[發明專利]單向阻尼波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201210099823.5
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN102606375A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 胡慶松;章守宇;柏春祥
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 劉麗梅

技術領域

本發明涉及一種波浪能發電裝置，尤其是涉及一種單向阻尼波浪能發電裝置，屬于水下海洋能研究領域。

背景技術

隨著現代工業的發展，對能源的需求也日益增加。為此，人們不斷探索和開發各種安全、清潔、且可再生的新能源。由于地球上海洋面積占有率大約為72%，全世界理論上可再生的海洋能總量為766億千瓦，技術允許利用功率為64億千瓦，約為目前全世界發電機容量的2倍。其中，海浪能密度最高，約為20億千瓦，開發潛力很大。

盡管海洋波浪能發展潛力巨大，然而人類對海洋能源的利用很少，其原因是波浪能難以掌控。

把波浪能轉化為電能是指將波浪所帶的水動量轉化為機械相對運動，進而帶動發電機發電的一個過程。轉化過程中如何避免能量的損失是核心。通過分析波浪能的特點發現實際中波浪并非理論上講的水分子上下運動，實際上是水分子作橢圓形軌跡的運動，所以很多基于單純上下運動的波浪能發電裝置并不能發揮出理論上的發電效率。

目前，小型波浪能發電裝置有多種形式，總體來說大致分為固定式和漂浮式兩大類。固定式發電裝置具有較高的轉化效率，但是由于發電裝置固定的特點，對于抵抗災害性天氣的能力比較差，同時安裝地點也會受到限制，基建成本高，投入大。漂浮式發電裝置可以避免固定式波浪能發電裝置的缺失，但是由于相對運動產生較為困難，致使發電效率低。如果漂浮式發電裝置能夠加大產生相對運動的能力，進而提高發電效率，將會在提高波浪能發電裝置的技術水平，降低基建成本，提高適用海域等方面起到重要推進作用。

發明內容

?有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術中波浪能發電裝置中存在的效率低、適應性差等缺陷，而提供一種單向阻尼波浪能發電裝置，該單向阻尼波浪發電裝置具有效率高，適應性強等優點。

?為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的，一種單向阻尼波浪能發電裝置，包括浮體，其特征在于：所述浮體中間安裝有一支撐桿，所述支撐桿的上端穿出浮體后，且與一支架裝置相連，所述支撐桿下端穿出浮體后，與一單向阻尼器相連；所述浮體與所述支撐桿之間設有間隙；所述浮體內安裝有液壓儲能發電系統，所述液壓儲能發電系統包括一液壓缸、與液壓缸配合的活塞桿及與液壓缸相連的蓄能器，所述活塞桿上端伸出浮體，且與所述支架裝置相連。

?所述單向阻尼器為倒置的圓錐體結構。

所述圓錐體上端面為開口狀結構，在圓錐體內對稱設置有加強筋，所述加強筋的一端固定在支撐桿上。

?所述支架裝置由對稱設置的三個支桿、及分別與三支桿相連的三個壓桿組成，所述三個支桿的一端與支撐桿的上端連接成一體，所述每個壓桿的一端安裝在三個支桿的桿體上，壓桿的另一端配合連接在浮體上。

?所述三個支桿以相交的一端向下呈傾斜狀結構。

?所述液壓缸為三個，所述液壓缸配合的三個活塞桿上套設有彈簧，且三個活塞桿的上端分別與三個壓桿的桿身相連。

?所述浮體上、下兩面均設有對稱的調整壓輪，所述調整壓輪壓靠在支撐桿的側壁上。

?所述調整壓輪通過連接軸與一移動架相連，所述移動架在浮體外側的軌道中移動，且移動架另一端由擋塊阻擋，所述移動架設有一橫桿部，在橫桿部上套設有彈簧。

?所述液壓缸內設有彈簧，所述彈簧的一端與活塞桿的下端相頂持，所述液壓缸通過一換向閥與儲能器相連。

所述液壓儲能發電系統還包括液壓馬達、發電機及蓄電池，所述儲能器、液壓馬達、發電機、蓄電池依次相連。

本發明的有益效果，本發明由于浮體與支撐桿之間存有間隙，使在波浪運動中支撐桿保持豎直狀態時，浮體可以在波浪中隨浪運動而順勢起伏，從而帶動支架裝置進行壓縮液壓缸工作，使浮體呈現上下運動和擺動相結合的運動方式，提高了吸收效率。結構合理，能量轉化率高。?

本發明的進一步的改進是支架裝置，可以實現在浮體擺動中對能量的吸收，而且對360度方向的波浪能均可吸收。進一步增加了能量的轉化效率。

本發明波浪能發電裝置由于移動架上彈簧的彈力可以起到保護作用，在臺風巨浪條件下在發電到達一個峰值后，不會產生硬性斷裂等情況，惡劣環境下生存能力強，即對災害性天氣適應性強。

本發明單向阻尼器采用錐體結構可以對波浪推動浮體向上運動時產生較大的阻力，從而通過活塞桿向下運動壓縮液壓缸做功，進而使發電機發電，增加轉化效率。

附圖說明

圖1?為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明另一角度的結構示意圖。

圖3為本發明俯視結構示意圖。