[發明專利]海流能發電裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201310007287.6
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103047075A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 周宏賓;石茂順;劉宏偉;李偉;林勇剛;徐全坤;丁金鐘
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B15/12;H02P9/04;F16H39/02
• 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

1.海流能發電裝置，其特征在于：包括由海流推動旋轉的葉輪（1）、由葉輪（1）直接驅動的第一變量液壓泵（2），第一變量液壓泵（2）的入口連接油箱（13），第一變量液壓泵（2）的出口經過第一單向閥（3）連接變量液壓馬達（9）的入口，變量液壓馬達（9）的出口連接油箱（13），變量液壓馬達（9）具有第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸連接發動機（10）的主軸，該發電機（10）的輸出端連接負載（11），所述第二輸出軸連接第二變量液壓泵（8）的主軸，第二變量液壓泵（8）的入口接油箱（13），第二變量液壓泵（8）的出口經過第二單向閥（7）接變量液壓馬達（9）的入口，第二變量液壓泵（8）與變量液壓馬達（9）構成可吸收系統脈動的油液循環回路；所述葉輪（1）處裝有測量海流流速的流速傳感器（14），葉輪（1）與第一變量液壓泵（2）連接的主軸上裝有第一轉速傳感器（15），變量液壓馬達（9）入口的液壓管路上裝有壓力傳感器（19），發電機（10）的主軸上裝有第二轉速傳感器（20），所述流速傳感器（14）、第一轉速傳感器（15）、壓力傳感器（19）、第二轉速傳感器（20）采集的信號均傳輸給控制器（12），控制器（12）發出第一變量液壓泵的排量控制信號、第二變量液壓泵的排量控制信號、以及變量液壓馬達的排量控制信號。

2.如權利要求1所述的海流能發電裝置，其特征在于：所述變量液壓馬達（9）的入口管路上經過截止閥（4）連接有蓄能器（5）。

3.如權利要求1或2所述的海流能發電裝置，其特征在于：所述變量液壓馬達（9）的入口管路上連接有溢流閥（6）。

4.控制如權利要求1所述海流能發電裝置的方法，其特征在于：

1）葉輪（1）的轉速取決于海流施加在葉輪（1）上的轉矩和拖動第一變量液壓泵（2）時所受的反力矩，所述流速傳感器（14）將當前的流速信號傳輸給控制器（12），控制器（12）根據當前的海流流速計算得到要實現葉輪最大能量捕獲所需的最佳葉輪轉速，控制器（12）通過第一轉速傳感器（15）檢測到當前的葉輪轉速并與最佳葉輪轉速相比較，控制器（12）根據當前葉輪轉速與最佳葉輪轉速的比較值控制第一變量液壓泵（2）的排量，從而改變其施加在葉輪（1）主軸上的反力矩，從而將葉輪轉速調節到最佳葉輪轉速，以實現葉輪最大能量捕獲控制；

2）壓力傳感器（19）將采集到的系統當前壓力信號傳輸給控制器（12），控制器（12）將系統當前壓力與預先設定的壓力值進行比較，根據其差值計算得到變量液壓馬達（9）所需的排量，控制器（12）控制變量液壓馬達（9）的排量從而調節系統壓力到預先設定的值；第二轉速傳感器（20）將采集到的當前發電機轉速信號傳輸給控制器（12），控制器（12）將發電機當前轉速與發電機額定轉速進行比較，控制器（12）根據發電機當前轉速與發電機額定轉速的比較值控制第二變量液壓泵（8）的排量，從而改變其施加在發電機（10）主軸上的力矩，從而將發電機轉速調節到發電機額定轉速，以實現發電機恒轉速控制。