[發明專利]三維振蕩浮體海浪發電裝置

在審

• 申請號: 201410255711.3
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104061114A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 馬春翔;陳偉聰;錢超;陳康;鄭茂琦;高峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及新型發電裝置技術領域，具體是一種三維振蕩浮體海浪發電裝置。

背景技術

經過對現有技術的檢索發現，浮動式海浪發電裝置(中國專利號CN201320160866.X)主要是吸收利用浮子隨海浪波動而上下浮動的能量，該專利存在下列不足：浮子的運動局限在固定的齒條柱上，吸收海浪的波動有限。另外，齒條柱和與之相嚙合的主齒輪暴露在海水中，易被海水腐蝕，導致整個裝置壽命有限。

考察現有的感應發電的海浪發電裝置，一種海浪發電裝置(中國專利號ZL.200720309279.7)。原理為浮子被海浪搖動，帶動擺桿及球形永磁殼通過萬向活節繞球形永磁殼和球形感應線圈的球心擺轉，從球形永磁殼發出的磁力線被球形感應線圈切割，從而產生感應電流。該裝置存在著幾點不足：1.由于海浪是朝各個方向波動的，在該裝置中總會有至少一個方向的海浪運動未能得到利用；2.由于該裝置是直接利用海浪的沖擊力帶動感應線圈運動，這些方向上的沖擊力將影響裝置的可靠性，影響發電裝置的使用壽命；3.該裝置沒有設計自恢復的機構，在實際情況下可能發電效率不高。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種三維振蕩浮體海浪發電裝置，本發明整體固定在固定支架上，固定支架打入海底。浮體裝置呈圓筒形，主要發電裝置安裝在浮體內部。該發電裝置的主體分為上、下兩個平臺，上、下平臺外圍通過虎克鉸-液壓缸-球鉸連接，同時固定在下平臺中心的主軸通過固定在上平臺的虎克鉸，且主軸上套有復位彈簧。液壓馬達、發電機、油箱、蓄能器均安裝在下平臺下方。上平臺固定在支架上，下平臺與浮體固連。海浪的波動推動浮體運動，從而帶動下平臺運動。上、下平臺的相對運動觸發液壓系統中的液壓缸同時開始工作。液壓缸上設置有進油口、出油口各一對。兩端各一個進油口一個出油口。每個口處配置有特定方向的單向閥。海浪傳播來時通過推動浮體從而推動液壓缸運動，液壓缸擠壓其一側缸體。海浪過去以后浮體在浮力及自身重力作用下復位，這時液壓缸擠壓其另一側缸體。由于合理地配置單向閥，不論海浪如何運動都實現了壓縮液壓缸的一側的油液，能夠帶動液壓馬達朝一個方向運動；從而液壓缸不論是拉伸還是壓縮，均能實現吸油和壓油的動作，這樣就實現了若干個液壓缸的同時工作，充分利用了海浪能量，提高發電能力。另外在液壓缸到液壓馬達的油路上布置有蓄能器，能夠充分利用能源，保持各裝置中油液的壓力。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種三維振蕩浮體海浪發電裝置，

其特征在于，包括3-UPS&1-UP構型的三維并聯機構，所述3-UPS&1-UP構型的三維機構包括第一UPS支鏈、第二UPS支鏈、第三UPS支鏈、UP支鏈，其中，第一、第二、第三UPS支鏈機構相同；其中，所述的第一、第二、第三UPS支鏈機構包括依次連接的虎克鉸U、液壓缸P、球鉸S；所述的UP支鏈包括中心虎克鉸及穿過中心虎克鉸套有復位彈簧的主軸，所述的第一、第二、第三UPS支鏈的虎克鉸和球鉸分布以120度均布在上平臺和下平臺，UP支鏈布置于所述的第一、第二、第三UPS支鏈的中心。

優選地，所述的3-UPS&1-UP構型的三維并聯機構的運動特征由UP支鏈決定，在海浪作用下震蕩擺動并上下浮動，吸收各個方向海浪的能量。

優選地，還包括上平臺、液壓缸裝置、下平臺，其中上平臺、液壓缸裝置、下平臺順序鉸接；其中，所述的上平臺與固定在海底的支架固連，且其中心開有通孔，用以安裝中心虎克鉸，所述的第一、第二、第三UPS支鏈的虎克鉸支座安裝在上平臺下表面，主軸穿過中心虎克鉸，連接在下平臺中心，主軸上套有復位彈簧，下平臺上表面安裝有三個球鉸支座，下表面布置有發電裝置。

優選地，還包括液壓馬達、發電機、油箱和儲能器，其中，所述液壓缸裝置的三個液壓缸均分別設有液壓缸進油口和液壓缸出油口；液壓缸出油口與液壓馬達連接，液壓缸進油口與油箱連接，液壓馬達與油箱相連，發電機與液壓馬達相連，發電裝置整體密封在圓柱形浮體外殼內。

優選地，所述液壓缸裝置的三個液壓缸的出油口和液壓缸進油口上都設有一個單向閥，液壓缸出油口的單向閥允許的流動方向為自液壓缸內向外，液壓缸進油口的單向閥允許的流動方向為自液壓缸外向內。