[實用新型]液壓式能量轉換系統

有效

• 申請號: 201320054120.0
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203130354U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 史宏達;劉臻;馬哲;曹飛飛;曲娜;王金龍;高人杰;薛坤
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 劉雁君

技術領域

本實用新型屬于波浪能發電技術領域，特別涉及一種液壓式能量轉換系統。

背景技術

波能發電裝置在進行波能發電時，通常包含兩個能量轉換過程：首先是將波浪能轉換為可供發電機利用的機械能形式，即能量的一次轉換過程；其次是通過發電機將機械能轉換為電能進行輸出，即能量的二次轉換過程。波能轉換裝置的核心問題是能量的一次轉換過程。波浪能在第一次轉換過程中產生的機械能的形式，有利用波浪上下運動直接轉換成機械運動的；有利用波浪上下運動產生氣流或水流去驅動渦輪發電的；也有利用波浪裝置的擺動或轉動產生氣流或水流去驅動渦輪機發電；或把低壓大波浪變成小體積高壓水，然后引入高位水池產生水頭帶動渦輪機發電的。

目前常用的能量轉換裝置主要有以下兩種：

振蕩水柱式：安全可靠性高但波能轉換率較低，現有振蕩水柱式波能發電裝置多為航標燈等微型電力設備供電，輸出功率較小；近岸振蕩水柱式波能發電裝置對海岸地形要求較高。

越浪式：結構簡單、波能轉換率較高，但由于對材料要求較高，且極易在波浪作用下發生破壞，喪失工作能力，維修及保護成本較高。

與歐美國家沿海海域波高大、能流密度高相比，我國沿海海域波浪能周期短、波高小，可利用率較低，不適用于以上兩種方式。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種能量轉換效率較高，建造成本低，輸出電能穩定，應用廣泛的液壓式能量轉換系統。

本實用新型的技術方案是：一種液壓式能量轉換系統，其包括浮子、立柱、液壓系統和能量輸出裝置。浮子套裝于立柱上，沿立柱上下運動。浮子頂部和底部分別設有四個相同的用以限制浮子水平方向運動的導向裝置。導向裝置能消除波浪對浮子水平傾覆振蕩的影響，有利于波能的收集和轉換。液壓系統包括混合罐、液壓馬達和四個相同的、分別設置于立柱四個側面的液壓傳動機構。液壓傳動機構包括液壓缸、進水管、輸水管A和輸水管B。立柱的四個側面分別設有一個液壓缸。液壓缸位于浮子上方，其套筒端與立柱固定連接，其活塞桿通過導向裝置的支撐架與浮子固定連接；進水管一端伸入海水中，另一端連通于液壓缸套筒的進水口；輸水管A一端連通于液壓缸套筒的出水口，另一端連通于輸水管B，輸水管B一端連通于輸水管A的出口，另一端連通于混合罐的入水口。混合罐的出水口與液壓馬達的進水口連通，液壓馬達的出水口處設置排水管，將多余的水排出。所述進水管、輸水管A、輸水管B和排出管上均設有單向閥。所述能量輸出裝置的輸入端與液壓馬達的輸出端連接。混合罐、液壓馬達和能量輸出裝置高于海面。

所述能量輸出裝置為發電機。

所述導向裝置包括導向輪和支撐架。支撐架固定于浮子上，導向輪的輪軸固定于支撐架上，導向輪與所述立柱側面接觸。

所述浮子為底部呈倒錐形的空心圓柱體。該結構有利于收集更多的波能，且其內部空心可以根據海況裝載配重。浮子表層涂防腐漆，以防止在被海水腐蝕。

本實用新型的有益效果在于：

1、與波浪直接接觸，能量轉換次數少，提高了能量轉換率。

2、結構簡單，活動部件較少，整體穩定性高，可靠度好，能兼顧結構的可靠性及波能轉換率。

3、對波浪的隨動性優越，可靠性高、使用壽命長、效率低、易于拆卸和組裝，便于安裝布防和維修。

4、建造成本較低，輸出電能穩定，可用于對裝置的保護要求不太高，波能密度低的區域。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型中液壓缸與浮子連接的局部放大圖；

圖3是本實用新型中導向裝置的結構示意圖；

圖4是本實用新型中浮子的結構示意圖。

圖中：101、發電機，102、排水管，103、液壓馬達，104、混合罐，105、輸水管B，106、輸水管A，107、液壓缸，108、導向裝置，109、浮子，110、進水管，111、立柱，112、活塞桿，113、支撐架，114、導向輪，115、輪軸。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例具體說明本實用新型。

實施例1

如圖1-圖3所示：本實用新型包括立柱111、浮子109、液壓系統和能量輸出裝置。浮子109套裝于立柱111上，沿立柱111上下運動。浮子109頂部和底部分別設有四個相同的用以限制浮子109水平方向運動的導向裝置108。導向裝置108能消除波浪對浮子109水平傾覆振蕩的影響，有利于波能的收集和轉換。導向裝置108包括導向輪和支撐架。支撐架固定于浮子109上，導向輪的輪軸115固定于支撐架上，導向輪與立柱111側面接觸。