杆与竖摆2左则的液压缸固定支座18通过销轴活动连接，第一液压缸6的缸体与底座1左则的液压缸固定支座18通过销轴活动连接，第二液压缸7的活塞杆与竖摆2右则的液压缸固定支座18通过销轴活动连接，第二液压缸7的缸体与底座1右则的液压缸固定支座18通过销轴活动连接，竖摆2和横摆3活动连接处设有第三液压缸8，第三液压缸8的活塞杆和缸体分别与竖摆2和横摆3通过销轴活动连接，横摆3的自由端设有第四液压缸9，横摆3的自由端通过螺栓连接有液压缸固定支座18，第四液压缸的缸体与液压缸固定支座18通过销轴活动连接，第四液压缸9的活塞杆与旋转浮子4通过销轴活动连接。旋转浮子4的迎波面结构是具有吸收海浪能的凹槽结构10，背波面结构为以浮子的旋转中心为圆心的圆弧11。

能量转化发电系统是液压发电系统。能量转化发电系统包括单向阀组12、蓄能器13、液压马达14、油箱15、发电机16、溢流阀17，第一、第二、第三、第四液压缸6、7、8、9分别通过管路与单向阀组12连接，单向阀组12通过管路与蓄能器13和油箱15连接，蓄能器13与液压马达14为管路连接，液压马达14输出轴与发电机16主轴直接连接。

竖摆2在波浪的作用下，下端绕其与底座1的连接销轴的转动，使得竖摆2能够在中间平衡位置处来回摆动，在摆动过程中，推动通过销轴与竖摆2左右两侧相连接的第一和第二液压缸6、7，液压缸不断完成从油箱15吸油和将压力油液输出的动作过程，单向阀组12的作用在于，它能够使液压缸在一个往复运动周期行程内，都能输出压力油液，提高海浪能捕获的效率；横摆3在海面受波浪起伏的作用，绕其与竖摆2的连接销轴中心转动，在转动过程中，由于第三液压缸8两固定支点的距离发生变化，因此，将使竖摆2与横摆3之间的第三液压缸8不断完成从油箱15吸油和将压力油液输出的动作过程；横摆3为可伸缩式结构，可实现自由伸缩的功能，它将根据波浪的波长和波浪的高度自动调整其长度，以适应不同波浪：旋转浮子4在波浪的拍击作用下，会绕其与旋转浮子固定支架5的连接销轴中心转动，第四液压缸9一端固定在旋转浮子4上，一端固定在旋转浮子固定支架5上，转动过程中，由于第四液压缸9两个固定支点间的距离发生变化，因此，第四液压缸9将实现从油箱15吸油和将压力油液输出的动作过程。当液压系统压力未达到液压马达14的启动压力时，蓄能器13将存储压力油液，当系统压力达到液压马达14的启动压力后，蓄能器13能够对液压缸输出的具有冲击或脉动的压力油液起到抑制作用，使得液压马达14能够平稳运行。由于液压马达14输出轴与发电机16主轴直接连接，因此，发电机16的输出性能参数(电压、频率等)也能够在一个稳定的范围内。

Claims (4)

1.一种新型海浪能发电系统，由海浪能捕获装置和能量转化发电系统组成，其特征在于：所述海浪能捕获装置包括固定底座(1)、垂直设置的竖摆(2)、水平设置的横摆(3)、旋转浮子(4)，所述竖摆(2)的一端与底座(1)活动连接，所述竖摆(2)的另一端与横摆(3)活动连接，所述横摆(3)的自由端通过固定支架(5)转动连接旋转浮子(4)，所述竖摆(2)与底座(1)活动连接处设有第一和第二液压缸(6、7)，第一和第二液压缸(6、7)分别位于竖摆(2)的左右两侧，第一和第二液压缸的活塞杆和缸体都分别与竖摆(2)和底座(1)活动连接，所述竖摆(2)和横摆(3)活动连接处设有第三液压缸(8)，第三液压缸(8)的活塞杆和缸体分别与竖摆(2)和横摆(3)活动连接，所述横摆(3)的自由端设有第四液压缸(9)，第四液压缸(9)的活塞杆和缸体分别与旋转浮子(4)和横摆(3)活动连接，所述横摆(3)为可伸缩式结构。

2.根据权利要求1所述的新型海浪能发电系统，其特征在于：所述旋转浮子(4)的迎波面结构是具有吸收海浪能的凹槽结构(10)，背波面结构为以浮子的旋转中心为圆心的圆弧(11)。

3.根据权利要求1或2所述的新型海浪能发电系统，其特征在于：所述的能量转化发电系统是液压发电系统。

4.根据权利要求1或2所述的新型海浪能发电系统，其特征在于：所述能量转化发电系统包括单向阀组(12)、蓄能器(13)、液压马达(14)、油箱(15)、发电机(16)，所述第一、第二、第三、第四液压缸分别通过管路与单向阀组(12)连接，单向阀组(12)通过管路与蓄能器(13)和油箱(15)连接，蓄能器(13)与液压马达(14)为管路连接，液压马达输出轴与发电机(16)主轴直接连接。

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