CN109281793A - 一种可变型自适应的波浪能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变型自适应的波浪能发电装置，包括波浪能转换单元、第一浮体支架、第二浮体支架、第三浮体支架、第四浮体支架；在第一浮体支架、第二浮体支架相对的侧面设有容置第三浮体支架、第四浮体支架的容置空间；所述的第一浮体支架与第二浮体支架的一端相互铰接，第一浮体支架位于容置空间的另一端与第三浮体支架的一端铰接，第二浮体支架位于容置空间的另一端与第四浮体支架的一端铰接，所述的第三浮体支架、第四浮体支架的另一端通过带锁止机构的销轴铰接一起。本发明的波浪能发电装置可通过改变其横截面积达到发电状态和输运状态的切换，生产与维护成本大大降低，适合大范围推广及运用。
Description
技术领域
本发明涉及波浪能发电技术领域，具体为一种可变型自适应的波浪能发电装置。
背景技术
海洋中蕴藏着丰富的波浪能资源，如何低成本、高效地开发利用波浪能是全球各国海洋波浪能研究者所面临的课题。目前全球波浪能技术均还处于研究阶段，有多种多样的波浪能发电装置正在进行实验室研究或实海况试验。目前阻碍波浪能装置规模化应用的技术问题诸多：1.能量转换效率低，现阶段的波浪能发电装置通常是在装置的两侧或四周布置多个波浪能转换单元，但在海洋中迎波面通常只有一面至两面，这导致有至少一半的波浪能转换单元不能有效地发挥功效；2.运输维护困难，一般的波浪能发电装置都是通过拖船从制造厂拖至特定海域，其中必须经过不少桥梁，桥墩之间的空间大大地限制了波浪能发电装置的体积，体积太少产能效率低，体积过大则造成运输不便，而且体积过大也难以进入维修厂进行维修，这对波浪能发电装置的维护和运输造成影响。3.建造成本高，为了增加波浪能的迎波面积，波浪能发电装置会做的尺寸比较大，这使得耗材和重量随之提高，增加了建造成本，也额外增加运输的负担。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种波浪能转换效率高、方便运输、结构简单的可变型自适应的波浪能发电装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种可变型自适应的波浪能发电装置，包括波浪能转换单元、第一浮体支架、第二浮体支架、第三浮体支架、第四浮体支架；所述的第一浮体支架、第二浮体支架结构相同，在第一浮体支架和第二浮体支架相对的侧面设有容置第三浮体支架、第四浮体支架的容置空间；所述的第一浮体支架与第二浮体支架的一端相互铰接，第一浮体支架位于容置空间的另一端与第三浮体支架的一端铰接，第二浮体支架位于容置空间的另一端与第四浮体支架的一端铰接，所述的第三浮体支架、第四浮体支架的另一端通过带锁止机构的销轴铰接一起；在第一浮体支架、第二浮体支架背离第三浮体支架、第四浮体支架的一侧均匀排列多个所述的波浪能转换单元，所述的波浪能转换单元的迎波方向与第一浮体支架、第二浮体支架的夹角中心线平行；所述的第一浮体支架、第二浮体支架、第三浮体支架、第四浮体支架展开时平面呈三角形，当第一浮体支架、第二浮体支架折叠时，第三浮体支架、第四浮体支架向内侧弯曲进入容置空间内。
作为上述方案的改进，在所述的第一浮体支架、第二浮体支架相互铰接的一端底部设有锚泊系统，锚泊系统设有弹性装置可使锚链和波浪能发电装置在风暴中保持基本恒定的受力，保障其稳定运行。
作为上述方案的改进，所述的第一浮体支架、第二浮体支架采用半潜式结构，其通过抽排水系统上浮或下沉。
作为上述方案的改进，所述的第一浮体支架、第二浮体支架的底部设有动力系统，通过电能驱动使波浪能发电装置航行至特定位置。
作为上述方案的改进，所述的波浪能转换单元通过转向调节装置与第一浮体支架、第二浮体支架相连接，使波浪能转换单元的迎波方向保持与第一浮体支架、第二浮体支架的夹角中心线平行。
作为上述方案的改进，所述的波浪能转换单元为漂浮鹰式波浪能发电装置。
作为上述方案的改进，在所述的第一浮体支架、第二浮体支架上设有多个供科考作业的实验室和实验舱，同时配置科考人员工作和休息的空间及设施。
本发明具有以下有益效果：
本发明的波浪能发电装置可通过改变其横截面积达到发电状态和输运状态的切换，在发电状态下通过展开支架，最大限度地增加迎波面积，也通过顶部设置锚泊系统通过单定点方式使整个漂浮在海面的波浪能发电装置根据波浪的方向自动改变迎波角度以达到最好的波浪能转化效果，且在每个波浪能转换单元上设有角度调节装置对其迎波角度进行微调；在运输状态下通过支架的折叠，使波浪能发电装置变换为条状使其截面最小化，方便拖船输运；整体结构以最少的耗材达到最大的海上发电功效，生产与维护成本大大降低，适合大范围推广及运用。
附图说明
图1为本发明的波浪能发电装置的展开状态示意图。
图2为本发明的波浪能发电装置的折合状态示意图。
图3为图2的A-A剖面示意图。
附图标记说明：1-波浪能转换单元；2-第一浮体支架；3-第二浮体支；4-第三浮体支架；5-第四浮体支架；6-容置空间；7-销轴；8-插销；9-锚泊系统；10-动力系统；11-转向调节装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
如图1至图3所示，一种可变型自适应的波浪能发电装置，包括波浪能转换单元1、第一浮体支架2、第二浮体支架3、第三浮体支架4、第四浮体支架5、锚泊系统9、动力系统10和转向调节装置11。
第一浮体支架2、第二浮体支架3结构相同，在第一浮体支架2和第二浮体支架3相对的侧面设有容置第三浮体支架4、第四浮体支架5的容置空间6，第三浮体支架4、第四浮体支架5结构相同，第一浮体支架2与第二浮体支架3的一端相互铰接，第一浮体支架2位于其容置空间6的另一端与第三浮体支架4的一端铰接，第二浮体支架3位于容置空间6的另一端与第四浮体支架5的一端铰接，第三浮体支架4、第四浮体支架5的另一端通过带锁止机构的销轴7铰接一起，构成一可向中部收拢的三角形，锁止机构可以通过在销轴7周向分布的多个定位孔和插销8构成，通过将插销8插入在不同位置的定位孔中，可以实现第三浮体支架4、第四浮体支架5不同展开角度的定位，当然也可以采用环形孔和定位螺栓实现任意角度的定位，也可以采用其他常规定位机构，只要能实现第三浮体支架4、第四浮体支架5的定位即可。
在第一浮体支架2、第二浮体支架3背离第三浮体支架4、第四浮体支架5的一侧均匀排列多个波浪能转换单元1，波浪能转换单元1通过转向调节装置11与第一浮体支架2、第二浮体支架3相连接，使波浪能转换单元1的迎波方向保持与第一浮体支架2、第二浮体支架3的夹角中心线平行。波浪能转换单元1采用现有的漂浮鹰式波浪能发电装置，转向调节装置11可商购获得。
为使整个漂浮在海面的波浪能发电装置根据波浪的方向自动改变迎波角度以达到最好的波浪能转化效果，在第一浮体支架2、第二浮体支架3相互铰接的一端底部设有锚泊系统9，锚泊系统9设有弹性装置可使锚链和波浪能发电装置在风暴中保持基本恒定的受力，保障其稳定运行。锚泊系统9及弹性装置采用现有技术即可。
第一浮体支架2、第二浮体支架3采用半潜式结构，可通过抽排水系统上浮或下沉。第一浮体支架2、第二浮体支架3的底部设有动力系统10，通过电能驱动使波浪能发电装置航行至特定位置。在第一浮体支架2、第二浮体支架3上还设有多个供科考作业的实验室和实验舱，同时配置供科考人员工作和休息的空间及设施。
本发明的波浪能发电装置，在运输过程中，取下插销8，将第三浮体支架4、第四浮体支架5向上(相对图1而言)折叠收入到容置空间6中，第一浮体支架2、第二浮体支架3合拢呈一字型(如图2所示)，可减少运输空间。在工作过程中，先将第三浮体支架4、第四浮体支架5打开成一定角度(最大可呈图1所示的直线状)，使第一浮体支架2、第二浮体支架3向外侧展开成想要的三角形状，再插入插销8锁住第三浮体支架4、第四浮体支架5，使其无法相对转动，完成装置的布放。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，包括波浪能转换单元、第一浮体支架、第二浮体支架、第三浮体支架、第四浮体支架；所述的第一浮体支架、第二浮体支架结构相同，在第一浮体支架和第二浮体支架相对的侧面设有容置第三浮体支架、第四浮体支架的容置空间；所述的第一浮体支架与第二浮体支架的一端相互铰接，第一浮体支架位于容置空间的另一端与第三浮体支架的一端铰接，第二浮体支架位于容置空间的另一端与第四浮体支架的一端铰接，所述的第三浮体支架、第四浮体支架的另一端通过带锁止机构的销轴铰接一起；在第一浮体支架、第二浮体支架背离第三浮体支架、第四浮体支架的一侧均匀排列多个所述的波浪能转换单元，所述的波浪能转换单元的迎波方向与第一浮体支架、第二浮体支架的夹角中心线平行；所述的第一浮体支架、第二浮体支架、第三浮体支架、第四浮体支架展开时平面呈三角形，当第一浮体支架、第二浮体支架折叠时，第三浮体支架、第四浮体支架向内侧弯曲进入容置空间内。
2.根据权利要求1所述的一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，在所述的第一浮体支架、第二浮体支架相互铰接的一端底部设有锚泊系统，锚泊系统设有弹性装置可使锚链和波浪能发电装置在风暴中保持基本恒定的受力，保障其稳定运行。
3.根据权利要求1所述的一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，所述的第一浮体支架、第二浮体支架采用半潜式结构，其通过抽排水系统上浮或下沉。
4.根据权利要求1所述的一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，所述的第一浮体支架、第二浮体支架的底部设有动力系统，通过电能驱动使波浪能发电装置航行至特定位置。
5.根据权利要求1所述的一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，所述的波浪能转换单元通过转向调节装置与第一浮体支架、第二浮体支架相连接，使波浪能转换单元的迎波方向保持与第一浮体支架、第二浮体支架的夹角中心线平行。
6.根据权利要求1所述的一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，所述的波浪能转换单元为漂浮鹰式波浪能发电装置。
7.根据权利要求1所述的一种可变型自适应的波浪能发电装置，其特征在于，在所述的第一浮体支架、第二浮体支架上设有多个供科考作业的实验室和实验舱，同时配置科考人员工作和休息的空间及设施。
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