[實(shí)用新型]一種雙行程往復(fù)擺動(dòng)式波浪能發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820135556.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN208184884U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷秀興;張文燦;盧清華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 王國(guó)標(biāo)

本實(shí)用新型公開了一種雙行程往復(fù)擺動(dòng)式波浪能發(fā)電裝置，包括底座，所述底座上鉸接有偏擺，所述底座的左右兩端均安裝有能量轉(zhuǎn)換器，所述能量轉(zhuǎn)換器的一端與支座鉸接，另外一端與偏擺鉸接，所述支座與底座固定連接，兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換器以偏擺的中心線鏡像對(duì)稱分布。本實(shí)用新型通過利用偏擺接受波浪的擺動(dòng)，然后將擺動(dòng)的勢(shì)能通過能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為電能，而且偏擺的兩側(cè)均設(shè)有能量轉(zhuǎn)換器，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔緊湊，易于成組配置，有助于提高疲勞壽命和可靠性，而且可以實(shí)現(xiàn)成組式大規(guī)模波浪能發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種波浪能發(fā)電領(lǐng)域，特別是擺動(dòng)式波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，世界上可開發(fā)的海洋波浪能儲(chǔ)量超過1TW，近海岸的波浪具有20-50kW/m的潛在功率，其峰值可達(dá)100KW/m，相比于太陽(yáng)能(1500W/m²)和風(fēng)能(600W/m²)的功率密度，海洋波浪的功率密度和可開采的儲(chǔ)量都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。從目前到2050年，世界各國(guó)采用的各種波浪發(fā)電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的波浪能開發(fā)總量將超過46GW。因此，波浪能發(fā)電技術(shù)將是彌補(bǔ)現(xiàn)有能源短缺和危機(jī)的一種重要的技術(shù)手段，也是未來新能源技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的趨勢(shì)和方向。

根據(jù)現(xiàn)有的波浪動(dòng)能至電功率轉(zhuǎn)換原理的不同，現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置主要可以分成四類：(1)震蕩水柱式波浪發(fā)電裝置；(2)水壩式波浪發(fā)電裝置；(3)端部固定式波浪發(fā)電裝置；(4)點(diǎn)吸收式波浪發(fā)電裝置。震蕩水柱式波浪發(fā)電裝置通過波浪運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)固定導(dǎo)流管內(nèi)的水柱，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)管內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)機(jī)在空氣運(yùn)動(dòng)中旋轉(zhuǎn)發(fā)電。該發(fā)電裝置具有三次的能量轉(zhuǎn)換過程，最終是采用低密度的空氣運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電功率轉(zhuǎn)換，雖然具有結(jié)構(gòu)成熟、易于實(shí)現(xiàn)等特征，但整體的能量轉(zhuǎn)換效率偏低。水壩式波浪能發(fā)電采用溢出水壩的水流動(dòng)能沖擊水輪機(jī)實(shí)現(xiàn)波浪能到電功率的轉(zhuǎn)換，該裝置需要構(gòu)建大型的基礎(chǔ)水壩，具有投資周期長(zhǎng)，過程復(fù)雜等問題。端部固定形式的波浪發(fā)電裝置采用各種曲面形式的波浪能吸收和轉(zhuǎn)換元件，并具有裝置底部或者頂部固定的結(jié)構(gòu)形式，尤其有利于近海沿岸的波浪能吸收和功率轉(zhuǎn)換。點(diǎn)吸收形式的波浪發(fā)電裝置一般用于遠(yuǎn)海和深海的波浪能轉(zhuǎn)換，但常難以獲得有效的維護(hù)和高效的實(shí)時(shí)控制。

上述各類波浪發(fā)電裝置通常用于波浪周期為5～12s左右的波浪環(huán)境中，由于沒有設(shè)置恰當(dāng)?shù)墓β示彌_環(huán)節(jié)，經(jīng)由上述裝置中發(fā)出的電功率波動(dòng)幅度很大，震蕩很劇烈。當(dāng)上述波浪發(fā)電裝置發(fā)出的電功率并入電網(wǎng)時(shí)，極容易對(duì)電網(wǎng)功率造成很大的沖擊，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。同時(shí)，上述波浪能發(fā)電裝置的效率偏低，通常只有約10–15％的波浪動(dòng)能能夠最終轉(zhuǎn)換成為電功率。如果采用液壓形式的波浪能轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，上述裝置還容易產(chǎn)生液壓油泄露并對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生污染等問題。

綜上所述，現(xiàn)有的波浪能發(fā)電技術(shù)通常具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本過高、效率偏低、功率質(zhì)量比較低等一系列的缺點(diǎn)，也難以較好地在近海沿岸大規(guī)模應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種能夠在近海沿岸實(shí)現(xiàn)大規(guī)模波浪能轉(zhuǎn)換的高效的波浪能發(fā)電裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的解決方案是：一種雙行程往復(fù)擺動(dòng)式波浪能發(fā)電裝置，包括底座，所述底座上鉸接有偏擺，所述底座的左右兩端均安裝有能量轉(zhuǎn)換器，所述能量轉(zhuǎn)換器的一端與支座鉸接，另外一端與偏擺鉸接，所述支座與底座固定連接，兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換器以偏擺的中心線鏡像對(duì)稱分布。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述能量轉(zhuǎn)換器包括箱體，所述箱體的上下兩端分別套有上推力管與下推力管；所述上推力管的上端與偏擺鉸接，下端與與箱體滑動(dòng)連接；所述下推力管的下端與支座鉸接，上端與箱體滑動(dòng)連接，所述上推力管與下推力管的中心線重合，所述上推力管的下端與上推力管的上端相互離開；所述箱體的上下兩端還分別軸接有上絲桿、下絲桿，所述上絲桿套在上推力管內(nèi)并與上推力管螺紋連接，所述下絲桿套在下推力管內(nèi)并與下推力管螺紋連接，所述箱體的左右兩端均設(shè)有發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)包括電機(jī)軸，兩個(gè)所述的電機(jī)軸分別與上絲桿、下絲桿傳動(dòng)連接。