CN103939271A - 组合型振荡浮子波浪能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合型振荡浮子波浪能发电装置。其包括发电系统和固定系统。其中,固定系统包括潜浮体、固定架和工作平台,固定架固定连接于潜浮体顶部,固定架顶部设置工作平台。发电系统包括浮子、液压马达、四组相同的、分别设置于固定架每个角的三根导杆之间的液压传动机构和发电机。浮子设置于固定架的四角,固定架的每个角设有三根导杆与浮子活动连接,浮子套装于导杆上。液压马达设置于工作平台上。液压传动机构包括液压缸、油管和油箱。液压缸位于浮子上方,其套筒端通过三角架固定连接于三根导杆上,其活塞杆通过固定盘与浮子固定连接。本发明输出电能相对稳定、受海浪冲击影响较小。
Description
技术领域
本发明属于海洋可再生能源利用技术领域,特别涉及一种组合型振荡浮子波浪能发电装置。
背景技术
中国专利申请CN103061962A公开了一种液压式组合型振荡浮子波能发电装置,其固定架为正方体结构,固定架四角分别设置立柱,浮子套装于固定架侧面的立柱上,沿立柱上下运动,液压传动机构分别设置于固定架侧面四角立柱上的,混合罐和液压马达设置于固定架的横梁上,液压传动机构包括液压缸,每根立柱的四个侧面分别设有一个液压缸,液压缸位于浮子上方,其套筒端与立柱固定连接,其活塞杆通过导向装置的支撑架与浮子固定连接。
上述申请中,虽然浮子上也设置了导向装置,但是在实际海试过程中,发现在较大浪头的冲击下,浮子仍会发生大幅度的偏移。此外,液压传动机构因暴露在固定架的最外侧,直接遭受海浪的冲击,活塞杆在移动时很容易发生偏移,进而导致液压传动机构失效或损坏,输出电能十分不稳定。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种输出电能相对稳定、受海浪冲击影响较小的组合型振荡浮子波能发电装置。
本发明的技术方案是:一种组合型振荡浮子波能发电装置,其包括发电系统和固定系统。其中,固定系统包括潜浮体、固定架和工作平台,固定架固定连接于潜浮体顶部,固定架顶部设置工作平台。发电系统包括浮子、能量转换装置和发电机。浮子设置于固定架的四角,固定架的每个角设有三根导杆与浮子活动连接,浮子套装于导杆上,沿导杆上下运动,三根导杆呈正三角形排列。能量转换装置包括液压马达和四组相同的、分别设置于固定架每个角的三根导杆之间的液压传动机构。液压马达设置于工作平台上。液压传动机构包括液压缸、油管和油箱。液压缸位于浮子上方,其套筒端通过三角架固定连接于三根导杆上,其活塞杆通过固定盘与浮子固定连接;油管包括油管A、油管B、油管C、油管D、油管E、油管F和油管G。油管F依次连通油管A、油管B、油箱和油管C,与液压马达连通;液压马达出油依次经过油管D、油管E和油管G进入液压缸。油管F和油管G分别连通液压缸的两端油口。
所述组合型振荡浮子波能发电装置,包括潮位监测与自适应系统,该系统包括验潮井及螺旋升降器,验潮井通过支架与液压缸的三角架固定连接,螺旋升降器与液压缸固定连接,控制液压缸升降。验潮井内设有液位开关,液位开关与螺旋升降机的启动电机电连接。螺旋升降器的启动电机设置于工作平台上。
所述组合型振荡浮子波能发电装置,包括锚固系统,该系统包括配重块和锚索,锚索与潜浮体连接。
所述发电机输入端与液压马达的输出端连接。
所述固定架和工作平台之间设有扶梯。
所述潜浮体为空心结构,其内部可以根据海况灌注适量的海水或沙子进行配重,达到使整个发电装置下沉至水面以下一定深度,浮子在合适位置进行上下振荡运动的目的,同时能够保证发电装置整体在运作时的稳定性。固定系统结构简单,且可灵活配重,提高了整个发电装置的稳定性和可靠性,便于加工与实施,经济性较好。
所述浮子为陀螺状空心结构。该结构有利于收集更多的波能,且其内部空心可以根据海况装载配重。浮子表层涂防腐漆,以防止在被海水腐蚀。
本发明的有益效果在于:
1、液压传动系统设置于导杆之间,受海浪冲击较小,稳定性高。
2、与波浪直接接触,能量转换次数少,提高了能量转换率。
3、结构简单,活动部件较少,整体稳定性高,可靠度好,能兼顾结构的可靠性及波能转换率。
4、对波浪的随动性优越,可靠性高、使用寿命长、效率低、易于拆卸和组装,便于安装布防和维修。
5、建造成本较低,输出电能稳定,可用于对装置的保护要求不太高,波能密度低的区域。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的部分结构示意图;
图3是本发明中单组液压传动机构的结构示意图;
图4是本发明中潮位监测与自适应系统的结构示意图;
图5是本发明中导杆与浮子连接的结构示意图。
图中:101、工作平台,102、导杆,103、固定架,104、潜伏体,105、固定盘,201、浮子,202、三角架,203、螺旋升降器,204、发电机,205、液压马达,206、扶梯,207、启动电机,208、液压缸,209、套筒,210、油管F,211、油管G,212、油管A,213、油管B,214、油箱,215、油管C,216、油管D,217、油管E,301、验潮井,302、支架,303、液位开关,401、锚索,402、配重块。
具体实施方式
以下结合附图和实施例具体说明本发明。
实施例1
如图1-图5所示:本发明包括发电系统和固定系统。
其中,固定系统包括潜浮体104和固定架103,固定架103固定连接于潜浮体104顶部,固定架103顶部设置工作平台101。发电系统包括浮子201、能量转换装置和发电机204。浮子201设置于固定架103的四角,固定架103的每个角设有三根导杆102与浮子201活动连接,浮子201套装于导杆102上,沿导杆102上下运动,三根导杆102呈正三角形排列。能量转换装置包括液压马达205和四组相同的、分别设置于固定架103每个角的三根导杆102之间的液压传动机构。液压马达205设置于工作平台101上。液压传动机构包括液压缸208、油管和油箱214。液压缸208位于浮子上方,其套筒209端通过三角架202固定连接于三根导杆102上,其活塞杆通过固定盘105与浮子201固定连接;油管包括油管A212、油管B213、油管C215、油管D216、油管E217、油管F210和油管G211。油管F210依次连通油管A212、油管B213、油箱214和油管C215,与液压马达205连通;液压马达205出油依次经过油管D216、油管E217和油管G211进入液压缸208。油管F210和油管G211分别连通液压缸208的两端油口。
发电机204输入端与液压马达208的输出端连接。
固定架103和工作平台101之间设有扶梯206。
潜浮体104为空心结构。
浮子201为陀螺状空心结构。
其工作过程如下:不同方向、频率的波浪拍打到浮子201,浮子201吸收波浪能,当浮子201受到波浪向上的力时,浮子201上升,波浪能转换为浮子201的机械能。浮子201带动液压缸208的活塞杆向上运动,液压缸208中的油通过油管G211、油管E217、油管D216冲击液压马达205,从而带动发电机204发电。液压马达205出油经油管C215、油箱214、油管B213、油管A212和油管F210进入液压缸208。当浮子201下降时,液压缸208的活塞杆随之向下运动,液压缸208中的油通过油管F210、油管A212、油管B213、油箱214和油管C215冲击液压马达205,从而带动发电机204发电。液压马达205出油经油管D216、油管E217和油管G211进入液压缸208。
实施例2
除以下区别外,其他同实施例1。
如图2和图4所示,本发明包括潮位监测与自适应系统,该系统包括验潮井301及螺旋升降器203,验潮井301通过支架302与液压缸208的三角架202固定连接,螺旋升降器203与液压缸208固定连接,控制液压缸208升降。验潮井301内设有液位开关303,液位开关303与螺旋升降机203的启动电机207电连接。螺旋升降器203的启动电机207设置于工作平台101上。
实施例3
除以下区别外,其他同实施例1。
如图2所示,本发明包括锚固系统,该系统包括配重块402和锚索401,锚索401与潜浮体104连接。
Claims (7)
1.一种组合型振荡浮子波能发电装置,其包括发电系统和固定系统;其特征在于:所述固定系统包括潜浮体、固定架和工作平台,固定架固定连接于潜浮体顶部,固定架顶部设置工作平台;发电系统包括浮子、能量转换装置和发电机;浮子设置于固定架的四角,固定架的每个角设有三根导杆与浮子活动连接,浮子套装于导杆上,沿导杆上下运动,三根导杆呈正三角形排列;能量转换装置包括液压马达和四组相同的、分别设置于固定架每个角的三根导杆之间的液压传动机构;液压马达设置于工作平台上;液压传动机构包括液压缸、油管和油箱;液压缸位于浮子上方,其套筒端通过三角架固定连接于三根导杆上,其活塞杆通过固定盘与浮子固定连接;油管包括油管A、油管B、油管C、油管D、油管E、油管F和油管G。油管F依次连通油管A、油管B、油箱和油管C,与液压马达连通;液压马达出油依次经过油管D、油管E和油管G进入液压缸;油管F和油管G分别连通液压缸的两端油口。
2.根据权利要求1所述的组合型振荡浮子波能发电装置,其特征在于:包括潮位监测与自适应系统,该系统包括验潮井及螺旋升降器,验潮井通过支架与液压缸的三角架固定连接,螺旋升降器与液压缸固定连接,控制液压缸升降;验潮井内设有液位开关,液位开关与螺旋升降机的启动电机电连接;螺旋升降器的启动电机设置于工作平台上。
3.根据权利要求1所述的组合型振荡浮子波能发电装置,其特征在于:包括锚固系统,该系统包括配重块和锚索,锚索与潜浮体连接。
4.根据权利要求1所述的组合型振荡浮子波能发电装置,其特征在于:所述发电机输入端与液压马达的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的组合型振荡浮子波能发电装置,其特征在于:所述固定架和工作平台之间设有扶梯。
6.根据权利要求1所述的组合型振荡浮子波能发电装置,其特征在于:所述潜浮体为空心结构。
7.根据权利要求1所述的组合型振荡浮子波能发电装置,其特征在于:所述浮子为陀螺状空心结构。
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