[發(fā)明專利]能量站及能量站的部件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810444831.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108678891A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒂莫·西爾塔拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海底能源公司
• 主分類號(hào): F03B13/18
• 分類號(hào): F03B13/18;F03B13/26;F03B17/06
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;石磊

本發(fā)明涉及利用由于如波浪、潮汐或水流等引起的水運(yùn)動(dòng)的水下能量站。本發(fā)明還涉及到這種能量站的部件，即用于捕獲波浪能量的水下翼(9、10、11)、用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備(12)，以及用于傳輸電能的連接器(46)。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，由于水流導(dǎo)致翼(9、10、11)產(chǎn)生繞鉸接軸線的力矩，并且具有獨(dú)立的發(fā)電機(jī)或鏈接的鉸鏈?zhǔn)桨l(fā)電機(jī)以及基于能量感應(yīng)傳輸?shù)哪軌蛩赂浇拥母吖β孰娺B接器(46)。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年1月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380005578.X、名稱為“能量站及能量站的部件”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(該申請(qǐng)對(duì)應(yīng)的PCT國(guó)際申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)柺荘CT/FI2013/050046)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用如波浪、潮汐或水流的水運(yùn)動(dòng)的水下能量站(energyplant，能量站)。本發(fā)明還涉及這種能量站的部件，即用于捕獲水運(yùn)動(dòng)能量的水下翼、用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，以及用于傳輸電能的連接器。

背景技術(shù)

在文獻(xiàn)WO2004/097212中披露了用于提供波浪能量站的現(xiàn)有技術(shù)解決方案。所述波浪能量站具有兩個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)單元并且水域(water basin)的水體適于致動(dòng)生產(chǎn)單元或致動(dòng)淹沒(méi)在水域底部的生產(chǎn)單元部件。生產(chǎn)單元用于將水體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成其它形式的能量，如電能、機(jī)械能或中間介質(zhì)的壓力。

某些問(wèn)題涉及現(xiàn)有技術(shù)的波浪能量站。由于流面?zhèn)让嫔显龃蟮膲毫σ约霸诹硪粋?cè)上減小的壓力(抽吸)，流面的任何輪廓產(chǎn)生力。抽吸更為重要，通常引起高達(dá)壓力的2/3。在WO2004/097212A1中的水下襟翼利用抵靠著板狀體的停滯壓力。它生成對(duì)板的前側(cè)/流側(cè)的過(guò)壓，但因?yàn)闆](méi)有沿相對(duì)的表面的增大的流速，在相對(duì)側(cè)上更重要的抽吸不能有效地形成。此外，在側(cè)邊緣周圍的流(參見(jiàn)附圖2中的4)引起擾動(dòng)，并且更進(jìn)一步地降低了小的背面抽吸。當(dāng)板從豎直位置向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流動(dòng)方向遠(yuǎn)離表面的法線，從而更進(jìn)一步地減少了壓力差形成。同樣當(dāng)流的迎角在板的軸線上不直的情況下，前緣周圍的流進(jìn)一步降低了效率。

當(dāng)水運(yùn)動(dòng)的能量被捕獲到諸如平面或翼的移動(dòng)表面，或像浮標(biāo)的漂浮體積時(shí)，存在速度非常緩慢但力卻很大的問(wèn)題。因此由于需要磁飽和以及增加速度，直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將是極其大的機(jī)器。這通常設(shè)置有單獨(dú)的液壓傳動(dòng)裝置。在水的底部或中間的當(dāng)前液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有帶有柔性管和多個(gè)連接器及閥門的長(zhǎng)管道線。這將引起以下的問(wèn)題：

-流動(dòng)阻力加熱液壓流體，該液壓流體需要在單獨(dú)的冷卻器或冷卻管線中冷卻，所述冷卻管線反過(guò)來(lái)又對(duì)系統(tǒng)添加更多的流動(dòng)阻力。

-增加的流動(dòng)阻力削減了系統(tǒng)反作用于瞬時(shí)能量峰值并捕獲瞬時(shí)能量峰值的能力。根據(jù)這些峰值的測(cè)量將使系統(tǒng)對(duì)于平均使用來(lái)說(shuō)尺寸太大并且其中平均工作測(cè)量壓力需要用限壓閥釋放從而損失所提供的能量。

-所有部件和管線同樣增加了空間需求和尺寸，從而增加了成本。

-長(zhǎng)管線使得液壓蓄能器的有效使用很困難。

-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)隨著波浪定期地停止和重新啟動(dòng)導(dǎo)致對(duì)主干網(wǎng)絡(luò)的有害峰值，降低了整個(gè)能量站的可用性。

用來(lái)自干燥環(huán)境已知的技術(shù)進(jìn)行水下電連接，因此這些電連接在水下環(huán)境中是不切實(shí)際的。這些電連接在發(fā)電機(jī)運(yùn)行同時(shí)也無(wú)法連接/斷開(kāi)連接。在潮濕環(huán)境中由潛水員進(jìn)行高功率的連接，遠(yuǎn)程操作的水下交通工具或其它遠(yuǎn)程設(shè)備也風(fēng)險(xiǎn)太大，因?yàn)榭赡苈╇姾投搪贰Ｒ虼颂娲枪δ苄詥卧浅０嘿F，并且需要關(guān)閉整個(gè)能量站。

因此，系統(tǒng)很難如優(yōu)選的在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為提供一種利用水運(yùn)動(dòng)的能量站和能量站的部件提供新的解決方案，使用該解決方案能夠避免或減少現(xiàn)有技術(shù)能量站的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)用來(lái)將來(lái)自水運(yùn)動(dòng)的能量捕獲到水下翼的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量站來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中，所述翼具有非平面的輪廓。所述翼輪廓優(yōu)選地具有這種形狀，該形狀實(shí)現(xiàn)了低摩擦的高提升。