[發明專利]用于將來自一片水域的波浪的機械能轉換成電力的裝置

有效

• 申請號: 201080052207.3
• 申請日: 2010-09-22
• 公開（公告）號: CN102725516A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: P·A·托馬斯;F·萊薩爾
• 申請（專利權）人: 梅西安-杜蘭德齒輪公司;D2M咨詢公司
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18;F03B13/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及一種用于將來自一片水域諸如大海的波浪的機械能轉換成電力的裝置。

背景技術

已知使用來自一片水域的機械能以將它轉換成電力。為此，已知例如裝備水電站的用于將來自落差流的動能轉換成電力的裝置和用于將來自波浪或波濤的勢能轉換成電力的裝置。

可回想到，通過一片水域的表面上的風的摩擦產生來自波浪或波濤的能量。這種波浪的能量是來自一片水域的表面上的波動的谷和峰之間的高度差的勢能。

在現有技術中，已提出一種用于將來自一片水域(諸如，大海)的波浪的機械能轉換成電力的裝置。這種裝置通常包括：基本上靜止的構件；和相對于靜止構件的可移動構件，由波浪移動該可移動構件。

這種裝置通常體積龐大和/或難以使用。

發明內容

本發明特別地旨在提供一種用于將來自波浪的機械能轉換成電力的裝置，該裝置容易使用，同時足夠穩定并具有最佳效率。

為此，本發明特別地涉及一種用于將來自一片水域(諸如，大海)的波浪的機械能轉換成電力的裝置，包括：

-基本上靜止的構件，包括相對于所述一片水域的底部的穩定設備，

-相對于靜止構件可移動的構件，包括至少一個浮動元件，所述至少一個浮動元件保持在所述一片水域的表面上，使得波浪驅動所述可移動構件的移動，

-引導設備，使可移動構件相對于靜止構件的移動保持基本上垂直，和

-發電設備，布置在靜止構件和可移動構件之間，用于將來自可移動構件相對于靜止構件的垂直運動的機械能轉換成電力。

在本描述中，“垂直”描述與重力的方向平行的方向。

根據本發明的裝置易于使用，因為由該裝置接收的機械能直接對應于可移動構件(特別地，由波浪驅動的浮動元件)的垂直移動。可移動構件垂直地移動，它的重力勢能被發電設備轉換成電力。

需要注意的是，靜止構件的穩定設備使得可以將引導設備保持在基本上垂直的方向，以優化可移動構件的重力勢能。

根據本發明的能量轉換裝置優選地包括單獨或組合地考慮的下面特征中的一項或多項。

-所述發電設備包括：發電機，包括由靜止構件支撐的定子和支撐小齒輪的轉子；至少一個齒條，基本上垂直地由可移動構件支撐，用于與小齒輪協作以在可移動構件相對于靜止構件垂直地移動時使轉子旋轉。

-所述小齒輪通過支撐飛輪的自由輪機構連接到轉子。

-該裝置包括用于通過小齒輪驅動轉子的系統，該系統包括：至少一個輸入軸，連接到小齒輪；輸出軸，連接到轉子；第一嚙合設備，包括與輸出軸構成整體的第一齒輪、布置在輸入軸上的第一帶齒自由輪以及與第一帶齒自由輪和第一齒輪嚙合的中間小齒輪，第一帶齒自由輪適于在輸入軸沿第一旋轉方向旋轉時使中間小齒輪旋轉，并且在輸入軸沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向旋轉時自由地轉動；和第二嚙合設備，包括與輸出軸構成整體的第二齒輪和布置在輸入軸上并與第二齒輪嚙合的第二帶齒自由輪，第二帶齒自由輪適于在輸入軸沿第二旋轉方向旋轉時使第二齒輪旋轉，并且在輸入軸沿第一旋轉方向旋轉時自由地轉動。

-所述可移動構件包括中空管形元件，在中空管形元件里容納有桅桿，中空管形元件由支撐齒條的內壁定界。

-所述引導設備包括：至少一個基本上垂直的桅桿，由靜止構件支撐；和至少一個互補的引導元件，由可移動構件支撐，與桅桿形成基本上垂直的滑動連接。

-所述桅桿是中空的并包括用于發電機的電力輸出電纜的通路。

-所述穩定設備包括位于所述一片水域的底部的錨定設備。

-所述錨定設備包括至少一個錨索，所述錨索固定到桅桿的上端并沿著桅桿延伸至到桅桿的下端。

-所述穩定設備包括布置在桅桿的下端的減震底座和固定到桅桿的壓載質量。

-所述靜止構件和可移動構件包括互補的行程終端止動器，所述互補的行程終端止動器限制在展開位置和縮回位置之間所述靜止構件和可移動構件的相對垂直移動。

-該能量轉換裝置包括：馬達驅動設備，用于驅動小齒輪以將可移動構件朝著展開位置或縮回位置移動，該馬達驅動設備優選地由用作馬達的發電設備構成。

-所述浮動元件的浮力近似等于它的重量的兩倍，浮動元件優選地具有大體上平坦的形狀和圓形或者多邊形形狀（大體上平坦的圓形或者多邊形形狀）。

-至少一個橫桿將浮動元件連接到引導元件，所述橫桿包括桿，桿使用樞軸鏈節連接到引導元件并在導襯中滑動，所述導襯使用樞軸鏈節連接到浮動元件周邊，從而橫桿的長度可調整。