[發明專利]一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201610049621.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105715446B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 陳修龍;蔣德玉;孫建濱;吳良凱;王清
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22;F03B13/14;F03B15/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置及其工作方法，屬于發電裝置的技術領域。

背景技術

波浪能作為可再生能源的一種，是由風和海水的相互作用而形成。研究表明，海水波浪能密度是在海平面上方20米內空域的風能資源密度5倍，更是太陽能資源密度的20倍之多。波浪發電研究的技術水平可以側面反映一個國家和地區的發達程度。我國對波浪能的研究開展的則較晚，主要開始于上世紀70年代末，因此技術相對不成熟。在波浪能利用形式上，現在國際和國內主要采用的形式主要為振蕩水柱式波能裝置、振蕩浮子式波能裝置、擺式波能裝置。其中，振蕩水柱式波能裝置以近岸固定式為主，主要組成部分為伸入水下的水泥混凝土結構或鋼結構水室，水室在迎浪面端開口，水室上部為連通的空氣室，空氣室出口處安裝有空氣透平，在波浪作用下，水室中的波面推動上部的空氣運動，進而產生驅動空氣透平轉動的氣流，該裝置的缺點為設備復雜，建造成本高，占用海岸線較多；振蕩浮子式波能裝置多是布置在深海，并且是漂浮式結構，浮子和海底或者海底固定物相連接，浮子隨海浪的相對運動驅動液壓或者氣動裝置來收集波浪能，該裝置的缺點為結構比振蕩水柱式復雜，并且在深海處與海底不易固定；擺式波能轉換裝置是通過鉸接擺板吸收波浪能，其中擺板的鉸接方式有底部鉸接使和頂部鉸接式區分，又可分別稱為浮力擺和重力擺。擺板一端一般是通過液壓裝置轉換成壓力能，進而驅動液壓馬達，液壓馬達驅動發電機的模式進行的，該裝置的缺點是設備的效率較低，難以有效的收集波浪能。

經過對現有技術的檢索發現：將波浪能轉化為電能的新型多維并聯擺動海浪發電裝置，中國專利CN102444537提出了一種新型的多維并聯擺動海浪發電裝置，該裝置通過浮筒和重球之間的相對運動來帶動中間并聯機構產生高壓油液，從而吸收海浪能。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置具有三個自由度，可以同時吸收波浪的沖擊能量和上下浮動的勢能。

考察現有的海洋波浪能發電裝置，上下浮動海浪發電裝置，中國專利CN102889165提出了一種上下浮動的海浪發電裝置，通過浮子和液壓缸的配合實現海洋能的吸收。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置具有三個自由度，可以同時吸收波浪沖擊能量和上下浮動的勢能。

考察現有的海洋波浪能發電裝置，新型并聯多維擺動海浪發電裝置,中國專利CN104005902提出了一種新型的三自由度并聯式海浪發電裝置，該裝置通過固定的定平臺和活動的浮體之間的相對運動來帶動中間并聯機構產生高壓油液，從而吸收海洋能。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置無需系泊即可工作，成本投入較小。

考察現有的海洋能發電裝置，六維海浪發電裝置，中國專利CN102966485提出了一種六維海浪發電裝置，通過六條液壓缸支鏈吸收海洋能。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置采用懸浮與漂浮相結合的工作方式，無需固定平臺。

考察現有的海洋能發電裝置，新型六維海浪發電裝置，中國專利CN103032255,提出了一種新型六維海浪發電裝置，該裝置通過六條液壓缸支鏈吸收海洋能。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置采用懸浮與漂浮相結合的工作方式，無需固定平臺。

考察現有的海洋能發電裝置，波浪能發電裝置，中國專利CN103410654提出了一種波浪能發電裝置，包括連接單元、至少兩組中空的浮體和至少一組波浪能提取單元。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置為懸浮與漂浮相結合的工作方式，并且具有三個方向的自由度。

考察現有的海洋能發電裝置，新型三維海浪發電裝置，中國專利CN103306880提出了一種新型三維海浪發電裝置，通過浮子與并聯機構結合，吸收海洋能。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置采用的是懸浮與漂浮相結合的工作方式，并且無需固定平臺。

考察現有的海洋能發電裝置，中國專利CN103306881、CN103306882分別提出了新型并聯多維擺動海浪發電裝置和多維并聯擺動海浪發電裝置，其原理是通過固定平臺和漂浮浮筒之間的相對運動來吸收海洋能。與對比專利的區別為，本發明專利提供的發電機器人裝置采用懸浮與漂浮相結合的工作方式，無需固定平臺和系泊也可工作。

發明內容

針對現有技術的區別與不足，本發明提供了一種懸浮與漂浮結合的海浪能發電機器人裝置。

本發明還提供上述裝置的工作方法。