[發明專利]具有振蕩抑制板的多浮筏波浪能發電裝置

在審

• 申請號: 201710604669.5
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107288807A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 王迎光
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B11/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種海上發電領域的技術，具體是一種具有振蕩抑制板的多浮筏波浪能發電裝置。

背景技術

利用海洋波浪能源，是當今世界能源研究的方向。根據海洋觀測資料統計，中國沿海海域年平均波高在2.0m左右，波浪周期平均6s左右。臺灣地區及福建、浙江、廣東等沿海沿岸波浪能的密度可達5-8kW/m，波浪能資源十分豐富，總量約有5億千瓦，可開發利用的約1億千瓦，具有廣闊的開發利用前景。

發明內容

本發明針對現有技術由于結構設計特點導致中心較高、易產生包括縱蕩、橫蕩、升沉、橫搖、縱搖和首尾搖的六自由度的劇烈運動，容易發生傾覆和設備毀壞的缺陷，提出一種具有振蕩抑制板的多浮筏波浪能發電裝置，無需錨泊系統就可被定位于海洋中的某一位置，因而可省去一套海上錨泊系統本身的成本，同時也可省去海上安裝這套錨泊系統的復雜施工工藝，省去這部分安裝成本，縮短整個波浪能發電裝置的安裝周期，同時所能轉化的海洋波浪能也將大大提高，能夠大幅提升發電能力。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：具有振蕩抑制板的殼體和與殼體通過液壓缸活動連接的若干浮筏，設置于殼體的液壓轉動發電機構與浮筏的液壓缸輸出端相連，通過浮筏的上下運動驅動液壓缸產生動力，進而由液壓轉動發電機構轉換為電能。

所述的殼體包括：圓柱體殼以及設置于其上下兩側的半球殼和吊桿，所述的振蕩抑制板與吊桿的另一端相連，該振蕩抑制板為正方形結構且四角均采用圓弧設計，以增加施工工藝安全性和作業狀態下的安全性。

所述的液壓轉動發電機構包括：與液壓缸的輸出端依次連接的截止止回閥、液壓馬達、發電機以及電力變換器，其中：發電機在垂直和水平方向上與圓柱體頂甲板固定間距設置，且高于海平面，液壓馬達在海平面以上有一定的高度。

所述的活動連接是指：所述浮筏通過軟鋼壁與殼體轉動連接，軟鋼壁的中部與液壓缸的一端轉動連接，液壓缸的另一端與殼體轉動連接，當浮筏上下運動時驅動液壓缸的活塞桿張合，進而在其輸出端產生液壓。

技術效果

與現有技術相比，本發明可省去一套海上錨泊系統本身的成本，同時也可省去海上安裝這套錨泊系統的復雜施工工藝，省去這部分安裝成本，縮短整個波浪能發電裝置的安裝周期。另一方面，本發明所提出的多浮筏波浪能發電裝置所能轉化的海洋波浪能也將大大提高，能夠大幅提升發電能力。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖中：浮筏1、軟鋼壁2、鉸鏈3、活塞桿4、鉸鏈5、鉸鏈6、液壓缸7、活塞8、液壓油管路9、截止止回閥10、液壓馬達11、發電機12、電纜13、電力變換器14、電纜15、半球殼16、圓柱體殼17、吊桿18、振蕩抑制板19。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例中圓柱體底板與吊桿18相連，吊桿18與振蕩抑制板19相連，振蕩抑制板19將波浪能發電裝置穩定于海中某一位置。其中半球殼16上有鉸鏈6，液壓缸7 通過此鉸鏈6固定在半球殼16上；活塞8的活塞桿的底端連接著鉸鏈3。活塞8可在液壓缸7 中上下往復運動。活塞8推動液壓油流出液壓缸7，后經液壓油管流經截止止回閥10，再經液壓油管流進液壓馬達11并驅動液壓馬達11旋轉，液壓馬達11旋轉經傳動軸驅動發電機12 發出電力。整個波浪能發電裝置在海浪的作用下將產生在縱蕩、橫蕩、垂蕩、縱搖、橫搖和首尾搖六個自由度上的運動，但由于振蕩抑制板19的作用，整個波浪能發電裝置在在上述六個自由度上的運動都將大大地減小。

如圖1所示，所述的發電機12在垂直和水平方向上與圓柱體頂甲板固定間距設置，且高于海平面。

本裝置所采用的浮筏1為一個半球體，半球體的最大圓截面的直徑為39m，半球體的外殼采用26mm厚的高強度鋼板制成，以增大浮筏抵抗波浪沖擊損傷的能力。

所述的半球殼16的最大圓截面的直徑為100m，半球體的外殼采用28mm厚的低碳鋼板制成。

與半球殼16相連的圓柱體殼17的最大圓截面的直徑為100m，圓柱體高為55米，圓柱體殼采用28mm厚的低碳鋼板制成。

所述的吊桿18采用截面直徑為500mm的圓鋼制成，該吊桿高57m，共設20根。

所述的振蕩抑制板19為一正方體板，該正方體板的長×寬＝144m×144m。該正方體板采用28mm厚的低碳鋼板制成。

所述的發電機10的額定功率為17500kW。

本實施例的工作過程如下：