CN2505610Y - 内置式液压波力发电浮标 - Google Patents

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蒋念东
颜希文
郑永红
梁贤光
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Abstract

一种内置式液压波力发电浮标,其结构包括浮标主体、中心管、浮子、内置油缸,活塞,驱动油管、液压马达、发电机、蓄电池等。通过在中心管中内置的浮子、内置油缸、活塞等构件,与安装在浮标主体中的液压马达、发电机、蓄电池构成浮子—活塞—油缸—液压马达—发电机—蓄电池这种方式的能量采集与传递转换系统,与传统的空气透平式波力发电浮标相比,防水性能好、故障率低、易起动、能量传递和转换效率高。

Description

内置式液压波力发电浮标
技术领域
本实用新型属于一种波能转换发电装置。
背景技术
目前的波力发电浮标大都为空气透平式，即依靠压缩空气透平以及电机发电作为浮标的能源，比如中心管波力发电浮标和后弯管波力发电浮标等；其工作原理是在波浪的作用下，浮标作升沉和纵摇运动，使其气室内的水柱作相对于气室的往复运动，带动空气作复运动，驱动空气透平和电机发电。这种空气透平式波力发电浮标存在以下缺点：
1、防水性能差，在波浪比较大的时候，飞溅的水滴会打湿透平和电机，使电机发生故障，停止工作。目前的空气透平式波力浮标发生问题很大一部分就出自这个原因。而要想解决管个问题，须在透平与电机之间进行防水处理或对电机单独进行防水处理，而这又势必增大摩擦阻力，减低发电机的效率，形成矛盾；
2、电机特性与透平特性不匹配。驱动电机需要一定的力矩，而停止状态的透平在小浪时很难达到这一力矩，因而使装置处于停止状态；
3、透平的能量转换效率很低，一般在15％左右，大部分的能量没有得到利用。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种能解决防水问题，更大程度发挥电机工作效率，提高系统整体能量转换效率的内置式液压波力发电浮标新设计。
本实用新型的目的由以下技术方案予以实现。
在本实用新型的技术方案中，内置式液压波力发电浮标的结构包括密封的浮标主体、与浮标主体结合为一体的中心管、航标灯以及向航标灯供电的蓄电池，中心管的底部为开放式，其特征在于中心管内部有位置固定的内置油缸，油缸内有活塞，油缸的下部有可沿中心管内壁上下滑动的浮子，该浮子通过连杆与活塞连接，在浮标主体的舱体内安装有液压马达、电机和所述的蓄电池，所述的油缸由所述的活塞所分隔的上下两部分之间有回油管相连，所述的油缸上下两部分分别通过驱动油管与液压马达相连接，所述的驱动油管和回油管上分别设有单向阀，液压马达与电机匹配连接，电机的输出端与蓄电池连接。
本实用新型通过置于浮标主体的中心管内的浮子随波浪的起伏而上下运动，与浮子成硬连接的活塞随之挤压油缸内的传动工质—油，液压马达在油的冲动下做功，带动发电机发电，向蓄电池输出能量，通过蓄电池的储能和释能，维持航标灯正常工作所需的能量。
本实用新型在能量采集过程中采用浮子—活塞一油缸—液压马达这样一种方式，避免了外部波浪对系统结构内部各部件的侵蚀，解决了现有波力发电装置棘手的防水问题；同时，液压传动方式在能量传递方面的效率是传统气动透平的4～6倍，从而大大提高装置整体的能量转换率；而且，液压马达—电机系统在特性匹配方面的效果远优于透平—电机系统，液压马达的特点是转速低，力矩大，在小浪时容易驱动电机。综合上述几方面因素，本实用新型装置与传统的装置相比，故障率降低，制造工艺简单，改组优越。
附图说明
附图为本实用新型实施方式的结构示意图。
具体实施方案
如附图所示，本内置式液压波力发电浮标包括：密封的浮标主体1、与浮标主体1结合为一体的中心管2、航标灯14以及向航标灯供电的蓄电池12，中心管2的底部为开放式，中心管2内部有位置固定的内置油缸4，油缸内有活塞5，油缸的下部有可沿中心管2内壁上下滑动的浮子3，该浮子通过连杆与活塞5连接，在浮标主体1内部的舱体内安装有液压马达10、电机11和所述的蓄电池12，所述的油缸4由所述的活塞5所分隔的上下两部分之间有回油管8相连，所述的油缸上下两部分分别通过驱动油管6和7与液压马达相连接，所述的驱动油管6、7和回油管8上分别设有单向阀9a、9b和9c，其具体工作过程如下：当活塞5由浮子3驱动而向上运动时，油缸内部的油液由油缸4上半部通过驱动油管6流向液压马达10，再由驱动油管7回到油缸4的下半部，当活塞5向下运动时，油缸下部的油液通过回油管8回到油缸上部，由此完成一次循环。液压马达10与电机11匹配连接，电机11的输出端与蓄电池(12)连接，蓄电池12的输出端通过导线13连接到航标灯14。

Claims (1)

1.一种内置式液压波力发电浮标，包括密封的浮标主体(1)、与浮标主体(1)结合为一体的中心管(2)、航标灯(14)以及向航标灯供电的蓄电池(12)，中心管(2)的底部为开放式，其特征在于中心管(2)内部有位置固定的内置油缸(4)，油缸内有活塞(5)，油缸的下部有可沿中心管(2)内壁上下滑动的浮子(3)，该浮子通过连杆与活塞(5)连接，在浮标主体(1)的舱体内安装有液压马达(10)、电机(11)和所述的蓄电池(12)，所述的油缸(4)由所述的活塞(5)所分隔的上下两部分之间有回油管(8)相连，所述的油缸上下两部分分别通过驱动油管(6、7)与液压马达相连接，所述的驱动油管(6、7)和回油管(8)上分别设有单向阀(9a、9b、9c)，液压马达(10)与电机(11)匹配连接，电机(11)的输出端与蓄电池(12)连接。
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