CN110886676A - 波浪整流滤波系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了波浪整流滤波系统，包括集浪装置、输浪装置、整流滤波装置、能量转换装置、浮沉装置和锚固装置；集浪装置的流道从集浪收集口渐向集浪输出口收窄，输浪装置连接于集浪装置的集浪输出口，整流滤波装置和能量转换装置按波浪流动方向依次设置于输浪装置上，集浪装置和输浪装置均连接有浮沉装置，锚固装置与集浪装置连接，该系统设有渐收窄流道的集浪装置对波浪进行加速，整流滤波装置对波浪进行整流滤波，利于能量平缓的转换，提高转换效率。

Description

波浪整流滤波系统

技术领域

本发明涉及能量转换领域，特别涉及波浪整流滤波系统。

背景技术

在当今人类不断开发，利用煤炭，天然气等石化类获得能源的同时，也造成地球大气的污染而导致了全球气候变暖。

在此背景下，世界各国也在寻求环保可再生的清洁能源。当中包括核能，风力发电，太阳能，还有地热能等。其中核能，这可是国家力量才可以开发出来的能源，在这方面我国取得最多成就的国家，其中就包括人造太阳项目，而且已取得了阶段性的突破，这可是人类以后取之不竭用之不完的能源，值得期待。

那么地热能在国外也有开发，但收效甚微。还有风力发电太阳能，这两种的优点是到处可见的能源。但也是它的缺点，因为太分散了造成转化为电力的效率不高。在电力供应的比例也偏小。

在列举了这么多可再生清洁能源，其实还有一种未被人类大量开发的能源，那就是潮汐能，其是地球上面最大最集中的势能和动能。它的动力来自于风能，洋流，星球运转引力所造成的潮汐，还有地壳变动所发出的能量。

潮汐能或波浪能能够大量获取，且能够再生和环保，对潮汐能或波浪能加以利用是未来发展的趋势，而现有的能量转换装置的转换效率较低，难以广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供波浪整流滤波系统，设有渐收窄流道的集浪装置对波浪进行加速，整流滤波装置对波浪进行整流滤波，利于能量平缓的转换，提高转换效率，解决了现有利用等波浪等潮汐能量转换装置的转换效率较低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

波浪整流滤波系统，包括集浪装置、输浪装置、整流滤波装置、能量转换装置、浮沉装置和锚固装置；

集浪装置的流道从集浪收集口渐向集浪输出口收窄；

输浪装置连接于集浪装置的集浪输出口；

整流滤波装置和能量转换装置按波浪流动方向依次设置于输浪装置上；

集浪装置和输浪装置均连接有浮沉装置；

锚固装置与集浪装置连接。

由此，集浪装置能够将波浪收集，波浪于较宽的集浪收集口流向较窄的集浪输出口过程中，一方面，因流道渐收窄，波浪渐向流道的集浪输出口汇集，另一方面，波浪又源源不断向前流动并流进集浪口，推动流道中的波浪向前流动，使于渐收窄的流道中的波浪受到向前推力的作用，从而形成较高的向前推动的水压，促使波浪于集浪输出口以类似喷射方式加速流出并流入输浪装置；

因集浪输出口的空间较窄，又受波浪的推力作用，波浪流过集浪输出口时为了能够流过差不多同等的水量，波浪必然会加速流动，才能于同一时间内流过差不多的水量。如此，波浪加速后能量更集中，更能推动能量转换装置的页轮运动，提高能量转换效率，特别是波浪的流速较低且难以有效推动页轮时，集浪装置便能够对波浪进行加速，更好的推动页轮转动，使系统不论波浪的流速快或慢都能适用，提高系统的适用范围。

整流滤波装置能够一定程度的抚平波浪，使波浪的浪高降低，使能量的转换更平缓；

能量转换装置能够将波浪的流动动能转化成转动的动能；

浮沉装置能够将集浪装置和输浪装置浮于水面或水中，即能够根据波浪情况调节系统的位置，或台风等自然灾害时将系统沉于水中；

锚固装置放置于水底，能够固定集浪装置和输浪装置的位置；

整个系统能够对波浪进行加速，提高能量转换效率，且具有整流滤波功能，利于能量平缓的转换输出，解决了现有利用等波浪等潮汐能量转换装置的转换效率较低的问题。

在一些实施方式中，集浪装置的流道设有渐向集浪输出口收窄的集浪侧壁；集浪装置与输浪装置铰接。

由此，收窄式的集浪流道通过渐收窄的集浪侧壁构成，集浪装置与输浪装置铰接连接，利于适应波浪水面。

在一些实施方式中，集浪输出口的侧壁和底壁均铰接有集浪连接板。

由此，铰接的集浪连接板用于连接集浪装置与输浪装置之间的连接处，使集浪装置与输浪装置处于波浪的浮动中也能有效的输送波浪。

在一些实施方式中，集浪装置包括依次铰接的第一集浪部、第二集浪部和第三集浪部；

第一集浪部、第二集浪部和第三集浪部三者的流道出口处均铰接有集浪连接板，三者的流道均设有渐向集浪输出口收窄的集浪侧壁；

第一集浪部、第二集浪部和第三集浪部的底部均设有集浪钢架，集浪钢架的两侧均连接有浮沉装置。

由此，第一集浪部、第二集浪部和第三集浪部依次铰接组成集浪装置，铰接结构能够更好浮动于波浪中，三者连接均设有集浪连接板，使流道之间的连接更顺畅，利于波浪的输送；集浪钢架的设置能够提高集浪部的强度，也便于与浮沉装置连接。

在一些实施方式中，整流滤波装置设有倾斜度可调节的整流滤波板。

由此，整流滤波板用于抚平波浪的的浪高，能够达到一定的整流滤波作用，使得能量的转换过程更平缓；倾斜度可调节结构能够提高整流滤波板的适用范围，更能适应不同环境。

在一些实施方式中，整流滤波板靠近集浪装置的一端与整流底座转动连接，整流滤波板远离集浪装置的一端与调节部转动连接。

由此，整流底座固定于输浪装置的上方，整流底座设有轴孔，整流滤波板的一端通过转轴铰接于轴孔，整流滤波板的另一端设有支耳，支耳设有轴孔，调节部包括调节座和伸缩杆，伸缩杆的一端铰接于调节座的横杆上，伸缩杆的另一端设有轴孔，通过转轴和轴孔结构实现伸缩杆与整流滤波板的支耳铰接，调节伸缩杆的长度从而调节整流滤波板的倾斜角度。伸缩杆包括外杆和内杆，内杆能够相对外杆滑动来调节杆的长度。

在一些实施方式中，能量转换装置包括页轮、第一油压马达、第二油压马达、油箱和输出马达；

页轮的转轴与第一油压马达的转轴联动，第一油压马达的油压输出端与第二油压马达的油压输入端相连，第二油压马达的油压输出端与油箱的进油口相连，油箱的出油口与第一油压马达的油压输入端相连；

第二油压马达的转轴与输出马达的转轴联动。

由此，波浪推动页轮转动，将波浪的流动变成转动的动能，页轮的转轴驱动第一油压马达转动，驱动马达内部的油液流向第二油压马达，第二油压马达于油压的驱动下转动，从而驱动输出马达转动。联动方式为齿轮啮合传动。

在一些实施方式中，页轮和第一油压马达均是对应的多个设置，多个第一油压马达以并联方式将油压输出至第二油压马达。

由此，多个设置的页轮和第一油压马达通达多点设置将波浪的流动能转换成转动动能，提高能量转换效率，且多个第一油压马达以并联式输送油压，油压于第二油压马达中汇聚后驱动第二油压马达，如此并联式输送一定程度上具有滤波功能，各路油压汇聚时能量的叠加，能够一定程度抚平能量峰值，起二次滤波效果。

在一些实施方式中，输浪装置包括多个依次铰接的输浪部，输浪部的流道出口处铰接有输浪连接板；

输浪部的底部设有输浪钢架，输浪钢架的两侧均连接有浮沉装置。

由此，多个输浪部铰接连接，能够更好的浮动于波浪中，连接处设有连接板能够使流道连接得更顺畅；输浪钢架的设置能够提高输浪部的强度，也便于与浮沉装置连接。

在一些实施方式中，浮沉装置包括浮体、电机、转轮和第一连接条；

集浪装置和输浪装置均设有电机和转轮，电机与转轮联动；

第一连接条的一端缠绕于转轮，第一连接条的另一端与浮体连接。

由此，浮体能够通第一连接条连接于集浪装置或输浪装置，当电机驱动转轮收紧第一连接条时，能够拉动集浪装置或输浪装置向水面提升，当电机驱动转轮释放第一连接条时，能够降低集浪装置或输浪装置相对水面的位置，即能够根据波浪的高度调节集浪装置或输浪装置的位置，或遇台风大浪等自然灾害时，能够将集浪装置或输浪装置降至水中或水底，免受台风大浪等灾害损坏。第一连接条可为钢索或铁链。

本发明的有益效果：集浪装置设有渐收窄的流道，能够对波浪进行加速，利于推动能量转换装置的页轮转动，从而提高能量转换效率；

整流滤波装置的设置能够抚平波浪，使波浪的浪峰降低，减少波浪涌动，如此，便能够比较连续平整地推动页轮转动，实现整流滤波功能；

能量转换装置通过油压马达可靠的实现能量的转换，节约空间，并且第一油压马达能够以并联式连接，将油液汇聚于第二油压马达后再输出，油液于汇聚过程能够起一定整流滤波作用，实现二次整流滤波；

浮沉装置能够调节集浪装置和输浪装置的位置，以适应不同波浪高度，且能够将集浪装置和输浪装置沉于水中或水底以躲避自然灾害；

集浪装置和输浪装置以多节式相互铰接组成，利于浮动于波浪中。

附图说明

图1为本发明的波浪整流滤波系统的结构图；

图2为本发明的波浪整流滤波系统的俯视结构图；

图3为本发明的波浪整流滤波系统的集浪装置的结构图；

图4为本发明的波浪整流滤波系统的输浪部的结构图；

图5为本发明的波浪整流滤波系统的整流滤波装置的结构图；

图6为本发明的波浪整流滤波系统的能量转换装置的结构图；

图7为本发明的波浪整流滤波系统的浮沉装置的结构图；

图8为本发明的波浪整流滤波系统浮于水面的状态图；

图9为本发明的波浪整流滤波系统沉于水中的状态图；

其中：1-集浪装置；11-第一集浪部；14-集浪侧壁；15-集浪收集口；16-集浪输出口；12-第二集浪部；13-第三集浪部；17-集浪连接板；18-集浪钢架；

2-输浪装置；21-输浪部；22-输浪连接板；23-输浪钢架；

3-整流滤波装置；31-整流滤波板；32-调节部；321-调节座；322-伸缩杆；33-整流底座；

4-能量转换装置；41-页轮；42-第一油压马达；43-第二油压马达；44-油箱；45-输出马达；

5-浮沉装置；51-浮体；52-固定件；53-电机；54-转轮；55-第一连接条；

6-锚固装置；61-锚体；62-第二连接条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参考1至图7，波浪整流滤波系统，包括集浪装置1、输浪装置2、整流滤波装置3、能量转换装置4、浮沉装置5和锚固装置6；

集浪装置1的流道从集浪收集口15渐向集浪输出口16收窄；

输浪装置2连接于集浪装置1的集浪输出口16；

整流滤波装置3和能量转换装置4按波浪流动方向依次设置于输浪装置2上；

集浪装置1和输浪装置2均连接有浮沉装置5；

锚固装置6与集浪装置1连接。

进一步说明，集浪装置1的流道设有渐向集浪输出口16收窄的集浪侧壁14；集浪装置1与输浪装置2铰接。

进一步说明，集浪输出口16的侧壁和底壁均铰接有集浪连接板17。

进一步说明，集浪装置1包括依次铰接的第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13；

第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13三者的流道出口处均铰接有集浪连接板17，三者的流道均设有渐向集浪输出口16收窄的集浪侧壁14；

第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13的底部均设有集浪钢架18，集浪钢架18的两侧均连接有浮沉装置5。

进一步说明，整流滤波装置3设有倾斜度可调节的整流滤波板31。

进一步说明，整流滤波板31靠近集浪装置1的一端与整流底座33转动连接，整流滤波板31远离集浪装置1的一端与调节部32转动连接。

进一步说明，能量转换装置4包括页轮41、第一油压马达42、第二油压马达43、油箱44和输出马达45；

页轮41的转轴与第一油压马达42的转轴联动，第一油压马达42的油压输出端与第二油压马达43的油压输入端相连，第二油压马达43的油压输出端与油箱44的进油口相连，油箱44的出油口与第一油压马达42的油压输入端相连；

第二油压马达43的转轴与输出马达45的转轴联动。

进一步说明，页轮41和第一油压马达42均是对应的多个设置，多个第一油压马达42以并联方式将油压输出至第二油压马达43。

进一步说明，输浪装置2包括多个依次铰接的输浪部21，输浪部21的流道出口处铰接有输浪连接板22；

输浪部21的底部设有输浪钢架23，输浪钢架23的两侧均连接有浮沉装置5。

进一步说明，浮沉装置5包括浮体51、电机53、转轮54和第一连接条55；

集浪装置1和输浪装置2均设有电机53和转轮54，电机53与转轮54联动；

第一连接条55的一端缠绕于转轮54，第一连接条55的另一端与浮体51连接。

进一步说明，锚固装置6包括锚体61和第二连接条62，锚体61设有凸柱，第二连接条62的一端与锚体61连接，第二连接条62的另一端与集浪装置1连接。

进一步说明，设有密封的壳体对第一油压马达42、第二油压马达43和输出马达45进行密封保护。

进一步说明，各集浪部连接处设有缓冲橡胶，各输浪部21连接处设有缓冲橡胶。

工作原理：

波浪整流滤波系统能够放置于河面、海面或湖面上，集浪装置1处于波浪流动的上游，输浪装置2处于波浪流动的下游，集浪装置1和输浪装置2能够通过浮沉装置5调节于水中的位置，使波浪能够顺畅的流入集浪装置1。

集浪装置1包括依次铰接的第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13，三者的连接处均设有轴孔等结构，通过转轴实现相互铰接。第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13的流道上均设有渐收窄的集浪侧壁14，波浪于渐收窄的流道中流动，而波浪又动力不断向前推进，此时，波浪于收窄和推动两种力的作用下能够一定程度的向前加速流动。

第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13的连接处的流道的底壁和侧壁均铰接有集浪连接板17，即第一集浪部11、第二集浪部12和第三集浪部13三者的流道输出口的底壁和侧壁均通过转轴和轴孔结构铰接有集浪连接板17。

输浪装置2由多个输浪部21组成，多个输浪部21的连接处均设有轴孔等结构，通过转轴实现相互铰接；每个输浪部21的流道输出口的底壁和侧壁均转轴和轴孔结构铰接有输浪连接板22，输浪连接板22的另一端抵靠于下一输浪部21的流道输入口的底壁和侧壁。

波浪加速流进输浪装置2后整流滤波装置3的整流滤波板31对波浪进行抚平，实现滤波效果，抚平后的波浪推动页轮41转动，页轮41驱动第一油压马达42转动并将油液输送至第二油压马达43，第二油压马达43于油液的驱动下转动，将转动动能传递至输出马达45，输出马达45可转动动能发电装置或动力装置。

多个设置的页轮41和第一油压马达42通达多点设置将波浪的流动能转换成转动动能，提高能量转换效率，且多个第一油压马达42以并联式输送油压，油压于第二油压马达43中汇聚后驱动第二油压马达43，如此并联式输送一定程度上具有滤波功能，各路油压汇聚时能量的叠加，一定程度上能够抚平能量峰值，起二次滤波效果。

浮沉装置5可上下移动连接于集浪钢架18和输浪钢架23上，电机53能够驱动调节集浪装置1和输浪装置2的位置，调节完成后，可通过固定件52更可靠的将浮体51固定于钢架上。浮体51可为浮标或浮般等结构。

参考图8和图9，面对台风大浪等自然灾害时，电机53释放第二连接条62，集浪装置1和输浪装置2与浮体51分离并下降沉于水中或水底，免受灾害损坏。

设有密封的壳体对第一油压马达42、第二油压马达43和输出马达45进行密封保护。

各集浪部的连接处设有缓冲橡胶，各输浪部21的连接处设有缓冲橡胶。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (10)

1.波浪整流滤波系统，其特征在于，包括集浪装置(1)、输浪装置(2)、整流滤波装置(3)、能量转换装置(4)、浮沉装置(5)和锚固装置(6)；

所述集浪装置(1)的流道从集浪收集口(15)渐向集浪输出口(16)收窄；

所述输浪装置(2)连接于所述集浪装置(1)的集浪输出口(16)；

所述整流滤波装置(3)和所述能量转换装置(4)按波浪流动方向依次设置于所述输浪装置(2)上；

所述集浪装置(1)和所述输浪装置(2)均连接有所述浮沉装置(5)；

所述锚固装置(6)与所述集浪装置(1)连接。

2.根据权利要求1所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述集浪装置(1)的流道设有渐向所述集浪输出口(16)收窄的集浪侧壁(14)；所述集浪装置(1)与所述输浪装置(2)铰接。

3.根据权利要求2所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述集浪输出口(16)的侧壁和底壁均铰接有集浪连接板(17)。

4.根据权利要求3所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述集浪装置(1)包括依次铰接的第一集浪部(11)、第二集浪部(12)和第三集浪部(13)；

所述第一集浪部(11)、第二集浪部(12)和第三集浪部(13)三者的流道出口处均铰接有所述集浪连接板(17)，三者的流道均设有渐向所述集浪输出口(16)收窄的集浪侧壁(14)；

所述第一集浪部(11)、第二集浪部(12)和第三集浪部(13)的底部均设有集浪钢架(18)，所述集浪钢架(18)的两侧均连接有所述浮沉装置(5)。

5.根据权利要求1所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述整流滤波装置(3)设有倾斜度可调节的整流滤波板(31)。

6.根据权利要求5所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述整流滤波板(31)靠近所述集浪装置(1)的一端与整流底座(33)转动连接，所述整流滤波板(31)远离所述集浪装置(1)的一端与调节部(32)转动连接。

7.根据权利要求1所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述能量转换装置(4)包括页轮(41)、第一油压马达(42)、第二油压马达(43)、油箱(44)和输出马达(45)；

所述页轮(41)的转轴与第一油压马达(42)的转轴联动，所述第一油压马达(42)的油压输出端与第二油压马达(43)的油压输入端相连，所述第二油压马达(43)的油压输出端与油箱(44)的进油口相连，所述油箱(44)的出油口与所述第一油压马达(42)的油压输入端相连；

所述第二油压马达(43)的转轴与所述输出马达(45)的转轴联动。

8.根据权利要求7所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述页轮(41)和所述第一油压马达(42)均是对应的多个设置，多个所述第一油压马达(42)以并联方式将油压输出至所述第二油压马达(43)。

9.根据权利要求1所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述输浪装置(2)包括多个依次铰接的输浪部(21)，所述输浪部(21)的流道出口处铰接有输浪连接板(22)；

所述输浪部(21)的底部设有输浪钢架(23)，所述输浪钢架(23)的两侧均连接有所述浮沉装置(5)。

10.根据权利要求1所述波浪整流滤波系统，其特征在于，所述浮沉装置(5)包括浮体(51)、电机(53)、转轮(54)和第一连接条(55)；

所述集浪装置(1)和所述输浪装置(2)均设有所述电机(53)和所述转轮(54)，所述电机(53)与所述转轮(54)联动；

所述第一连接条(55)的一端缠绕于所述转轮(54)，所述第一连接条(55)的另一端与所述浮体(51)连接。

Images