CN102099570A - 波浪能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明包括从水波中回收能量的新的设备和方法。本发明的一个实施方式可包括浮子、轴和发电装置。轴可联接到浮子，使得当浮子响应于通过的波浪而上下移动时，轴转动。轴可联接到发电装置，使得当轴转动时，发电装置产生电力。一旦产生电力，电力可输送上岸，在岸上存储电力，用于给设备供电；或将电力输送到配电网。

Description

波浪能量回收系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年5月15日提交的名称为“波浪能量回收系统”的美国临时专利申请No.61/127,699的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明总地涉及从波浪中回收能量的系统，更具体地，本发明涉及将由波浪引起的浮子(buoy)的上下移位转换成转动运动的设备和方法，其中该转动运动被转换成例如电力等能量。

背景技术

目前，全球每天消耗大约3亿5千万兆瓦时的能量(该能量相当于大约2亿5百万桶石油的能量)。随着全部发达国家和发展中国家的持续工业膨胀和人口增长，在接下来的25年后全球能量消耗预计将增加大约60％，全球每天的能量消耗将提高到5亿兆瓦时。

目前消耗的能量大约75％来自不可再生能源，例如石油、煤、天然气以及其它的这类化石燃料。目前的化石燃料使用水平导致每天向大气释放大约6百万吨二氧化碳。随着可利用的化石燃料的有限供应以及对二氧化碳的影响的日益关注，持续地依赖化石燃料作为主要能量来源确信是不能维持的。

维持目前全球的能量消耗率以及解决未来的消耗增长的一个方法是研究和发展用于从可再生能源中产生能量的改良的新方法。可再生能源包括水能、风能、太阳能以及地热能。在目前的实际可再生能源中，水能尤其是波浪能对于发展实际的可再生能源以满足全球增长的能量需求最具前景。

很早就认识到海洋的波浪蕴含相当大量的能量。考虑到波浪中存在高度的能量集中并且可采集该能量的区域广袤，波浪能技术代表重要的可再生能源。为了有效地获取波浪能，已经开发了许多系统；但是，现有的系统或方法都不能实现使波浪能成为可行的替代能源所需的效率或成本效率。

波浪能量回收系统必须成功地在非常恶劣的海洋或淡水环境中工作。这样的环境易于遭受暴风和盐水、植物、动物的有害影响。另外，由于这种系统位于海面上，所以成功的系统必须包括将输出的能量输送上岸的有效手段。通过这里所描述的本发明已经解决和克服了这些技术难题和其它的技术难题。

发明内容

本发明包括从水波中回收能量的新的设备和方法。本发明的一个实施方式包括浮子、轴和发电装置。轴可联接到浮子，使得当浮子响应于通过的波浪而上下移动时，轴转动。轴可联接到发电装置，使得当轴转动时，发电装置产生电力。一旦电力产生，电力可被输送上岸，在岸上，电力被存储，以用于给设备供电；或将电力输送到配电网。

附图说明

参照以下结合附图的具体说明，可以更好地理解本发明的操作以及目的和优点，其中：

图1示出了波浪能量回收系统的实施方式的图。

图2是波浪能量回收系统的实施方式的示意图。

图3是波浪能量回收系统的另一实施方式的示意图。

图4是图1的波浪能量回收系统的平台、发电机和滚筒机构(drum mechanism)的侧剖视图。

图5是图4的滚筒机构和发电机的侧剖视图。

图6是图1的波浪能量回收系统的滚筒机构的侧视图。

图7是图4的滚筒机构的放大图。

图8是图7的滚筒机构的离合器的放大图。

图9是滚筒机构和导向板的俯视图。

图10是图9的导向板的俯视图。

图11是发电机的侧视图。

图12是图4的波浪能量回收系统的发电机和平台的后视图。

图13是图4的波浪能量回收系统的油泵的前视图。

图14是浮子的立体图。

图15是根据本发明的浮子的侧视图。

图16是浮子的俯视图。

图17是图16的浮子的另一侧视图。

图18是图14的浮子的侧视图。

图19是图18的浮子的近侧的立体图，没有桨(paddle)。

图20A和图20B是伸缩浮子的图。

图21A是图14的桨机构的近侧的立体图。

图21B是可选桨机构的近侧的图。

图22是阀和气压缸系统的示意图。

图23是阀的侧剖视图。

图24是图23的阀用的复位容器的侧剖视图。

图25是图23的阀的立体图。

图26是图24的复位容器的立体图。

图27示出了波浪能量回收系统的可选实施方式的示意图。

图28和图29示出了图27的波浪能量回收系统的细节图。

图30示出了波浪能量回收系统的可选实施方式的图。

图31示出了波浪能量回收系统的浮子用歧管。

图32示出了波浪能量回收系统的浮子用踏板压缩机构的单向阀。

图33示出了波浪能量回收系统的充气系统的可选实施方式的图。

具体实施方式

虽然参照这里描述的实施方式公开了本发明，但是应该清楚，本发明不限于这些实施方式。因此，这里对实施方式的描述仅仅用于解释本发明，而不应当限制本发明要求保护的范围。

这里描述以及图1至图33示出的波浪能量回收系统将大海或海洋的波浪或者其它这类水的波浪转换成可用的机械能或电能。可以如下地布置设备和方法：将波浪的任何振幅和频率的上下的脉冲运动转换成其它类型的运动，例如直线运动或转动运动。所产生的运动的机械能将被布置成驱动齿轮箱、马达、泵、各种类型的发电机等，从而产生例如电力等能量。

在一个实施方式中，波浪的上下脉冲运动可以传递给浮于水体表面处或附近的浮子20，从而使浮子20上下移位。浮子20的上下移位可转换成与浮子20相联的缆绳的直线运动。缆绳可缠绕在带轮(pulley)或滚筒50上，并且缆绳的直线运动可转换成带轮或滚筒50的转动运动，以驱动发电机14，由此能够产生电力。发电机14可以是任意合适的类型，例如交流(AC)永磁发电机。另外，多个运动转换组件12可串联或并联布置。因为没有齿轮的切换，因此系统10能够在没有齿轮箱的情况下利用滚筒50、52工作，齿轮箱的使用将降低发电机14的效率。

AC永磁发电机14可联接到整流器，以将由发电机14产生的交流电(AC)转换成直流电(DC)。整流器可联接到电压转换器(voltage converter)，以产生可作为最终电源使用的稳定的DC电，或转换回AC电并且配送到发电网。如这里所使用的那样，术语“联接”是指以机械、电或其它方式直接连接或间接连接。

图1示出了波浪能量回收系统10。系统10可以包括运动转换组件12、发电机14、轴16和平台40。系统10可以定位在海底或其它水体底部的任意合适的位置，并且可以相对靠近岸地定位。系统10可以布置成产生电力并且将该电力输送上岸。如下面进一步描述的那样，运动转换组件12可将波浪的上下脉冲运动转换成轴16的转动运动，并且轴16的该转动运动可驱动发电机14。

在图1所示的示例性实施方式中，各运动转换组件12可布置成驱动轴16，轴16安装到发电机14，发电机14独立地连接到运动转换组件12并且专用于该运动转换组件12。主浮子20的上下运动可被转换成转动运动以使轴16转动，轴16联接到发电机14并且驱动发电机14从而产生电力。

作为替代，如图30所示，多个运动转换组件12可联接到一个轴以驱动发电机，该发电机可位于与最靠近岸的运动转换组件12相邻的位置。在该布置中，优选轴16仅沿一个方向转动。由于多个运动转换组件12协助使轴16转动，将轴16限制成沿一个方向转动可允许运动转换组件12在驱动发电机14时协作。多个运动转换组件12联接到一个发电机可使轴16连续转动并且提供驱动发电机14的有效的方法。

所产生的电力可以输送上岸，可以立即使用，也可以供应到配电网。作为替代，系统10可布置成产生电力并且在系统10本地使用该电力和将该电力储存在系统10上，以驱动系统10上和系统10附近的设备。

仍参考图1，运动转换组件12可包括主浮子或漂浮件20、伸缩浮子或漂浮件18和主缆绳36。主缆绳36可在一端联接到主浮子20，在另一端联接到伸缩浮子18，并且缠绕在滚筒52上。作为替代，各滚筒50、52可具有自己专用的缆绳36、38。另外，各专用缆绳36、38可联接到自己专用的浮子18、20。例如，主缆绳36可联接到主浮子20和滚筒50，而另一缆绳38可联接到伸缩浮子18和滚筒52，从而当一个滚筒50沿例如顺时针方向的第一方向转动时，另一滚筒52可沿例如逆时针方向的相反的方向或相同的方向转动。

虽然利用滚筒50、52说明了运动转换组件12和转动能力，但是应当理解，可使用任意合适类型的转动机构或装置，例如带轮(未示出)。如果使用带轮，它们可位于带轮壳体(未示出)内。作为替代实施方式，主缆绳36可在一端联接到主浮子20，在另一端联接到伸缩浮子18，并且缠绕在可位于带轮壳体内的晃动带轮(oscillating pulley)(未示出)上。

浮子18和20可布置成，当波浪与主浮子20接合时，主浮子20可竖直向上移位(即，相对于海底上升)，并且缆绳36使滚筒50沿顺时针方向转动。当该波浪通过主浮子20时，主浮子20可竖直向下移位(即，相对于海底下落)，伸缩浮子18上升以消除缆绳38的任何松弛，并且滚筒52沿逆时针方向转动。因此，当波浪通过主浮子20时，主浮子20的归因于波浪的通过的上下移位被转换成主缆绳36的直线运动和滚筒50、52的转动运动。

虽然缆绳36、38、浮子20、18和滚筒50、52已被描述为通过各种方式联接，但是对于本领域的技术人员容易理解，可使用任意数量的附加布置来将主浮子20的上下运动转换成转动运动，而不限于这里所述的这些布置。

滚筒50、52也可联接到轴16，从而将滚筒50、52的转动运动转换成轴16的转动运动。轴16也可联接到发电机14，从而将轴16的转动运动转换成发电机14的转动运动。发电机14可利用该转动运动来产生例如电力等能量。当发电机14产生电力时，该电力可通过安装到发电机14的电缆110输送上岸。

滚筒50、52可驱动轴16，轴16驱动发电机14以产生电力。内滚筒50可操作主浮子20。外滚筒52可操作副浮子18。滚筒50、52可以是任意合适的形状或尺寸，例如大致圆锥形、筒形等。如果是圆锥形，滚筒50、52可被缆绳或线(wire)36、38绕着圆锥的锥面一路缠绕。圆锥形可允许滚筒50、52以线性分级(linear graduation)的方式转动，由此提供线性动力分级。因此，滚筒50、52可以低转速(rpm)转动，例如可防止滚筒50、52以大于60转的速度转动。线性分级可通过将在滚筒50或52上放置或缠绕线36或38的位置或台阶之间设置相同的距离来实现。但是，作为替代，系统10可使用非线性分级。

系统10也可使用标准液压离合器106。例如，当滚筒50、52以60RPM或接近60RPM的转速转动时，离合器106可被激活以减慢滚筒50、52的运动。如本领域众所周知的那样，离合器106可由于离合器片(clutch plate)与飞轮的摩擦接合而工作。飞轮可以是螺栓接合到驱动轴16的钢或铝的大“圆盘”。飞轮可作用为发电机14的平衡器(balancer)，缓冲振动，并且提供可与离合器106接触的光滑加工的“摩擦”表面。飞轮的主要功能是将发动机扭矩从发动机传递到传动装置。

离合器圆盘可以类似于钢板，并且在飞轮和压板之间覆盖有摩擦材料。在圆盘的中央是毂，其被设计成装配于轴16。当接合离合器106时，圆盘可以在飞轮和压板之间被“挤压”，并且来自滚筒52的能量可通过圆盘的毂输送到传动装置的输入轴。

压板可以是弹簧加载的“夹具”，其也螺栓接合到飞轮。压板可包括片状金属盖、分离弹簧、为离合器圆盘提供摩擦表面的金属压环、用于分离轴承的推力环或爪以及分离杆。当离合器脱离接合时，分离杆减轻弹簧的保持力。弹簧可以是膜片(diaphragm)型、多线圈型或本领域的普通技术人员可想到的其它类型。一些高性能的压板是“半离心”的，这意味着可在膜片弹簧的顶端使用小的重量，从而使夹持力随着发动机转速增大而增大。

“分离轴承”是离合器操作的核心。当离合器踏板被压下时，分离轴承朝向飞轮移动，推入压板的分离爪并且抵抗压板弹簧力移动压板的爪或杆。该动作使压板从离合器圆盘移开，于是中断能量流。

分离轴承安装在称为毂的铸铁件上，分离轴承在传动装置的壳体的前面的中空轴上滑动。离合器拨叉和连杆将离合器踏板的运动转换成离合器分离轴承的前后运动。

为了与离合器106脱离接合，通过离合器拨叉使分离轴承朝向飞轮移动。当分离轴承与压板的分离爪接触时，分离轴承开始与压板组件一起转动。分离轴承继续向前移动，并且分离杆或爪上的压力引起压板弹簧的力，以移离离合器圆盘。

为了与离合器106接合，释放离合器踏板并且分离轴承从压板移开。该动作允许压板弹簧对离合器圆盘施力，使离合器接合到飞轮。一旦离合器106被完全接合，分离轴承可固定并且可防止相对于压板的转动。

机械连杆或液压连杆可操纵离合器106。液压离合器连杆可类似于迷你液压制动系统。利用液压机构，离合器踏板臂操纵离合器主缸中的活塞。这使液压流体通过管道进入离合器辅缸(slave cylinder)，在离合器辅缸处，另一活塞可操纵离合器脱离接合机构。主缸可通过致动杆安装到离合器踏板，且辅缸可通过高压配管连接到主缸。辅缸通常安装到与离合器壳(bellhousing)相邻的托架，因此辅缸可直接移动离合器分离拨叉。

与压下汽车上的制动踏板类似，压下离合器踏板可将离合器柱塞推入主缸的腔体中。主缸腔体端部的阀关闭通向流体储罐的口，并且柱塞的运动使流体从主缸经由配管流向辅缸。由于流体处于压力下，所以它能够使辅缸的活塞抵抗分离拨叉和轴承而使辅缸的推杆移动，从而使离合器脱离接合。

当释放离合器踏板时，压板的弹簧将辅缸的推杆压回，这使得液压流体返回主缸。液压连杆的优点之一是物理上的：可用小的踏板力来操纵通常很重的具有轴和连杆的离合器。

作为替代，代替使用液压离合器106，系统10可使用楔块离合器(sprag clutch)(未示出)和飞轮。楔块离合器是单向空转金属滚柱式离合器(freewheel metal roller clutch)。它类似于滚柱轴承，具有形状和图8一样的滚柱并且翘设(cock)有弹簧。当单元沿一个方向转动时，滚柱由于摩擦而竖立并且结合(bind)，并且当单元沿相反的方向转动时，滚柱滑动或空转。齿轮变速的过程涉及如下的变速准备：通过释放防止传动装置比当前处于楔块(sprag)中并与楔块接合的齿轮转得更快的离合器，从而使其空转。通过经由楔块接合更高速的齿轮而发生变速，从而从空转转变成驱动。

一旦楔块已经用于更高速齿轮的驱动，离合器接合而将传动装置置于齿轮不需要楔块的状态，然后脱离离合器的接合。通过接合和脱离接合传动装置中各种离合器组合，一个楔块可用于所有的齿轮变速。根据内环和外环的相对转动方向，离合器要么传输摩擦驱动力矩，要么使驱动端和输出端解决连接。应理解，所有的滚柱轴承可由任意合适类型的材料制成，例如合成复合材料。

如图4、图5、图9和图10所示，系统10可以还包括导板54。可以设置任意合适数量的导板54，但优选导板54的数量与滚筒的数量相同。另外，导板54可以是任意合适的形状和尺寸，但是优选长方形形状和与圆锥形滚筒50、52的角部的尺寸相同的尺寸。如图10所示，导板54可包括端部53和导轨55。优选地，设置两个端部53和两条导轨55，但是可以理解，也可设置任意合适数量的端部53和导轨55。端部53可位于各个导轨55的任一端，从而以彼此之间合适的空间关系保持导轨55。

长方形导板54可将线36、38引导到圆锥形滚筒50、52。导板54可螺栓接合到滚筒的壳体56，可以为每个滚筒50、52设置一个导板54。导板54将线36、38引导到各滚筒50、52的适当台阶或位置。导板54也可以在任意合适的位置或角度安装到滚筒的壳体56，但是优选与平台40平行并且位于壳体56的顶部附近的滚筒50、52的上方。如图9所示，导板54也可优选地处于与滚筒50、52的外圆锥形状类似的角度。

参照图4、图7和图13，波浪能量回收系统10也可包括油泵112。油泵112可从驱动轴16操作并离开驱动轴16操作。如能从图13最佳地看出的那样，油泵112可包括活塞114、活塞球116和多个叶瓣(petal)118。当轴16转动时，叶瓣118以与例如风扇类似的方式转动，并且推动活塞球119上下运动，由此使活塞114上下移动。由此，由于活塞114的该动作，使得油被增压并且被输送通过系统10。

如图4所示，发电机14可位于平台40的顶部。优选地，发电机14朝向平台40的一端定位，而滚筒50、52朝向平台40的另一端定位。将发电机14定位在海床上，使海水包围发电机14，这使得当发电机14发电时，海水冷却发电机14。当发电机14典型地释放出热时，提供容易且可用的冷却发电机14的方法可提高发电机14的效率。

另外，如图11和图12所示，波浪能量回收系统10可以还包括散热器或冷却系统108。散热器108可以是任意合适的类型。当滚筒50、52转动较快时，发电机14中的油会变得非常热。当油通过发电机14时，散热器108使油冷却，然后油将通过系统10返回油泵16以再次开始其行程。

如上所述，各运动转换组件12也可安装到支撑平台40以相对于海床保持静止的位置。参照图4和图12，在示例性实施方式中，平台或基座40可由具有遍布平台40的多根加强条或钢筋42的混凝土构成，以帮助加强混凝土平台40。优选地，当期望移动平台40时，平台40可从一个位置移动到另一个位置，但是在随后的时间足够稳定和固定，从而一旦被放置在洋底或海底，平台40不会移位。

因此，平台40优选地具有足够的重量，以保持其在海床上的位置并且抵抗归因于潮汐的运动、来自主浮子20的推力、风暴或其它恶劣天气。平台可以是任意合适的形状和尺寸，但是，支撑平台40优选为长方形的10英尺宽、8英尺深、4英尺高的混凝土厚板。这样的混凝土厚板大约25吨重，并且能够承受各种力而不移动。

平台40可以还包括位于平台40下侧的菱形袋部(pocket)44以及遍布平台40的气道46、48。菱形袋部44为大致棱锥形状，也可由水泥制成。当菱形袋部44与洋底或海底的沙、泥等接触时，菱形袋部44可产生吸盘(suction cup)，从而防止基座40脱离海底。为了移动基座40，可在基座40内设置竖直的气道48。当期望移动平台40时，通过水平侧气道管46推入加压空气，然后空气经由气道48推入并且经由基座40的菱形边缘44的交叉点被推出，这样经由内部的气道46、48破坏了吸附。

如图1至图3所示，多个运动转换组件12可远离海岸线以任意合适的位置或方式布置。在一实施方式中，多个运动转换组件12也从海岸线起以任意合适的角度倾斜地延伸，例如，以大约45度的角度延伸。另外，系统10可包括任意合适数量的运动转换组件12，例如大约30个运动转换组件12。运动转换组件12可以彼此间隔开任意合适的距离，例如间隔开大约30英尺。这样的布置通常导致每一个进来的波浪使各主浮子20在不同的时间点上升和下降。

当波浪朝向海岸线前进时，它将首先遇到离岸最远的运动转换组件12，并且使运动转换组件12的主浮子20上升和下降。随着时间的流逝，波浪前进通过多个运动转换组件12直到到达离岸最近的运动转换组件12。任意单个波浪不会在同一时间点使多个主浮子20上升和下降，而会在一段时间内使多个主浮子20上升，该布置可以是有利的。当波浪朝向海岸线前进时，主浮子20随时间流逝的上升使得不同的运动转换组件12在不同的时间点使轴16转动，导致轴16以大致恒定的速度持续转动，从而为电网提供恒定的能量供给。

图14至图20示出了用于波浪能量回收系统10的主浮子20的实施方式。浮子20可包括提高系统10的耐久性或使用寿命的多个特征和子系统。另外，浮子20可包括用于提高系统10的整体效率和功能的多个特征和子系统。

例如，浮子20可包括提供浮子20相对于水面的动态定位的多个特征。当波浪的高度和频率变化时，浮子20的位置的较小调整可提高系统10的效率。当风暴或其它危害出现时，浮子20可选择性地沉到水面下，从而减小或消除对浮子20或其它系统部件的损害。当风暴过去或其它危害平息时，浮子20可回到水面或水面附近的操作位置。

浮子20可以是任意合适的尺寸和形状，并且可由任意合适的材料制成。浮子20可由金属框架和铝壳构成。然而，浮子20可由允许浮子20漂浮并且随波浪通过而上升和下落的任意合适的材料构成。主浮子20可以是任意合适的尺寸，例如大约汽车的尺寸。浮子20可由于其形状和尺寸而不能落入水中或在水中翻倒。主浮子20的形状可以是能够漂浮的任意合适的形状或构造，例如一般为长方体、筒体等。虽然在附图中示出了一般的长方体形状，但是应理解，在不意味着以任何方式进行限制，而是仅用于示意的目的。

如图1、图15和图17所示，浮子20可配备多根连接缆绳62，缆绳在一端联接到浮子20，在另一端联接到主缆绳36。连接缆绳62可以以任意合适的方式联接到浮子20。例如，可经由连接环(未示出)、活塞(未示出)、枢轴连接等与连接缆绳62联接。如果连接缆绳62通过活塞联接到浮子20，则活塞可以是任意合适的类型，例如气动活塞。

活塞可被增压或减压以更好地相对于水面定位浮子20。在一个实施方式中，活塞可被增压从而影响浮子20相对于水面定位的角度。将浮子20成角度放置能给浮子20提供更大波浪冲击，从而增大浮子20的上下移位，由此增大通过浮子20回收的能量。

例如，连接缆绳62可以通过枢轴连接器60联接到浮子20，浮子20通过该枢轴连接器60被连接到主缆绳36。三根连接缆绳62可在一端安装到枢轴连接器60，而在另一端安装到另一枢轴连接60。在刚性构件66的底部可以具有共用环64。主缆绳36可在一端安装到共用环64并且如前所述地绕滚筒52、54缠绕。在优选实施方式中，主缆绳36和连接缆绳62的直径大约为3/8英寸，连接缆绳62的长度为大约10英尺到15英尺，而主缆绳36的长度为大约100英尺到200英尺。

再次参照图1、图15和图17，例如管等刚性构件66可从浮子20的底部76向下延伸，并且至少一个龙骨构件(keel member)68安装到管66。可选地，多个龙骨构件68可安装到管66，但是优选地，三个龙骨构件68以彼此间隔120度的方式安装到管66。管66优选为10英尺长，而龙骨构件68为三角形且三英尺高、三英尺宽。当波浪通过浮子20时，水的湍流在水面附近。龙骨构件68可位于任意合适的位置。

将龙骨构件68定位在大致水面以下的位置，例如水面下10英尺，以避开波浪的湍流。该布置使浮子20稳定，并且消除或减小了浮子20的横向运动、摆动和晃动。这些运动的消除增大了浮子20的上下移位，并且允许提高波浪能量的回收率。

主浮子20的特殊形状，例如长方体或筒体形状，可在运动转换组件12中产生更大的推力并且使轴16产生更大的转动运动。被置于风浪中的长方体部件趋于以使其较长的竖直面朝向涌来的波浪的方式转动。通过将更大的表面积提供给涌来的波浪，浮子20可以捕获更多的波浪，由此当浮子20被经过的波浪向上移动时能够提供更大的推力给主缆绳36。长方体的浮子20可以是任意合适的尺寸，例如30英尺宽、10英尺深且5英尺高。

如图1、图20A和图20B最佳示出的那样，伸缩浮子18可以是任意合适的尺寸和形状，并且可由任意合适的材料制成，例如由铝制成并且为筒状。伸缩浮子18也可包括导向套58。与主浮子20类似，伸缩浮子18也可配备一对阀90、92，例如用于吸气且排出压舱水的进气阀，和用于吸水以增加压舱水的进水阀。伸缩浮子18可以还包括检修口或舱口120，以在需要进行任何检修时提供进入伸缩浮子18内部的入口。伸缩浮子18的底部可通过例如环或紧固件等任意合适部件安装到缆绳38。

导向套58可安装到伸缩浮子18的侧部。导向套58可布置成沿缆绳36滑动，以当波浪行进通过主浮子20时保持受控的往复运动。在实施方式中，伸缩浮子18的直径为大约16英寸、高度为大约24英寸。

关于传统发电站的建造成本，波浪能量回收系统10的建设和安装非常便宜。为了安装系统10，系统10的部件可装载在浮筒或其它漂浮的平台上。浮筒可沿水面均匀地间隔开。浮筒的间隔可大致等于沿着海床所安装的支撑平台40之间的期望的操作距离。可使用任何传统部件，例如铁链或缆绳，将这些组装的支持平台40从浮筒下降到海床上的位置。

一旦滚筒50、52联接到轴16，缆绳36、38就可分别绕各滚筒50和52缠绕，并且伸缩浮子18可安装到缆绳的一端和沿缆绳安装导向套58。主缆绳36的自由端可安装到共用环64，并且主缆绳36的长度可适当调整。

各运动转换组件12可布置成驱动轴16，轴16被安装到专用于该运动转换组件12的发电机14。运动转换组件12被布置成驱动联接到各支撑平台40的专用发电机14。然而，永磁发电机14安装到各支撑平台40。主浮子20的上下运动被转换成转动运动以使驱动轴16转动。驱动轴16联接到发电机14并且驱动发电机14，发电机14产生电力。所产生的电力能够被输送上岸，可以立即使用，也可以供应到配电网。可选地，电力能够储存在支撑平台40上，随后输送上岸。

在替代实施方式中，可通过将发电机14联接到超级电容器(未示出)而将电力储存在支撑平台40上。超级电容器提供较高的寿命周期，失效前具有上百万次的循环能力；低阻抗；快速充电；以及超载时无容量损失。电缆110可安装到各超级电容器以将所储存的电力输送上岸。当波浪经过运动转换组件12时，一些运动转换组件产生电力，而另一些运动转换组件暂时空闲。可编程逻辑控制装置可选地结合在系统中，以控制发电机14和其它系统部件，以将稳定的电流输送上岸。

驱动轴16可布置成仅沿一个方向转动，或者可选地布置成沿顺时针和逆时针两个方向转动。AC永磁发电机可布置成无论驱动轴16的转动方向如何均产生电力。发电机14也可布置成当产生电力时不需要齿轮箱。系统10可布置成各专用的发电机14具有专用的电缆110以将电力输送上岸。由多个发电机14所产生的电力可在岸上积累和输送到配电网。

固定到各支撑平台10的专用发电机14的使用使波浪能量回收系统容易安装。波浪能量回收系统10可通过支撑平台40安装到洋底。如上所述，支撑平台40可以是具有足够质量的混凝土厚板，以保持其在洋底的位置并且抵抗归因于潮汐、来自主浮子20的推力、风暴或其它恶劣天气的运动。

如图2所示，支撑平台40可随意放置，而不用考虑相邻平台40的定位。各运动转动组件12和专用的发电机14是自足的，并且不依赖相邻的运动转动组件12。柔性电缆110以串联或并联的方式允许发电机14或超级电容器从海床的几乎任何位置将电力输送上岸。

如图14至图20所示，浮子20包括通常中空的外壳或主体22。可选地，由梁(未示出)或其它结构构件在内部支撑主体22。主体22可布置成包括多个大体平坦的表面，例如一对顶面24、一对侧面26、一对前面28、一对背面30和一对底面32。

可使一对顶面24布置成相互成一角度，从而在这对顶面24之间形成尖顶(peak)。该尖顶可使雨水或其它降落物从顶面24流掉，由此使得顶面24上不易积水。浮子20的侧面26、前面28和背面30均可相对于竖直面以一角度布置。

当波浪撞击浮子20的前面、背面和侧面时，这样的布置可以限制浮子20的横向运动并且增强浮子20的上下运动。例如，当波浪撞击浮子20的前面、背面和侧面时，浮子20的成角度的面使得波浪的一部分能量易于使浮子20上下移位。

在另一实施例中，当波浪从浮子20上冲过时，冲过浮子20的那部分波浪可通常撞击浮子20的相反侧。当该侧相对于竖直面成一角度时，冲过浮子20的那部分波浪可使浮子20向下运动。另外，冲过浮子20的那部分波浪使浮子20朝向波浪涌来的方向横向向后运动，由此抵消了浮子20的归因于波浪的原始冲击的横向运动。通过研究这里提供的说明书和附图，本领域的技术人员容易理解，相对于竖直面成一角度地布置侧面、前面和背面可促进浮子20的上下运动并减小浮子20的横向运动。

可使一对底面32布置成相互成一角度，从而形成通常的凹形底部。当波浪撞击浮子20时，这样的布置可通过减小或消除浮子20的摆动或其它振动而提高浮子20的稳定性。浮子20可以还包括从浮子20的底面32延伸的裙部34。裙部34可以是任意合适的形状、尺寸和材料。裙部34的位置和形状可进一步减小或消除浮子20的任何不期望的横向运动、摆动和晃动。当波浪经过时，裙部34的形状与由主缆绳36产生的向下的力协作可将浮子20保持成在水面上水平。当波浪使浮子20向上移位时，浮子20仍保持水平，由此减小或消除任何不期望的横向运动、摆动或晃动。使浮子20的上下运动最大化也使从波浪回收的能量最大化。

主浮子20还可配备阀，例如进气阀90和进水阀92。浮子20也可包括位于浮子20的顶侧24的阀90和位于浮子20的底侧32的阀92。可以是任意合适数量的阀90、92，但是优选在浮子20的顶部24有6个阀90且在浮子20的底部32有6个阀92。顶部的阀90允许空气进入以抬升浮子20，而底部的阀92允许水进入以使浮子20下沉，由此利用压舱物使浮子20稳定。浮子20需位于水的顶部附近，从而接收波浪的作用。浮子20内的水可保持在任意合适的高度，但是优选保持在浮子20的底部附近大约1/8″的位置。从阀进入浮子20的空气或水可电动调节。

可以任意合适的部件操纵阀90、92，但是优选远程操纵。阀90、92可被远程控制以通过进水阀92吸入水作为附加压舱物，从而稳定浮子20的漂浮位置，或者通过进气阀90吸入加压空气以排出水并且减小浮子20中的压舱水。阀90、92可布置成使得浮子20可吸入足够的压舱水，以使浮子20完全沉没。

浮子20也可包括一系列阀90、92，设置用于允许流体进出浮子20的壳体22。在一个实施方式中，沿浮子20的顶面24布置6个阀90，并且沿浮子20的底面32布置6个阀92。这样的配置可提供往浮子20的壳体22中吸入流体和从浮子20的壳体22中排出流体。

在一个实施例中，顶侧的阀90可配置成允许大气进入浮子20的壳体22，并且可配置成允许大气从浮子20的壳体22中排出。在另一实施方式中，底侧的阀92可配置成允许水从周围水体进入浮子20的壳体22，并且可配置成允许将水从壳体22排出到周围水体中。

通过这样的配置，可控制壳体22中的水量，由此可控制壳体22中的压舱物的量。壳体22中的压舱物的量可用于控制浮子20相对于水面的位置。控制浮子20相对于水面的位置可允许浮子20沉没以保护浮子20不受恶劣天气影响。该控制还可允许相对于水面精确地定位浮子20，以提高从经过的波浪中回收能量的效率。

如这里所述的阀90、92可布置成通过在阀90、92上施加机械力而打开或关闭。在一个实施例中，阀90、92可联接到弹簧150或其它施力构件，以使阀朝向打开位置或关闭位置。在另一实施例中，阀90、92可联接到气动构件，例如气压缸，以选择性地使阀处于打开或关闭位置。从本说明书和附图容易理解，阀可联接到施力构件和气动构件二者，以选择性地打开和关闭阀。另外，可理解，例如重力、周围环境的压力、液压力等其它的力可用于使阀处于期望的位置。

关于被利用以帮助打开或关闭阀90、92的周围环境，在一个实施例中，浮子20可设计成利用周围水体的流体压力来使阀处于打开或关闭位置。类似地，浮子20可设计成利用周围大气的压力来促使阀处于打开或关闭位置。在阀、弹簧、气动构件等的设计时需要考虑这样的环境力，以确保形成有效的阀。

在一个实施方式中，气动系统70可结合在浮子20中以选择性地打开或关闭阀90、92。阀90、92可联接到浮子20的主体或壳体22的外缘。气动系统可包括进气阀90和排气阀92、柱塞阀148和复位容器144。柱塞阀148可包括柱塞146、弹簧150、气孔152a、活塞154a和出入口156。复位容器144可包括气孔152b和活塞154b。复位容器144的气孔152b可与阀90、92连通。

例如，如图23和图24所示，当阀92向下推动弹簧150以打开柱塞146时，空气被向下推动并送至复位容器144。如图24所示，送至复位容器144的空气向下推动活塞154b，由此使容器增压，由于复位容器144中移位的空气迫使活塞154b回到其初始位置，所以这有助于关闭柱塞146。

柱塞阀148可联接到增压气体源，增压气体源可选择性地增压柱塞阀148。选择对阀90、92的增压可通过位于例如浮子20上、浮子20附近或远离浮子20等任意合适位置的计算机逻辑控制来驱动。弹簧150可位于柱塞阀148的大致中央。弹簧150可以是任意合适的类型，但是优选大约70磅(70lb.)的弹簧。柱塞146可朝向任意合适的方向，但是优选朝向向外方向。

在一个实施方式中，气动系统可配置成使得，当柱塞阀148被增压时，使底侧的阀92处于打开位置，如图23所示。该配置可有利于利用来自周围水体的水来填充壳体22。一旦柱塞146处于关闭位置，可防止水进入浮子20。

作为替代，如图33所示，气动系统70可结合到浮子20中，以选择性地打开和关闭阀90、92。气动系统70可包括弹簧72和气压缸74，其中每个气压缸74的一端可联接到阀90、92的门(door)，而另一端可联接到浮子20的主体或壳体22。气压缸74可联接到增压气体源，增压气体源可选择性地使气压缸74增压。选择对气压缸74增压可通过位于浮子20上、浮子20附近或远离浮子20的计算机逻辑控制来驱动。

气压缸74可配置成使得，当气压缸74被增压时，使底侧的阀92处于打开位置。弹簧72可配置成使得，当气压缸被选择性地减压时或在气压缸74或气压缸74的逻辑驱动出现故障的情况下，弹簧72使底侧的阀92处于关闭位置，以帮助关闭阀92。该配置可有利于利用来自周围水体的水来填充壳体22。

当系统操作者或计算机逻辑确定由于恶劣天气或其它危害而期望沉没浮子20时，使浮子20沉没的一个方法是用足够多的水来填充壳体22以克服浮子20的浮力，由此使浮子20沉没。由于底侧的阀92通常地与水体接触，环境压力趋于将阀92保持在关闭位置。该环境压力与弹簧72的配置一起用于密封底侧的阀92，使得阀92通常阻止水进入壳体22。但是，当期望打开阀92并且允许水进入壳体22时，气压缸74被增压以克服环境压力和弹簧力，以打开阀92。当足够多的水已经进入壳体22并将浮子20沉没到期望的深度时，可减压气压缸74，并且弹簧72可使阀92返回其关闭位置。浮子20可包括深度计(未示出)，以帮助确定浮子20何时到达期望的深度。

还参照图33，气压缸74可配置成使得，当气压缸74被增压时，使顶侧的阀90处于关闭位置。弹簧72可配置成使得，弹簧72也使顶侧的阀90处于关闭位置，从而当气压缸74被选择性地减压时，阀保持关闭。将阀90保持在关闭位置可密封壳体22，从而可防止雨水或其它湿气进入壳体22。

通过增压气压缸74而使顶侧的阀90关闭可有助于通过底侧的阀92从壳体22中排出水。当系统操作者或计算机逻辑确定期望将浮子20从沉没位置返回水面处的操作位置时，可通过将水从壳体22排回周围水体以增大浮子20的浮力来使浮子20上升。

从浮子20排出水的一个方法是关闭和密封顶侧的阀90，打开底侧的阀92，并且使壳体22增压，使得壳体22中的水流出底侧的阀92并返回周围水体。气压缸74可被增压，以向顶侧的阀90的门施加大的力，由此密封阀90，即，抵抗壳体22中建立的用于排出水的内部压力而使阀90保持关闭。

一旦水从壳体22排出，可减压联接到顶侧的阀90的气压缸74，并且联接到顶侧的阀90的弹簧72可向顶侧的阀90的门施加足够大的力，以将阀90保持在关闭位置，从而使不想要的湿气保持在壳体22之外。在另一实施方式中，联接到顶侧的阀90的弹簧72施加足够大的力以将阀90保持在关闭位置，但是也允许阀90用作放气阀(release valve)，其释放在波浪能量回收系统10的操作过程中在壳体22中产生的压力。

当暴风或其它危害发生时，完全沉没浮子20可期望地减小或消除对浮子20或其他系统部件的损害。一旦暴风过去，浮子20可通过进气口90吸入增压气体以排出压舱水并且使浮子20返回其操作位置。另外，主浮子20可通过吸入和排出压舱水而可调节性地上升或下降，从而响应波浪的变化状态动态地调节浮子20的位置，以维持浮子20的最优的操作位置。

压舱物用于提供抵抗作用在浮子20上的横向力的力矩。如果浮子20不被足够地压舱，浮子20在过分大的风中将趋于翻倒或倾斜。当在一侧出现过大的风或水压时，可发生倾斜，由此导致浮子20向一侧倾倒。另外，过度的倾斜可导致浮子20翻转或者脱离其相对于波浪的优选的位置。在竖直重心的下方添加压舱水提高稳定性。当浮子20倾斜时，则必须使没有水的压舱物抬升，这样显然确实提供扶正力矩。压舱水的一个优点是通过在压舱物室的底部具有阀而能够排出压舱水，减小浮子20的重量，然后在使浮子20回到其理想位置之后通过打开阀并让水流入而将压舱水添加回来。

当系统操作者或计算机逻辑确定由于恶劣天气或其它危害期望沉没浮子20时，使浮子20沉没的一个方法是用足够的水来填充壳体22以克服浮子20的浮力，由此使浮子20沉没。由于底侧的阀92通常与水体接触时，环境压力趋于将阀92保持在关闭位置。该环境压力与弹簧150的配置一起用于密封底侧的阀92，使得阀92通常阻止水进入壳体22。

但是，当期望打开阀92并且允许水进入壳体22时，柱塞阀148被增压以克服环境压力和弹簧力，以打开阀92。当足够的水已经进入壳体22并将浮子20沉没到其期望的深度时，可使柱塞阀148减压，并且弹簧150可使阀92返回其关闭位置。浮子20可包括深度计(未示出)，以帮助确定浮子20何时到达期望的深度。

在一个实施方式中，柱塞阀148被配置成使得，当柱塞阀148被增压时，使顶侧的阀90处于关闭位置。弹簧150可配置成使得，弹簧150也使顶侧的阀90处于关闭位置，从而当气压缸74被选择性地减压时，阀仍保持关闭。将阀90维持在关闭位置可密封壳体22，从而可防止雨水或其它湿气进入壳体22。

通过增压柱塞阀148而使顶侧的阀90关闭可有助于通过底侧的阀92从壳体22中排出水。当系统操作者或计算机逻辑确定期望将浮子20从沉没位置返回水面处的操作位置时，可通过将水从壳体22排回周围水体以增大浮子20的浮力，来使浮子20上升。

从浮子20排出水的一个方法是关闭和密封顶侧的阀90，打开底侧的阀92，并且增压壳体22，使得壳体22中的水流出底侧的阀92并返回周围水体。柱塞阀148可被增压，以向顶侧的阀90的门施加大的力，由此密封阀90，即，使阀90抵抗壳体22中建立的用于排出水的内部压力而保持关闭。

一旦水从壳体22排出，可使联接到顶侧的阀90的柱塞阀148减压，并且联接到顶侧的阀90的弹簧150可向顶侧的阀90的门施加足够大的力以将阀90维持在关闭位置，从而使不想要的湿气保持在壳体22之外。在另一实施方式中，联接到顶侧的阀90的弹簧150施加足够大的力以将阀90保持在关闭位置，但是也允许阀90用作放气阀，其释放在波浪能量回收系统10的操作过程中在壳体22中产生的压力。

如上所述地通过向壳体22中吸入水和从壳体22排出水而影响浮力的方法可以用于使浮子20沉没、上升或在水面处精确定位浮子20。浮子20在水面处精确定位可提高系统在能量回收方面的效率、安全性等。精确定位浮子20的其它方法可包括使用位于浮子20的压力室76。另外，还优选浮子20的内部保持一定量的增压空气。可使用任意合适量的增压空气，例如在浮子20内保持3psi的压力。使浮子20保持充满增压空气可有助于保持浮子20的浮力。

浮子20可以还包括至少一个缸体或容器76，但是优选6个容器，缸体或容器76位于浮子20上的任意合适的位置，优选地沿浮子20的外缘定位。容器76中的5个可包括来自桨机构80的压舱空气(ballast air)。当桨82、84移动以稳定浮子20时，桨82、84可将空气推入压舱空气容器76。第6个也就是最后一个容器76可以是控制容器，其能够提供可用于打开和控制阀90、92的空气。

如图19所示，可沿浮子20的底侧分布多个压力室或容器76。在一个实施例中，压力室76可配置成定位于壳体22中并且配置成沿壳体22的底侧的表面延伸的长管。虽然压力室76被描述和说明为沿壳体22的底侧延伸，但是本领域的技术人员容易理解，压力室可分布在浮子20的任何位置。例如，压力室可如图33所示地沿顶侧的内表面定位、沿壳体的侧部的内表面定位或定位在支撑壳体的结构构件内。

使压力室76增压到不同的压力可控制浮子20的浮力。增大浮力通常可使浮子20相对于水面的位置上升。减小浮力通常可使浮子20相对于水面的位置下降。如这里随后描述的那样，安装到浮子20的机械系统可用于使压力室76增压。计算机逻辑或系统操作者可确定浮子20相对于水面的位置变化将提高系统10的效率。计算机逻辑或系统操作者然后可增大压力室76中的压力，或者减小压力室76中的压力，从而影响浮力和更优地定位浮子20。

压力室76还可用作增压气体源，以控制浮子20的其它系统或功能。在一个实施例中，如这里所述的那样，压力室76可用作用于使气动系统70增压的增压气体源，从而将阀90、92移动到打开和关闭位置。在另一实施例中，当期望使沉没的浮子20返回水面时，压力室76中的增压气体可用于使壳体22增压，从而从壳体22中排出水。

浮子20还可包括至少一个桨机构80。桨机构80可位于浮子20上的任意合适位置，但是优选位于其侧部26。桨机构80可通过使浮子20的最大面保持在波浪上而帮助稳定浮子20，从而使浮子20水平地上升或下落。

桨机构80可包括内桨82、外桨84、主活塞86和调整活塞88。一对桨构件82、84可通过铰接销94联接，从而可将桨82、84调节到彼此角度不同的位置。桨机构80也可向浮子20中泵送空气，使得浮子填充增压气体从而使浮子20保持稳定。优选地，在系统10的操作过程中，浮子20不能由于波浪而移动超过18英尺。使浮子20随着波浪上下移动总是保持在大约3到4英尺。

桨机构80的位置和形状也趋于消除或减小浮子20的横向移动、晃动和摇摆。当波浪通过时，桨82、84的形状与由主缆绳36和连接缆绳62产生的向下的力协作，将浮子20保持成在水面上水平。当波浪使浮子20向上移位时，浮子20保持水平，由此减小或消除横向移动、晃动和摇摆。如上所述，使上下方向的运动最大化也使从波浪回收的能量最大化。

安装到浮子20的机械系统可用于使压力室76增压。该机械系统的一个示例性实施方式在图21A中示出。图21A示出了用于使浮子20的压力室76增压的桨压缩机构80。各桨机构80可包括内桨折板(flap)82和外桨板84。各桨板或桨构件82、84可调节以从各波浪获得最大能量。桨压缩机构80使用由桨机构80与波浪的相互作用产生的机械运动来产生压力并且将该压力传递到压力室76。

如上所述，内桨82可通过铰接销94连接到浮子20，从而可将内桨82调节到相对于浮子20的侧部26成不同角度的位置。调整活塞88联接到桨82和桨84二者，从而调整活塞88的膨胀或收缩控制桨构件82、84相对于彼此的定位。调整活塞88的长度可刚性地设定，使得桨构件82、84的相对位置是刚性的或静止的。

在一个实施方式中，桨82、84可定位成使得：内桨82通常被定位在水面并且平行于水面。外桨84被定位在水面上方并且与水面成锐角。这样的配置可使通过的波浪对桨机构80的撞击力最大化。

平行于水面定位的桨82可被定位成回收通过的波浪的竖直或向上运动的能量。与水面成锐角定位的桨84可被定位成回收通过的波浪的横向运动的能量。桨机构80可以还包括橡胶止动件78，以在例如波涛汹涌或当操作者期望将外桨84完全折叠到内桨82的情况下防止外桨84撞击内桨82。

主活塞86可在第一端联接到桨构件82，并且在第二端联接到浮子20的主体。容易理解，桨构件82、84的向上运动可使活塞轴96移动并且使活塞缸98增压。作为替代，如图21B所示，流体线路93可将活塞缸98联接到进气歧管95，并且进气歧管95可联接到位于浮子20内的压力室76。

流体线路93可将活塞缸98与压力室76流体连通地联接，从而将通过桨82、84的运动而在活塞缸98中产生的压力传递到或连通到压力室76。容易理解的是，当波浪撞击桨82、84并且反复移动桨82、84时，压力室76可在浮子20的正常操作期间连续地增压。

在一个实施方式中，浮子20可配置成具有多个桨压缩机构80，每个桨压缩机构80使位于浮子20的壳体22内的一个或多个压力室76增加。在一个实施方式中，在浮子20上配置8个桨压缩机构80，其中浮子20的各侧表面26均具有一个桨压缩机构80。另外，各桨压缩机构80可配置成使得通常可沿浮子20的表面上下滑动。该配置有助于桨82、84相对于水面的期望定位。

如图31所示，进气歧管95可配置成调节压力室76中的压力并且阻止水进入压力室76。如图22所示，进气歧管95可配置有安全阀104，如果压力室76中的压力升高到预定水平之上，安全阀104从压力室76释放空气。例如，可确定压力室76中最大的期望压力为125psi。安全阀104可配置成只要压力室76中的压力升高到125psi之上就从压力室76释放空气。

进气歧管95可包括填充有油或其它类似液体物质的油盘(oil pan)(未示出)。油和油盘可配置成使得从压力室76释放的空气可以通过油盘中的油并且被释放到周围环境。油和油盘也可以配置成阻止或防止水从周围环境经过进气歧管95进入压力室76。油盘中使用的油可以是植物油、鱼油或在该油溢出到浮子20的周围环境的情况下不会引起任何环境问题的其它合适的有机物质。

如图32所示，桨压缩机构80还可包括单向阀100。单向阀100可位于沿主活塞86和压力室76之间的流路的任意位置。在一个实施方式中，单向阀100可位于流体线路和主活塞86的联接处。单向阀100可包括弹簧102，该弹簧102对阀施力以关闭主活塞86和流体线路93之间的流路。另外，单向阀100可配置成使得重力也帮助关闭主活塞86和流体线路93之间的流路。

单向阀100可用作单向流动的系统。单向阀弹簧102可配置成：当活塞缸98中建立足够大的压力时，打开主活塞86和流体线路93之间的流路，使得压力可连通到压力室76。该配置允许空气从活塞缸98流动到流体线路93并继续流动到压力室76，而不允许空气从流体线路93返回活塞缸98。当波浪撞击桨82、84时，由于桨压缩机构80仅使活塞室98增压，容易理解的是，该单向流动的系统可有助于通过桨压缩机构80来使压力室76增压。

参照图14、图16和图20，多个部件或装置可位于浮子20的顶面24。例如，检修孔120可位于顶面24，从而提供到浮子20的壳体22的入口。在安装浮子20以使浮子20准备用于操作时，工人可使用检修孔120。在浮子20的操作过程中，工人也可使用检修孔120用于浮子20的一般的维护、故障诊断或修理。检修孔120可配有盖(未示出)，以防止水或其它物质不期望地进入浮子20的壳体22中。浮子20中可有任意合适数量的检修孔120，但是优选有两个检修孔。

参照图16和图20，太阳能电池板122也可定位在浮子20的顶面24。太阳能电池板122可产生电能以输送上岸，或就地用于浮子20以给浮子20上的系统供电。也可包括超级电容器或超大电容器(未示出)，用于储存由太阳能电池板122产生的能量。

由太阳能电池板122产生的电能可就地用于操作浮子20上的系统。例如，能量可用于操作控制浮子20和桨压缩系统80的定位的逻辑电路。能量也可用于为用于操作上述气动系统的电磁阀供电。能量也可用于运行其它系统，例如用于提醒船只浮子20的位置的警示灯、用于发送信号以提醒船只浮子20的位置的天线、全球定位装置、从岸上接收指令或国际警报的接收器、发送信息上岸的发送器等。太阳能电池板122也可用于为可再充电的电池充电。

作为替代实施方式，平台124可定位和固定在浮子20的顶面24。平台124可以是任意合适的形状或尺寸，而不限于图15和图16所示的那样。多个部件、装置和系统可安装到平台124。优选地，如图15至图17所示，管126可安装在平台124内，管126可提供用于收容各种零件的容器。例如，天线阵列128可位于管126内，天线阵列128可包括信标(beacon)、灯、通信天线、手机天线、无线电天线、信号中继天线、全球定位装置等。

该通信天线128可将通信方法延伸到海洋的数百或数千英里的范围。管126可保持在水面上方，从而可通过管126去除空气，以与浮子20一起使用。管126还将天线阵列128维持和保持在水面上方，从而可经由天线128远程操作阀90、92。

在Greenspan等于2006年11月20日提交的名称为“波浪能量回收系统”的美国专利申请No.11/602,145中说明了波浪能量回收系统10的其它实施方式，该专利的全部内容通过引用包含于此。

参照图27至图29，示出了本发明的另一实施方式。作为替代，可以利用波浪的能量来无害地控制驱动泵，从而使液压流体移动以驱动发电机。运动转换组件12可配置成使得，各运动转换组件12驱动固定到各支撑平台40的独立泵132。运动转换组件12可配置成使联接到各泵132的驱动轴134转动。

压力线路136可将各泵132联接到例如位于岸上的多液压泵驱动系统138。各压力线路136可将由各泵132产生的压力传送到中央压力储藏室(pressure repository)或积蓄器140。该压力储藏室140可例如以恒定速率释放压力，以驱动多液压泵驱动系统138的飞轮以产生电力。该配置可导致运动转换组件12和泵132的自给自足。

容易理解的是，如上所述，如何使包括的柔性压力线路136容易安装。类似于前面的描述，多个液压泵驱动系统120可产生AC电，该AC电通过整流器转换成DC电。电压转换器产生稳定的DC电以用作最终的电源或将被转换回AC电。

这里所描述的实施方式允许容易且便宜地变换波浪能量回收系统的布置。如容易理解的那样，系统可相对容易且快速地拆卸和移动到更期望的位置。实施方式的模块化特性允许现有的可操作系统的快速扩张。另外，系统位于海床上提供了自冷却系统，这提高了操作并且还降低了维护成本。

上面已经说明了本发明的实施方式，显然，其他技术人员根据对本说明书的阅读和理解可以进行修改和变型。所附权利要求书旨在包括落在权利要求的范围内的修改和变型以及等同物。

Claims (3)

1.一种波浪能量回收系统，其包括：

运动转换组件，其包括主浮子和轴，所述轴联接到所述主浮子，其中，所述主浮子的上下运动被转换成所述轴的转动运动；和

发电装置，其联接到所述轴，其中，所述轴的转动运动使所述发电装置产生电力。

2.一种波浪能量回收系统，其包括：

运动转换组件，其包括主浮子、伸缩浮子和主缆绳，该主缆绳的一端联接到所述主浮子，该主缆绳的另一端联接到所述伸缩浮子；

轴；

滚筒，其联接到所述轴，其中，所述主缆绳绕所述滚筒缠绕，从而所述滚筒的转动运动能够转换成所述轴的转动运动；以及

发电机，其联接到所述轴，从而所述轴的转动运动能够转换成所述发电机的转动运动。

3.一种用于从波浪中回收能量的方法，其包括：

将多个运动转换组件放置在水体中；

将轴放置在所述水体中；

将发电装置放置在所述水体中或所述水体附近；

将所述多个运动转换组件中的每一个均联接到所述轴；

将所述轴联接到所述发电装置；

将所述运动转换组件的上下运动转换成所述轴的转动运动；以及

将所述轴的转动运动传递到所述发电装置以产生电力。

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