[發明專利]一種風浪互補發電系統

有效

• 申請號: 201110115265.2
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN102182641A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 石茂順;李偉;林勇剛;劉宏偉;張大海;吳少龍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F03D9/02
• 分類號: F03D9/02;F03B13/22;F15B1/02;F15B13/02
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

技術領域

本發明屬于新能源發電領域，具體涉及一種風浪互補發電系統。

背景技術

地球表面有三分之二以上的面積是被海洋所覆蓋，海洋中蘊藏著豐富的可再生能源，廣義的海洋能源包括海上風能、海流能、波浪能和太陽能等。為了合理保護自然資源，以緩解能源供需矛盾，采取多種能源互相補充的方式，多種能源并重，即多能互補，還是相當重要的。

在開發海洋能源的過程中，可以同時開發利用兩種或者兩種以上的海洋能源，實現多種能源相互補充，提高海洋能源的利用率。

蘇格蘭的綠色海洋能源公司開發了一種波浪能發電機Wave?Treader，該波浪能發電機Wave?Treader可以被安裝在風力發電機的基座上，實現了波浪能發電機Wave?Treader和風力發電機在同一地點分別捕獲和利用兩種不同形式的海洋能源(即波浪能和海上風能)。波浪能發電機Wave?Treader通過液壓缸捕獲波浪能并將其轉化為液壓能，以液壓傳動的方式將能量傳遞到發電端輸出電能；同時風力發電機捕獲海上風能并將其轉化為機械能，以機械傳動的方式將能量傳遞到發電端輸出電能。由于波浪能發電機Wave?Treader和風力發電機分別采用液壓傳動和機械傳動的方式傳遞能量到發電端，所以波浪能發電機Wave?Treader和風力發電機分別需要在發電端配置一臺發電機(即共需要兩臺發電機)供其發電。

公開號為CN?101871416的發明專利公開了一種海洋流體動能綜合發電系統，該系統可以捕獲海流能和波浪能，并以液壓傳動的方式將能量傳遞到發電端。由于系統中的海流能捕能裝置捕獲海流能后將其轉化為液壓能，系統中的波浪能捕能裝置捕獲波浪能后也將其轉化為液壓能，兩套捕能裝置輸出的兩路液壓油合流為一路(即液壓合流)輸出給發電端，所以該系統的發電端只需要配備一臺發電機用于發電。該系統在液壓合流時，由于兩路液壓合流輸入的壓力等級有時會不相同(即壓力等級不匹配)，會造成一路液壓合流輸入阻礙另一路液壓合流輸入，以至于系統的兩套捕能裝置中會有一套捕能裝置停止運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種風浪互補發電系統，該系統的風能捕能裝置和波浪能捕能裝置輸出的兩路液壓油液合流為一路輸出時，如果兩路液壓合流輸入的壓力等級相同(即壓力等級匹配)，液壓合流順利進行；如果兩路液壓合流輸入的壓力等級不相同(即壓力等級不匹配)，只有壓力等級較高的那一路液壓合流輸入繼續流入，另一路液壓合流輸入不予合流，而是流入蓄能器予以儲能，從而不會發生由于一路液壓合流輸入阻礙另一路液壓合流輸入導致其中一套捕能裝置停止運行的情況。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種風浪互補發電系統，由將風能轉化為機械能的風能捕能裝置及與風能捕能裝置相連輸出液壓能的第一液壓泵、將波浪能轉化為機械能的波浪能捕能裝置及與波浪能捕能裝置相連的第一液壓缸、發電機、與發電機相連的液壓馬達和第一蓄能器組成；所述液壓馬達的輸入口分別連接第一單向閥的輸出口和第二單向閥的輸出口，第一蓄能器通過第一節流閥與液壓馬達的輸入口相連接；所述第一液壓泵的輸出口連接第一單向閥的輸入口，所述第一液壓缸的無桿腔連接第二單向閥的輸入口；所述第一液壓缸的有桿腔與第三單向閥的輸出口相連接，第三單向閥的輸入口和第一液壓泵的輸入口分別連接在液壓馬達的輸出口上，第一液壓缸的有桿腔和無桿腔之間設有第四單向閥，第四單向閥的輸入口與第一液壓缸的有桿腔相連接。

所述風浪互補發電系統的第一液壓泵與第一單向閥之間還設有第一壓力匹配裝置，第一液壓泵的輸出口通過第五單向閥與第一壓力匹配裝置相連接；所述第一液壓缸與第二單向閥之間還設有第二壓力匹配裝置，第一液壓缸的有桿腔通過第六單向閥與第二壓力匹配裝置相連接。

所述第一壓力匹配裝置由第二蓄能器、第二節流閥和第一電液比例換向閥依次連接組成，所述第五單向閥的輸出口連接在第二節流閥與第一電液比例換向閥的P口相連接的管路上，所述第一壓力傳感器設在第五單向閥與第一電液比例換向閥相連接的管路上；所述第一電液比例換向閥的A口與第一單向閥的輸入口相連接，第一電液比例換向閥的T口處于不導通狀態。

所述第二壓力匹配裝置由第三蓄能器、第三節流閥和第二電液比例換向閥依次連接組成，所述第六單向閥的輸出口連接在第三節流閥與第二電液比例換向閥的P口相連接的管路上，所述第二壓力傳感器設在第六單向閥與第二電液比例換向閥相連接的管路上；所述第二電液比例換向閥的A口與第二單向閥的輸入口相連接，第二電液比例換向閥的T口處于不導通狀態。