CN102644537B - 潮流能和波浪能能量转换耦合系统 - Google Patents

潮流能和波浪能能量转换耦合系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开的了一种潮流能和波浪能能量转换耦合系统，它包括潮流能捕获系统和波浪能捕获系统，波浪能捕获系统将捕获的液压能储存在第一蓄能器（8.1）内，潮流能捕获系统将捕获的液压能储存在第二蓄能器（8.2）内，再将第一蓄能器（8.1）和第二蓄能器（8.2）内的液压能耦合后储存在总蓄能器（8.3）内。采用这种结构后，利用浮筒和连杆机构，将海水波浪的上下运动所产生的动能转换成液压能；海水潮流带动叶轮转动，从而使液压泵产生高压油；这两种能量的捕获方法既可以各自独立运行，也可以同时运行作为能量的补充，两种高压油汇总后储存至总蓄能器中，就可以利用总蓄能器中的高压油来提供动力，能满足海岛上的稳定的动力需求。

Description

潮流能和波浪能能量转换耦合系统
技术领域
本发明涉及海洋能领域，具体讲是将海水的潮流能和波浪能捕获并储存成液压能的潮流能和波浪能能量转换耦合系统。
背景技术
我国的海洋能资源非常丰富，海岛及周边拥有丰富的可再生海洋能资源，如潮流能、波浪能、海上风能等。潮流能，是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动时形成的动能，集中在岸边、岛屿之间的水道或湾口；波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。据统计，全国的潮流能资源储量为13900MW，波浪能资源储量为12800MW，开发前景非常广阔。而目前，我国海岛的电力供应方式以大陆供给常规能源为主，具体分为海底电缆铺设直接供电及柴油发电两种方式。但是，第一种方式只适用于距离大陆较近的海岛，对于距离较远的海岛，由于造价较贵而难以实现，而且同时海底电缆对海底植被和生态会造成一定的破坏。第二种方式不但电能质量不好，运行不可靠，而且污染环境，各种废气的排放难以满足海岛的环保要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以将海洋能中的潮流能和波浪能捕获并耦合成液压能的潮流能和波浪能能量转换耦合系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，它包括潮流能捕获系统和波浪能捕获系统，所述的波浪能捕获系统将捕获的液压能储存在第一蓄能器内，所述的潮流能捕获系统将捕获的液压能储存在第二蓄能器内，再将第一蓄能器和第二蓄能器内的液压能耦合后储存在总蓄能器内。所述的波浪能捕获系统包括基柱、浮筒、液压缸组件和连杆机构，所述的基柱与海底固定，所述的浮筒位于海面上，并通过连杆机构与基柱连接，所述的液压缸组件一端与连杆机构铰接，另一端与基柱铰接；所述的液压缸组件通过油管分别与油箱和第一蓄能器连通。所述的连杆机构包括斜杆和竖直杆，所述的斜杆的一端与基柱铰接，另一端与竖直杆铰接，所述竖直杆的另一端与浮筒固定连接；所述的液压缸组件包括液压缸筒、活塞和活塞杆，所述的液压缸筒的一端与基柱铰接，连接在活塞杆一端的活塞滑动配合在液压缸筒内，活塞杆的另一端铰接有滑块，所述的滑块滑动配合在斜杆上。所述的潮流能捕获系统包括液压泵和叶轮，所述的叶轮通过联轴器与液压泵连接，所述的液压泵的一端通过油管与油箱连通，另一端通过油管经第五单向阀与第二蓄能器连通。
所述的液压缸筒的有杆腔和无杆腔均具有两个油孔，有杆腔的其中一个油孔和无杆腔的其中一个油孔分别经第一单向阀和第二单向阀与第一蓄能器连通，有杆腔的另外一个油孔和无杆腔的另外一个油孔分别经第四单向阀和第三单向阀与油箱连通。
所述的第一蓄能器前连接有第一压力传感器。
所述的波浪能捕获系统为两个，对称设置在基柱的两侧。
所述的第二蓄能器前连接有第二压力传感器。
所述的第一单向阀和第二单向阀连通后连接有第一比例溢流阀，所述的第五单向阀后连接有第二比例溢流阀。
所述的第一蓄能器后接有第一二位二通电磁阀，第二蓄能器后接有第二二位二通电磁阀，第一二位二通电磁阀和第二二位二通电磁阀连通后依次经第六单向阀和第三压力传感器后与总蓄能器连通，所述的总蓄能器经第三二位二通电磁阀后与需要能源的系统连通。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：由于利用浮筒和连杆机构，将海水波浪的上下运动所产生的动能转换成液压缸组件内油液的液压能，通过油管将产生的高压油储存到第一蓄能器中；另外，海水潮流带动叶轮转动，从而使液压泵产生高压油，也通过油管储存到第二蓄能器中；这两种能量的捕获方法既可以各自独立运行，也可以同时运行作为能量的补充，两个蓄能器中的高压油汇总后储存至总蓄能器中，就可以利用总蓄能器中的高压油来提供动力，能满足海岛上的稳定的动力需求。
附图说明
附图是本发明一种潮流能和波浪能能量转换耦合方法的系统原理图。
其中：1、海面；2、竖直杆；3、滑块；4、斜杆；5、基柱；6.1、第一比例溢流阀；6.2、第二比例溢流阀；7.1、第一压力传感器；7.2、第二压力传感器；7.3、第三压力传感器；8.1、第一蓄能器；8.2、第二蓄能器；8.3、第三蓄能器；9.1、第一二位二通电磁阀；9.2、第二二位二通电磁阀；9.3、第三二位二通电磁阀；10、浮筒；11、活塞杆；12、活塞；13.1、第一单向阀；13.2、第二单向阀；13.3、第三单向阀；13.4、第四单向阀；13.5、第五单向阀；13.6、第六单向阀；14、海底；15、油箱；16、叶轮；17、液压泵；18、陆地；19、液压缸筒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
由附图所示的本发明潮流能和波浪能能量转换耦合系统的系统原理图可知，它包括潮流能捕获系统和波浪能捕获系统，所述的波浪能捕获系统将捕获的液压能储存在第一蓄能器8.1内，所述的潮流能捕获系统将捕获的液压能储存在第二蓄能器8.2内，再将第一蓄能器8.1和第二蓄能器8.2内的液压能耦合后储存在总蓄能器8.3内。
所述的波浪能捕获系统包括基柱5、浮筒10、液压缸组件和连杆机构，所述的基柱5与海底14固定，所述的浮筒10位于海面1上，并通过连杆机构与基柱5连接，所述的液压缸组件一端与连杆机构铰接，另一端与基柱5铰接；所述的液压缸组件通过油管分别与油箱15和第一蓄能器8.1连通。
所述的连杆机构包括斜杆4和竖直杆2，所述的斜杆4的一端与基柱5铰接，另一端与竖直杆2铰接，所述竖直杆2的另一端与浮筒10固定连接；所述的液压缸组件包括液压缸筒19、活塞12和活塞杆11，所述的液压缸筒19的一端与基柱5铰接，连接在活塞杆11一端的活塞12滑动配合在液压缸筒19内，活塞杆11的另一端铰接有滑块3，所述的滑块3滑动配合在斜杆4上。
所述的液压缸筒19的有杆腔和无杆腔均具有两个油孔，有杆腔的其中一个油孔和无杆腔的其中一个油孔分别经第一单向阀13.1和第二单向阀13.2与第一蓄能器8.1连通，有杆腔的另外一个油孔和无杆腔的另外一个油孔分别经第四单向阀13.4和第三单向阀13.3与油箱15连通。
所述的第一蓄能器8.1前连接有第一压力传感器7.1。
所述的波浪能捕获系统为两个，对称设置在基柱5的两侧。
所述的潮流能捕获系统包括液压泵17和叶轮16，所述的叶轮16通过联轴器与液压泵17连接，所述的液压泵17的一端通过油管与油箱15连通，另一端通过油管经第五单向阀13.5与第二蓄能器8.2连通。
所述的第二蓄能器8.2前连接有第二压力传感器7.2。
所述的第一单向阀13.1和第二单向阀13.2连通后连接有第一比例溢流阀6.1，所述的第五单向阀13.5后连接有第二比例溢流阀6.2。
所述的第一蓄能器8.1后接有第一二位二通电磁阀9.1，第二蓄能器8.2后接有第二二位二通电磁阀9.2，第一二位二通电磁阀9.1和第二二位二通电磁阀9.2连通后依次经第六单向阀13.6和第三压力传感器7.3后与总蓄能器8.3连通，所述的总蓄能器8.3经第三二位二通电磁阀9.3后与需要能源的系统连通。
本具体实施例中，所述的波浪能捕获系统为两个，两个液压缸筒19有杆腔的其中一个油孔连通后与第一单向阀13.1连通，无杆腔的其中一个油孔连通后与第二单向阀13.2连通，第一单向阀13.1和第二单向阀13.2连通后与第一蓄能器8.1连通，两个液压缸筒19有杆腔的另外一个油孔连通后与第四单向阀13.4连通，无杆腔的另外一个油孔连通后与第三单向阀13.3连通，第四单向阀13.4和第三单向阀13.3连通后与油箱15连通。
本发明的动态过程如下：
1、波浪能的捕获及液压能的转换：海水波浪带动两个浮筒10作上下运动，通过连杆机构使两个液压缸组件内的活塞12在液压缸筒19内作往复运动。当活塞杆11往里缩回时，液压缸筒19的无杆腔产生高压油，该高压油从液压缸无杆腔经第二单向阀13.2进入第一蓄能器8.1，低压油从油箱15经第四单向阀13.4吸入液压缸有杆腔。当活塞杆11伸出时，液压缸筒19的有杆腔产生高压油，该高压油从液压缸有杆腔经第一单向阀13.1进入第一蓄能器8.1，低压油从油箱15经第三单向阀13.3吸入液压缸无杆腔。此处的第一比例溢流阀6.1的作用是无级调节进入第一蓄能器8.1的压力，而此压力则可以由第一压力传感器7.1检测得到。
2、潮流能的捕获及液压能的转换：海水潮流带动叶轮16转动，叶轮16通过联轴器和液压泵17联接，液压泵17产生高压油经第五单向阀13.5进入第二蓄能器8.2。此处的第二比例溢流阀6.2的作用是无级调节进入第二蓄能器8.2的压力，而此压力则可以由第二压力传感器7.2检测得到。
3、液压能的耦合转换：第一二位二通电磁阀9.1控制高压油从第一蓄能器8.1进入总蓄能器8.3的回路的开闭，第二二位二通电磁阀9.2控制高压油从第二蓄能器8.2进入总蓄能器8.3的回路的开闭。总蓄能器8.3蓄积液压能，并起到稳压的作用，总蓄能器8.3的压力由第三压力传感器7.3检测得到。第六单向阀13.6起到隔离总蓄能器8.3和第一蓄能器8.1、第二蓄能器8.2的作用。总蓄能器8.3出来的高压油经第三二位二通电磁阀9.3控制对驱动液压马达的回路的开闭。

Claims (7)

1.一种潮流能和波浪能能量转换耦合系统，它包括潮流能捕获系统和波浪能捕获系统，其特征在于：所述的波浪能捕获系统将捕获的液压能储存在第一蓄能器（8.1）内，所述的潮流能捕获系统将捕获的液压能储存在第二蓄能器（8.2）内，再将第一蓄能器（8.1）和第二蓄能器（8.2）内的液压能耦合后储存在总蓄能器（8.3）内；所述的波浪能捕获系统包括基柱（5）、浮筒（10）、液压缸组件和连杆机构，所述的基柱（5）与海底（14）固定，所述的浮筒（10）位于海面（1）上，并通过连杆机构与基柱（5）连接，所述的液压缸组件一端与连杆机构铰接，另一端与基柱（5）铰接；所述的液压缸组件通过油管分别与油箱（15）和第一蓄能器（8.1）连通；所述的连杆机构包括斜杆（4）和竖直杆（2），所述的斜杆（4）的一端与基柱（5）铰接，另一端与竖直杆（2）铰接，所述竖直杆（2）的另一端与浮筒（10）固定连接；所述的液压缸组件包括液压缸筒（19）、活塞（12）和活塞杆（11），所述的液压缸筒（19）的一端与基柱（5）铰接，连接在活塞杆（11）一端的活塞（12）滑动配合在液压缸筒（19）内，活塞杆（11）的另一端铰接有滑块（3），所述的滑块（3）滑动配合在斜杆（4）上；所述的潮流能捕获系统包括液压泵（17）和叶轮（16），所述的叶轮（16）通过联轴器与液压泵（17）连接，所述的液压泵（17）的一端通过油管与油箱（15）连通，另一端通过油管经第五单向阀（13.5）与第二蓄能器（8.2）连通。
2.根据权利要求1所述的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，其特征在于：所述的液压缸筒（19）的有杆腔和无杆腔均具有两个油孔，有杆腔的其中一个油孔和无杆腔的其中一个油孔分别经第一单向阀（13.1）和第二单向阀（13.2）与第一蓄能器（8.1）连通，有杆腔的另外一个油孔和无杆腔的另外一个油孔分别经第四单向阀（13.4）和第三单向阀（13.3）与油箱（15）连通。
3.根据权利要求2所述的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，其特征在于：所述的第一蓄能器（8.1）前连接有第一压力传感器（7.1）。
4.根据权利要求1所述的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，其特征在于：所述的波浪能捕获系统为两个，对称设置在基柱（5）的两侧。
5.根据权利要求1所述的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，其特征在于：所述的第二蓄能器（8.2）前连接有第二压力传感器（7.2）。
6.根据权利要求2所述的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，其特征在于：所述的第一单向阀（13.1）和第二单向阀（13.2）连通后连接有第一比例溢流阀（6.1），所述的第五单向阀（13.5）后连接有第二比例溢流阀（6.2）。
7.根据权利要求1所述的潮流能和波浪能能量转换耦合系统，其特征在于：所述的第一蓄能器（8.1）后接有第一二位二通电磁阀（9.1），第二蓄能器（8.2）后接有第二二位二通电磁阀（9.2），第一二位二通电磁阀（9.1）和第二二位二通电磁阀（9.2）连通后依次经第六单向阀（13.6）和第三压力传感器（7.3）后与总蓄能器（8.3）连通，所述的总蓄能器（8.3）经第三二位二通电磁阀（9.3）后与需要能源的系统连通。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104267165B (zh) * 2014-05-04 2016-01-27 上海河口海岸科学研究中心 潮间带区域水质要素的全天候自动跟踪水表测量方法
EP3351788B1 (en) * 2016-07-22 2020-06-24 Gao, Xianle Wave energy power generation apparatus
CN106870265A (zh) * 2017-03-03 2017-06-20 集美大学 气压式波浪能采集及发电装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888417A (zh) * 2006-07-18 2007-01-03 浙江大学 液压式水下风车发电装置
US7468563B2 (en) * 2007-02-21 2008-12-23 Joseph J Torch Ocean wave air piston
CN101871416A (zh) * 2010-04-29 2010-10-27 浙江大学 一种海洋流体动能综合发电系统
CN102011716B (zh) * 2010-12-03 2012-08-29 浙江大学 一种多能互补发电系统

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