[發明專利]可變力矩式波浪能液壓發電裝置

有效

• 申請號: 201310540211.X
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103557112A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 楊紹輝;何宏舟
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B15/00;H02K7/18;F03D9/00;F03D1/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明專利屬于海洋可再生能源利用技術領域，尤其涉及一種可變力矩式波浪能液壓發電裝置。

背景技術

波浪能是一種清潔的海洋可再生能源，由于具有綠色環保和儲量豐富的特點，日益受到世界各國的廣泛關注。波浪能量的產生由自然條件及地理環境決定，能量變化幅值及其變化頻率隨機性較大，所以波浪能量是不穩定，不連續，甚至是快速突變的。因而，如何有效提高收集波浪能的平穩性，改善波浪能發電裝置輸出電能的質量，一直是亟待解決的關鍵問題。波浪能發電過程一般包括波浪能的采集，波浪能的傳遞以及發電輸出三個環節。波浪能的傳遞裝置一般有機械傳遞和液壓傳遞兩種形式，以往主要通過對波浪能傳遞裝置的設計和優化來緩解波浪能的波動性，例如加大機械傳遞裝置中飛輪的轉動慣量或在液壓傳遞裝置中利用蓄能器來調節波浪能的波動。雖然上述方法一定程度上起到了抑制波浪能波動的作用，但效果并不理想，這也是波浪能發電裝置一直未得到廣泛推廣的主要原因之一。如果能從波浪能的采集環節就采取措施，使波浪能采集裝置主動適應波浪波況的實時變化，并結合液壓傳遞裝置中的蓄能器一起使用，將會更加有利于波浪能發電裝置的平穩運行，提高輸出電能的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種波浪能輸入力矩和波浪能發電機艙的漂浮位置可隨波浪實時波況的變化而自適應調節，既能收集多點波浪能，又能同時收集風能的可變力矩式波浪能液壓發電裝置。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：?

本發明一種可變力矩式波浪能液壓發電裝置，它包括樁體、波浪能發電機艙、多組曲柄搖桿裝置、多組浮子力臂、多組振蕩浮子、導軌、機艙推桿、多組液壓發電裝置；所述的樁體的下端垂直深插入海底，導軌沿樁體的長度方向固定安裝在樁體的外壁上；所述的波浪能發電機艙套接在樁體并與樁體上的導軌滑接并可沿著導軌上下移動；所述的多組曲柄搖桿裝置的一端分別安裝于波浪能發電機艙上，多組曲柄搖桿裝置的另一端分別固定安裝在多組浮子力臂的中部，多組曲柄搖桿裝置的中部分別與多組液壓發電裝置連接；所述的多組浮子力臂的內端可旋轉的安裝于波浪能發電機艙的艙壁上，多組浮子力臂的外端分別固定安裝在一用于漂浮于海面上吸收波浪能量多組振蕩浮子上；所述的機艙推桿的上端連接在樁體上，機艙推桿下端與波浪能發電機艙頂部連接。

所述的機艙推桿由左、右兩個電液推桿組成，該左、右電液推桿上端的缸體分別固定在樁體的橫梁兩端，該橫梁位于樁體的上部，左、右電液推桿下端的活塞桿端與波浪能發電機艙頂部連接。

所述的曲柄搖桿裝置包括連桿、曲柄、活塞搖桿、旋轉軸、軸承、軸承座；所述的連桿一端與浮子力臂的中部相連，連桿另一端與曲柄的一端和活塞搖桿的一端連接點鉸接；曲柄的另一端與旋轉軸中部固定連接，旋轉軸的兩端分別套接一軸承，兩個軸承分別固定安裝在軸承座上，軸承座固定安裝于波浪能發電機艙上；所述的活塞搖桿的上端與連桿和曲柄相連，活塞搖桿的下端與液壓發電裝置的液壓缸活塞相連，在波浪力作用下活塞搖桿可帶動液壓缸活塞上下運動。

所述的液壓發電裝置包括液壓缸活塞、液壓缸、油箱、安全閥、單向閥、蓄能器、油路開關、變量液壓馬達、永磁發電機、濾油器和單向閥；所述的曲柄搖桿裝置的活塞搖桿與液壓缸活塞相連，液壓缸固定安裝于波浪能發電機艙內部并通過液壓管道依次連接單向閥、蓄能器、油路開關、變量液壓馬達；所述的變量液壓馬達的輸出軸與永磁發電機的轉子固定連接；變量液壓馬達通過出油管道與油箱連接，在該出油管道上設有安全閥。

本發明還包括無線通訊裝置、浪潮儀、隨行通訊電纜；所述的無線通訊裝置安裝于樁體的橫梁上，浪潮儀固定安裝在海底，其測量信號通過所述的隨行通訊電纜傳到安裝于波浪能發電機艙內部的自動測控裝置中。

所述的自動測控裝置包括微控制器、晶振電路、時鐘電路、程序存儲器、數據存儲器、A/D轉換器、RS232接口、鉛蓄電池、電壓測量電路、充放電開關；所述的微控制器的控制端口分別與晶振電路、時鐘電路、程序存儲器、數據存儲器、A/D轉換器連接，微控制器由鉛蓄電池提供電力，充放電開關安裝在微控制器與鉛蓄電池之間；在微控制器上設有RS232接口并通過該RS232接口與無線通訊裝置連接；所述的鉛蓄電池旁接電壓測量電路。

采用上述方案后，本發明具有的優點是：

（1）本發明裝置可根據波浪波高的實時變化情況，主動伸長或縮短浮子力臂的長度，從而自適應調節波浪能輸入力矩，使波浪能輸入能量穩定。