CN104981606A - 波能转换器 - Google Patents

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Abstract

波能转换器(10)包括布置成吸收由水的移动生成的能量的能量吸收单元(100)、功率平稳单元(200)、功率生成单元(300)和能量储存装置(5；5b)，这些单元适于协作，以实现来自功率生成单元的平稳功率输出。功率平稳单元布置成当能量吸收单元吸收比功率生成单元生成的多的功率时，将来自能量吸收单元的能量积蓄在能量储存装置中，且当能量吸收单元吸收比功率生成单元生成的少的能量时，将能量从能量储存装置释放到功率生成单元。在能量吸收单元(100)与功率平稳单元(200)或功率生成单元(300)之间提供第一传输装置(2)，而且第一传输装置(2)适于将由能量吸收单元吸收的能量传递到功率平稳单元和/或功率生成单元。在功率平稳单元(100)和能量储存装置(5；5b)之间提供第二传输装置(4)，并且第二传输装置(4)适于在单元之间传递能量，其中，功率平稳单元(200)和功率生成单元(300)与能量吸收单元(100)分开地定位。

Description

波能转换器
技术领域
本发明涉及用于从水波的移动来产生电能的波能转换器，和用于从或多或少地间断的机械能(诸如本体的或多或少的定期移动)来产生电能的方法。
背景技术
波能是来自水面与风之间的摩擦的可再生能的集中形式。开阔海面上的风产生能量，然后能量传送到较接近海岸的位置，在那里，由波能转换器提取。由于海浪的能量密度高，故与例如风相比，波功率是非常面积有效的，而且平均能含量更缓慢且可预测地改变。资源量大且可在人口密集区域附近采集。
关于采集波能的一个困难在于，即使在给定海况内，波浪的高度和频率也非常大地变化。较大的波浪包含总能量中的相当大一部分，但没有较小的波浪发生的那么频繁。大波浪的能量高峰使得高峰-平均功率比高。系统必须针对高峰来进行尺寸设置，从而导致投资成本高。为了避免这种情况，波能转换器使用功率平稳，以使得能够在不需要使功率输出和电力系统过大的情况下利用这些高的能量高峰。领先的波功率装置开发者使用多种功率平稳装置。
当选择和比较能量储存装置时，重要的是考虑储存装置的能量和功率定额，以及储存装置对功率捕获能力、系统效率、构件大小设置和系统可靠性有何影响。波功率以脉冲的方式被捕获，由此储存装置的功率定额高是非常重要的。捕获到的功率是间断的，高峰-平均功率比在任何给定海况中范围都是10。能量定额仅需要足以使几个连续的波的功率平稳，以便根据给定海况来提供平稳的输出功率。储存装置的位置及其特性会影响WEC系统捕获功率的能力。必要的是储存装置在发电机之前位于功率输出中，以使得发电机能够高效地操作，以及减小通过电力系统的构件的大小。这个位置还将使发电机与WEC系统中的能量吸收单元分开，并且因而其特性和控制应用于能量吸收单元的阻尼力的能力将影响功率捕获。
与气体或弹簧蓄能器相比，重力蓄能器具有有利特性。重力蓄能器对能量吸收单元提供的阻尼力将仅受蓄能器中的砝码的惯性的影响，但不受储存能量的水平的影响，在弹簧或气体蓄能器的情况下也是如此。因而与气体或弹簧蓄能器相比，重力蓄能器具有以更平缓的水平保持阻尼力的能力，这提供较好的功率捕获能力和对功率输出中的构件定额的利用。还用机械构件实现重力蓄能器，与在气体蓄能器的情况下使用的液压构件相比，机械构件以变化大的功率含量更高效地操作。可在功率输出中使用的第三类储存装置是飞轮，但此类蓄能器很难用于波功率，因为通往功率输出的机械输入速度的变化大。使飞轮与波运动保持同时联接是困难的，因为飞轮对发电机提供的速度可变性减小。为了实现同时联接，在能量吸收单元和飞轮之间需要具有无级齿轮范围的可变齿轮箱。但可变齿轮箱的现有解决办法在齿轮范围方面是有限的，而且效率低下，尤其是当齿轮比在大范围内不断循环时。
在国际专利公布No. WO 2009/1 0501 1中显示了使用机械功率输出的波能转换器，其具有重力蓄能器，该波能转换器提供上面描述的高性能功率平稳的所需能力。
发明内容
本发明的目标是提供一种具有重力蓄能器的、具有改善的机械功率输出的波能转换器。
根据本发明的第一方面，提供一种波能转换器，其包括：能量吸收单元，其当波能转换器布置在一池水中时吸收由水的移动生成的能量；功率平稳单元；功率生成单元，其布置成产生功率；和能量储存装置，其布置成储存机械能，其中，功率平稳单元布置成储存能量和从能量储存装置取回能量；其中，能量吸收单元、功率平稳单元、功率生成单元和能量储存装置适于协作，并且其中，功率平稳单元布置成当能量吸收单元吸收比功率生成单元生成的多的功率时，将来自能量吸收单元的能量积蓄在能量储存装置中，且当能量吸收单元吸收比功率生成单元生成的少的功率时，使能量耗散到功率生成单元，波能转换器的特征在于：第一传输装置，其适于将由能量吸收单元吸收的能量传递到功率平稳单元和/或功率生成单元；和第二传输装置，其适于将能量从功率平稳单元传递到能量储存装置。
在优选实施例中，第一传输装置包括连接到功率平稳单元和/或功率生成单元的机械整流器。
在优选实施例中，第一传输装置包括去往液压涡轮/马达系统的至少一个液压泵，其中，通过形成液压涡轮/马达的单向旋转的阀来对从至少一个液压泵产生的流进行整流。
在优选实施例中，第一传输装置包括下列中的任一个：齿条和小齿轮、链和链小齿轮、滚珠/滚柱丝杠、杠杆轴和绞盘系统。
在优选实施例中，能量吸收单元包括具有诸如水或空气的流体的管或腔，和涡轮，优选为韦尔斯涡轮(Wells turbine)。
在优选实施例中，第二传输装置包括下列中的任一个：齿条和小齿轮、链和链小齿轮、滚珠/滚柱丝杠、杠杆轴和绞盘系统。
在优选实施例中，能量储存装置包括下列中的任一个：配重、机械弹簧、液压弹簧、液压弹簧、和气动弹簧。
在优选实施例中，功率平稳单元和功率生成单元位于单独的近海平台上，优选地位于浮动结构上。
在优选实施例中，功率平稳单元和功率生成单元在近海位于牢固地固定到海底的结构中。
在优选实施例中，功率平稳单元和功率生成单元位于陆上。
在优选实施例中，波能转换器包括第一壳体，该第一壳体包封功率平稳单元和功率生成单元。
在优选实施例中，能量储存装置是重物，其在第二壳体内侧的线性导引件上被导引。
在优选实施例中，第一和第二壳体牢固地但优选为可脱开地附连到彼此。
在优选实施例中，波能转换器包括连接到公共流体收集系统的多个能量吸收单元，其中各能量吸收单元有助于将流体泵送到公共液压马达，该公共液压马达连接到功率平稳单元和/或功率生成单元，其中，能量吸收单元位于与功率平稳单元和/或功率生成单元分开的位置。
在优选实施例中，能量储存装置和第二传输装置位于来自功率平稳单元和/或功率生成单元的壳体的延伸壳体中，延伸壳体使能量储存装置和第二传输装置与周围环境分开。
附图说明
现在以示例的方式，参照附图来描述本发明，在附图中：
图1是显示根据本发明的波能转换器系统的总体布局的框图，波能转换器系统包括能量吸收单元、具有功率平稳单元和功率生成单元的功率输出装置；
图2是解释根据本发明的波能转换器的大体操作的示意图，波能转换器具有功率平稳单元，功率平稳单元包括三向齿轮箱；
图3是解释根据本发明的波能转换器的大体操作的示意图，波能转换器具有功率平稳单元，功率平稳单元包括发电机，该发电机具有两个单独旋转的部件；
图4-5显示根据本发明的具有第一传输装置的不同液压实施例的波能转换器系统，其显示能量吸收单元的单向和双向功率捕获；
图6显示位于近海的不同类型的能量吸收单元，其通过将流体泵送到位于陆上的功率平稳单元和功率产生来传递捕获到的功率；
图7-9显示具有与功率平稳单元不同的能量吸收单元和传输装置的组合的波能转换器的细节，和功率平稳单元与能量储存装置之间的齿条和小齿轮传输；
图10a和10b是显示能量储存装置与能量储存装置之间的杠杆轴传输的示意图；
图11是显示根据本发明的具有弹簧蓄能器的备选实施例的示意图；
图12是显示根据本发明，其中多个能量吸收单元连接到功率平稳单元的实施例的示意图；并且
图13是显示其中去往功率平稳单元的能量储存装置和传输装置位于壳体中的实施例的示意图。
具体实施方式
在下面，将给出波能转换器的各种实施例的详细描述。在此描述中，用语“池水”应当理解为包括任何水域或水体。而且，用语“传输装置”表示如下装置，其将旋转运动转换成平移运动，或反过来，或者将旋转运动从系统的一个部分传递到另一个部分。此外，在一些情况下能够互换地使用用语“功率”和“能量”，诸如“功率吸收”和“能量吸收”。
参照图1，根据本发明的波能转换器包括功率或能量吸收单元100(通常称为“原动机”)、为功率平稳单元200的形式的能量积蓄单元、功率生成单元300和蓄能器或能量储存装置5，其中，功率平稳单元200连接在能量吸收单元100、功率生成单元300和能量储存装置5之间。这些单元中的一些或所有可布置在近海的浮动结构或浮筒，或者近海或陆上的固定结构中，或者布置在另一类型的波能转换系统(图中未显示)中。这四个单元适于以如下方式彼此协作：使得通过功率平稳单元使由能量吸收单元捕获的高波动功率平稳，使得功率生成单元以接近恒定的水平生成功率。
能量吸收单元100布置成当波能转换器布置在一池水中时吸收由水的移动生成的能量。这可例如通过将能量吸收单元连接到固定基准点(例如海床)或相对基准点(例如波能转换器的第二本体)上的布置或其他布置实现。在水面的上下移动中，浮筒20交替地上升或下沉，并且/或者交替地前后摇摆或倾斜。从而可相对于池水的底部或波能转换器的第二本体产生原动力。还应理解的是，能量吸收单元100可包括从例如大海或河流中的水流中吸收能量的装置。
功率平稳单元200布置成当能量吸收单元吸收比功率生成单元300生成的多的功率时，在能量储存装置5中储存或积蓄来自能量吸收单元100的能量，并且当能量吸收单元吸收比功率生成单元300生成的少的功率时，将能量从能量储存装置取回到功率生成单元300。能量储存装置可例如将能量储存为配重中的势能，配重提供几乎恒定的扭矩，该几乎恒定的扭矩仅由于系统的移动和旋转部件中的惯性作用而略微变化。这样，波能转换器的功率输出可维持基本恒定，不管能量储存装置中的储存能量的功率吸收和水平如何改变。
现在将结合图2示出的实施例来描述该大体原理。振荡波运动被为波触发本体1的形式的能量吸收单元捕获，并且在第一传输装置2中转换成单向旋转运动，第一传输装置2连接到包括功率平稳单元和功率生成单元的齿轮箱和发电机组件3的输入轴301。输入轴301连接到行星齿轮箱302中的行星架轴302a。行星齿轮箱的环齿轮轴302b连接到第二传输装置4，第二传输装置4将环齿轮轴的旋转转换成为配重5的形式的能量储存装置的升沉运动。行星齿轮箱的太阳齿轮轴302c连接到发电机303。
波触发本体1可为单动或双动的。在单动波触发本体的情况下，第一传输装置2将生成具有根据201的特性的单向旋转，即，输入轴301将沿一个方向旋转，并且由第一传输装置2阻止其沿其他方向旋转。在双动波触发本体的情况下，第一传输装置2将生成具有根据202的特性的单向旋转，即，来自波触发本体1的运动方向中的一个反转，以至于与波触发本体的运动方向无关输入轴301的旋转方向是相同的。
第一传输装置2典型地包括滑轮、绞盘、链、滚珠/滚柱丝杠、杠杆轴或齿条和小齿轮和机械整流器，或者液压泵和涡轮系统，其中，通过阀对从液压泵生成的流进行整流，以产生优选地液压涡轮/马达的单向旋转。
第二传输装置4典型地可为滑轮、绞盘、链、滚珠/滚柱丝杠或齿条和小齿轮，或者将环齿轮轴302b的旋转转换成升沉运动的任何其他类型的装置。
齿轮箱和发电机组件3b的备选构造在图3中显示，并且包括输入轴301，输入轴301连接到发电机304的转子304a。定子304b连接到发电机的第二轴305，第二轴305连接到第二传输装置4。
该构造的功能和功率平稳能力与行星齿轮箱与单轴发电机结合使用的其他构造等同。
在图4中显示的实施例中，第一传输装置2包括双动液压泵和液压涡轮/马达装置2a，其中，波触发本体1连接到液压双动缸203。当液压缸203的活塞被波触发本体拉动时，高压流离开液压缸的第一腔，并且被回路205中的两个止回阀204引导到高压管207，而低压流体则进入液压缸的第二腔，低压流体由回路206中的两个止回阀204从低压管208引导。当液压缸203的活塞被波触发本体推动时，高压流离开液压缸的第二腔，并且被回路206中的两个止回阀204引导到高压管207，而低压流体则进入液压缸的第一腔，低压流体被回路205中的两个止回阀204从低压管208引导。回路205和206一起产生在通过高压管207去往涡轮/马达209的一个方向上的流，和在通过低压管208回到回路205和206的一个方向上的流。涡轮/马达209因而对通往具有通过202描述的特性的功率输出组件3的输入轴301提供单向旋转。210是连接到低压管208的流体贮存器。211是抵抗波触发本体1的移动的点，典型地为海底基础或波能转换器的第二本体。
在图5中显示的另一个实施例中，第一传输装置2包括单动液压泵和涡轮/马达装置2b，其中，波触发本体1连接到液压单动缸203。当液压缸203的活塞被波触发本体拉动时，高压流离开液压缸的第一腔，高压流被回路205中的两个止回阀204引导到高压管207，而来自低压管208的低压流体则进入液压缸的第二腔。沿与波触发本体相反的方向，液压缸203的活塞被弹簧机构或类似机构推回，由此低压流体进入第一腔，回路205中的止回阀204从低压管208引导低压流体，而同时，液压流体离开第二腔去往低压管208。回路205中的止回阀204防止高压管和涡轮/马达209中的回流，因而防止去往功率输出组件3的输入轴301沿反方向旋转，且从而提供通过201描述的特性的间断的单向旋转。210是连接到低压管208的流体贮存器。211是抵抗波触发本体1的移动的点，典型地为海底基础或波能转换器的第二本体。
在图6中显示的另一个实施例中，波能转换器系统示为包括两个不同类型的波能吸收装置，它们距单个功率输出和发电机组件3一定距离但连接到其上，即，功率平稳单元和功率生成单元与能量吸收单元分开地定位。表达“距…一定距离”和“分开地”应当解释为用作单独的单元的能量吸收单元连接到中央单元(包括单独的壳体中的功率平稳单元和功率生成单元)上。示出的能量吸收单元为浪涌型1a，诸如随波运动而摇摆的铰接瓣片等，和升沉型1b，诸如随波运动而升沉的浮筒，但可为跟随波运动以对第一传输装置2a或2b提供平移或旋转输入运动的任何其他类型和/或数量。典型地，将在波能转换器系统中使用多个单个类型的能量吸收单元。第一传输装置2a或2b将振荡运动转换成对齿轮箱和发电机组件3的单向旋转输入。处于此构造的第二传输装置4是绞盘系统4a，但也可为滑轮、链、滚珠/滚柱丝杠、齿条和小齿轮，或者将旋转转换成配重5的升沉运动的任何其他类型。
在示出的构造中，齿轮箱和发电机组件3位于陆上，在该情况下，配重在轴501、壳体等中移动。参照图1，这对应于功率平稳单元200和功率生成单元300位于陆上的那种情况。齿轮箱和发电机组件3、第二传输装置4和配重5也可位于近海平台上，近海平台可为浮动或固定的。然后配重可在平台下方的水中自由移动，或者在使第二传输装置4和配重5与周围环境分开的壳体内侧自由移动。
类型1a、1b或任何其他类型的、单动或双动的若干波触发本体可连接到泵送式液压系统2a或2b中的相同的管。因而单个齿轮箱和发电机组件3可用于多个能量吸收单元。
第一传输装置2可为双动齿条和小齿轮装置2c，参见图7，其中，波触发本体1c连接到齿条220，齿条220使小齿轮组件221和222旋转。小齿轮组件221包括具有连接到齿轮223的轴的自由飞轮的小齿轮。小齿轮组件222包括经由齿轮224连接的自由飞轮的小齿轮，齿轮224与齿轮223处于齿接触。小齿轮组件221中的自由飞轮的方向相对于小齿轮组件222中的自由飞轮的方向相反，由此当齿条220向上移动时，小齿轮组件221中的自由飞轮沿一个方向接合齿轮223且使其旋转，且当齿条220向下移动时，小齿轮组件222中的自由飞轮沿相同的方向接合齿轮223且使其旋转。因而装置2c将来自波触发本体1的双动振荡运动转换成对齿轮箱和发电机组件3的单向旋转输入。齿轮箱和发电机组件3处于抵抗波触发本体的位置，该抵抗位置可由以下实现：升沉板、海底基础、浮动钻探平台或安装在海底上的钻探平台，或抵抗波触发本体的运动的任何其他类型的结构。可使用任何类型的整流器来实现输入轴301上的单向旋转，所示出的整流器仅例示该功能。
图7中示出的实施例中的第二传输装置4是齿条和小齿轮装置4c，其中，齿轮箱和发电机组件3中的环齿轮轴连接到小齿轮421的轴。齿条420连接到小齿轮421和配重5，以将小齿轮的旋转运动转换成使提升配重的竖直运动。
第一传输装置2还可实现为单动齿条和小齿轮装置，它们类似于国际专利公开No. WO 2009/105011中示出的原始绞盘系统的功能。
在图8中显示的备选实施例中，第一传输装置2是双动直接输入装置2d，其中，波触发本体1使连接到齿轮225的轴旋转，齿轮225与装置2c中的齿条具有相同功能。小齿轮组件221和222又驱动齿轮223，以使产生去往齿轮箱和发电机组件3的输入轴的单向旋转。齿轮箱和发电机组件3和第二传输装置4可为示出的其他类型中的任一种，而且可使用任何类型的整流器，以实现输入轴301上的单向旋转，示出的整流器仅例示了该功能。
在图9中示出的又一备选实施例中，波触发本体1是管或腔，其具有由波运动导致振荡的水、空气等。装置2e是针对涡轮在其中操作的介质来选择的涡轮，其与流向无关地沿相同方向旋转，诸如韦尔斯涡轮。对于各流向沿一个方向旋转的更简单的涡轮也可与图7中示出的整流器2d等结合地使用。
在一个实施例中，见图10a和10b，第二传输装置4包括配重杠杆轴4d，其附连到行星齿轮箱302的环齿轮302b。应用于环齿轮的扭矩取决于配重5的重量和杠杆轴430的长度和流角。以类似的方式，在配重的升沉运动由例如图6中示出的装置4a的发电机速度控制时，配重杠杆轴的角度在装置4d中由发电机速度控制。
作为配重的替代，能量储存装置而是可为机械、液压或气动弹簧5b或类似的蓄能器装置，其经由任何类型的装置4连接到行星齿轮箱302的环齿轮，即，弹簧蓄能器可平移地或旋转地操作。在图11中示出这种实施例。
图12中的实施例显示收集系统150，其包括多个能量吸收单元100，能量吸收单元100连接到公共流体管道207，公共流体管道207进一步连接到液压马达209b，液压马达209b对功率平稳单元200的轴301提供单向旋转输入，功率平稳单元200通过轴302c和传输装置4进一步连接到功率生成单元，传输装置4还连接到配重5。
在图13中显示的实施例中，能量吸收单元100成与第一壳体503分开地定位，第一壳体503包封液压马达209b和齿轮箱和发电机组件3。蓄能器重量或能量储存装置5在第二壳体501内侧的线性导引件502上被导引。传输装置4将行星齿轮箱302中的环齿轮的旋转运动转换成提升能量储存装置中的配重5的线性运动。第一和第二壳体501和503优选牢固地但优选可拆卸地附连到彼此，并且可定位成浮在表面上、牢固地附连到海底，牢固地附连任何近海或陆上结构。
概括地说，根据本发明的波能转换器具有以下功能：
·单动或双动能量吸收单元提供平移或旋转振荡移动，该平移或旋转振荡移动通过第一机械传输装置传送到功率输出装置。
·备选地，一个或多个能量吸收单元提供平移或旋转振荡移动，该平移或旋转振荡移动借助于流体通过第一液压传输装置传送到功率输出装置，该第一液压传输装置驱动附连到功率输出装置的第一轴的液压马达。
·第一传输装置还包括整流器，该整流器将平移或旋转振荡运动转换成去往功率输出装置的单向旋转输入运动。
·第一传输装置的输出轴连接到具有三个自由度的齿轮箱(例如行星齿轮箱)的第一轴。齿轮箱的第二轴连接到发电机，且第三轴连接到第二第一传输装置，该第二第一传输装置将齿轮箱的第三轴的旋转运动转换成配重的升沉运动。
·备选地，第一传输装置的输出轴直接连接到发电机转子，并且第二第一传输装置经由轴等连接到发电机定子。该“双轴”发电机的功能与具有三个自由度的齿轮箱和“单轴”发电机的组件相同。
·能量储存装置中的配重通过第二传输装置在系统中对发电机且对第一传输装置提供接近恒定的扭矩，第一传输装置传送接近恒定的扭矩、力或压力，以抵抗能量吸收单元的运动。在单动能量吸收单元的情况下，当能量吸收单元沿驱动方向移动时，扭矩仅从配重传送到能量吸收单元。
·从能量吸收单元传送的平移或旋转运动，即，对功率输出装置的输入速度随波运动而波动，但功率平稳单元储存能量且从能量储存装置释放能量，使得补偿这些波动并且对功率生成单元提供接近恒定速度的输入。将发电机的速度控制成接近恒定的水平，缓慢地调节该接近恒定的水平，以匹配吸收的功率的平均水平。过高的输入速度被引导为使第二传输装置旋转，第二传输装置提升配重，并且从而储存势能。对功率输出装置的输入速度的不足将导致第二传输装置的相反方旋转方向，由此降低配重，并且因而释放势能。
·发电机的速度与从配重传送的机械输入扭矩和发电机阻尼成比例。在发电机的某速度下，在固定的阻尼系数下，发电机中的电磁扭矩等于从配重传送的机械输入扭矩。因而固定的阻尼系数将导致接近恒定的平衡速度，并且因而导致接近恒定的功率输出。如果阻尼系数改变，则平衡速度将变成另一个值，并且因而可将功率输出控制为匹配进入能量的平均水平。
·在重载状态下，输入运动对功率输出装置的脱开来限制波能的吸收。脱开可由典型地位于第一传输装置中的离合器、阀等进行。间隔地进行输入运动的脱开，以限制平均输入速度，这防止发电机超过其最大速度且因而还超过最大功率输出。
·在重载状态下，还可通过改变能量吸收单元与能量储存装置之间的齿轮比，即，通过改变液压马达中的移位(如果第一传输装置为液压式的)，或者通过对第一传输装置添加具有可变齿轮比的机械齿轮箱，来限制波能的吸收。这又改变由能量储存装置对能量吸收单元提供的阻尼力，且因而改变能量储存装置中的重物被提升的速度，而不改变对功率生成单元提供的扭矩。从能量储存装置到能量吸收单元的增大的齿轮比将导致对能量吸收单元的减小的阻尼力，以及相对于波运动提升重物的降低的速度，即，在更强烈的海况中减少并且/或者限制功率捕获，以防止平均捕获功率超过装置的额定功率。
·改变对能量吸收单元的阻尼力也称为海况调节，海况调节可用来增大功率捕获，即，优化各单独海况中的最大功率捕获的阻尼力。典型地，最大功率捕获的最佳阻尼力随增大的海况强度而增大。特别有利的是在更温和的海况中从标称值减小阻尼力，以在发生更频繁且较不高能的波时改善功率捕获，这将改善整个系统(包括电收集系统和)的负载因数和来自波发电场设备的功率传送。
已经描述了波能转换器的优选实施例。将理解的是，这些可在所附权利要求的范围内改变，而不偏离发明构思。因而，将理解的是，可使用能量吸收单元100、第一传输装置2、齿轮箱和发电机组件3、第二传输装置4和能量储存装置5的所示类型的任何组合。
实施例已经描述了适于吸收由水的移动生成的能量的能量吸收单元，在其最宽泛的意义上，这些能量吸收单元还可包括潮汐涡轮和风力涡轮，或者适于吸收潮汐流、水流或风生成的能量的其他装置。

Claims (15)

1. 一种波能转换器(10)，其包括：
能量吸收单元(100)，其布置成当所述波能转换器布置在一池水中时，吸收由水的移动生成的能量，
功率平稳单元(200)，
功率生成单元(300)，其布置成产生功率，和
能量储存装置(5；5b)，其布置成储存机械能，其中，所述功率平稳单元(200)布置成储存能量和从所述能量储存装置取回能量；
其中，所述能量吸收单元(100)、所述功率平稳单元(200)、所述功率生成单元(300)和所述能量储存装置(5；5b)适于协作，且
其中，所述功率平稳单元(200)布置成当所述能量吸收单元吸收比所述功率生成单元(300)生成的多的功率时，将来自所述能量吸收单元(100)的能量积蓄在所述能量储存装置(5；5b)中，并且当所述能量吸收单元吸收比所述功率生成单元(300)生成的少的功率时，将能量耗散到所述功率生成单元(300)，
其特征在于
第一传输装置(2)，其适于将由所述能量吸收单元吸收的能量传递到所述功率平稳单元和/或所述功率生成单元；和第二传输装置(4)，其适于将能量从所述功率平稳单元传递到所述能量储存装置，
其中，所述功率平稳单元(200)和所述功率生成单元(300)与所述能量吸收单元(100)分开地定位。
2. 根据权利要求1所述的波能转换器，其特征在于，所述第一传输装置(2)包括机械整流器，所述机械整流器连接到所述功率平稳单元和/或所述功率生成单元。
3. 根据权利要求1或2所述的波能转换器，其特征在于，所述第一传输装置(2)包括至少一个液压泵和涡轮/马达系统，其中，通过形成所述涡轮的旋转的阀来对从所述液压泵生成的流进行整流。
4. 根据权利要求1-3中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述第一传输装置(2)包括下列中的任一个：齿条和小齿轮、链和链小齿轮、滚珠/滚柱丝杠、杠杆轴和绞盘系统。
5. 根据权利要求1-4中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述能量吸收单元(100)包括具有诸如水或空气的流体的管或腔，和涡轮，优选为韦尔斯涡轮。
6. 根据权利要求1-5中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述第二传输装置(4)包括下列中的任一个：齿条和小齿轮、链和链小齿轮、滚珠/滚柱丝杠、杠杆轴和绞盘系统。
7. 根据权利要求1-6中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述能量储存装置(5；5b)包括下列中的任一个：配重(5)、机械弹簧、液压弹簧和气动弹簧(5b)。
8. 根据权利要求1-7中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述功率平稳单元(200)和所述功率生成单元(300)位于单独的近海平台上，优选位于浮动结构上。
9. 根据权利要求1-7中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述功率平稳单元(200)和所述功率生成单元(300)在近海位于牢固地固定到海底的结构中。
10. 根据权利要求1-7中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述功率平稳单元(200)和所述功率生成单元(300)位于陆上。
11. 根据权利要求1-10中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，包括第一壳体(503)，所述第一壳体(503)包封功率平稳单元(200)和所述功率生成单元(300)。
12. 根据权利要求11所述的波能转换器，其特征在于，所述能量储存装置(5)是重物，其在第二壳体(501)内侧的线性导引件(502)上被导引。
13. 根据权利要求12所述的波能转换器，其特征在于，所述第一和第二壳体(501，503)牢固地但优选为可脱开地附连至彼此。
14. 根据权利要求1-13中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，包括连接到公共流体收集系统的多个能量吸收单元(100)，其中各能量吸收单元有助于将流体泵送到公共液压马达，所述公共液压马达连接到所述功率平稳单元和/或所述功率生成单元，其中，所述能量吸收单元(100)位于与所述功率平稳单元和/或所述功率生成单元分开的位置。
15. 根据权利要求1-14中的任一项所述的波能转换器，其特征在于，所述能量储存装置(5)和所述第二传输装置位于来自所述功率平稳单元(200)和/或所述功率生成单元(300)的壳体(503)的延伸壳体(501)中，所述延伸壳体(501)使所述能量储存装置和所述第二传输装置与周围环境分开。
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