[實(shí)用新型]一種滾動(dòng)式波浪能采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820452765.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN208089459U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳浪;余璐;葛旭甫
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本實(shí)用新型提供一種滾動(dòng)式波浪能采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括波浪能采集系統(tǒng)、液壓傳輸系統(tǒng)和動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，波浪能采集系統(tǒng)通過液壓傳輸系統(tǒng)與動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連，將采樣的波浪能轉(zhuǎn)化后通過液壓傳輸至動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。采用滾動(dòng)式葉輪作為采集波浪能的載體，適應(yīng)不同大小波浪變化，提高波浪能量的收集效率，通過傳動(dòng)軸傳遞給能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后，利用液壓傳輸系統(tǒng)將高液壓能輸送至液壓馬達(dá)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，通過液壓蓄能器有效緩解波浪能的非均衡性對系統(tǒng)壓力造成的脈動(dòng)，減壓閥對發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，保證輸出能量比較平穩(wěn)，防止發(fā)電機(jī)過載運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)將波浪能高效、穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化為電能，為近海居民生活生產(chǎn)提供能源供給。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種滾動(dòng)式波浪能采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全球氣候變化、能源短缺和環(huán)境污染等問題的日益加劇，促使大力發(fā)展可再生能源成為全球共識。波浪能作為一種清潔、無污染的可再生新能源，能流密度高、儲量豐富且分布廣泛。我國海岸線漫長，山東、江蘇、福建、浙江、廣東和臺灣地區(qū)波浪能豐富，總量約有5億千瓦，可開發(fā)利用的約有0.7-1.7億千瓦，平均能流密度約為2-7kW/m，開發(fā)利用波浪能給近海城市提供能源具有廣闊的空間和潛力。

波浪能作為一種重要的海洋能,研究波浪能發(fā)電裝置是一種有效緩解能源壓力的方式，然而我國波浪能發(fā)展仍然面臨規(guī)模偏小、技術(shù)成熟度不高、創(chuàng)新能力不強(qiáng)等問題。研究機(jī)構(gòu)相對較少、相關(guān)技術(shù)處于樣機(jī)試驗(yàn)階段，中科院廣州能源研究所為代表的少數(shù)單位開發(fā)的波浪能發(fā)電技術(shù)進(jìn)入海試階段。在眾多的波浪能發(fā)電裝置中，有些采集機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜，很難適應(yīng)波浪運(yùn)動(dòng)特征，能量攝取效果不佳，對波浪能的利用率低，吸收效率低。此外，中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)能量損失較大，導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換效率低，輸出電能不平穩(wěn)，限制了波浪能進(jìn)一步商業(yè)化發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種滾動(dòng)式波浪能采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，能適應(yīng)不同大小波浪變化，提高波浪能量的收集效率，可高效、穩(wěn)定地將波浪能轉(zhuǎn)化為電能，為近海居民生活生產(chǎn)提供能源供給。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種滾動(dòng)式波浪能采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括波浪能采集系統(tǒng)、液壓傳輸系統(tǒng)和動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，波浪能采集系統(tǒng)通過液壓傳輸系統(tǒng)與動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連，將采樣的波浪能轉(zhuǎn)化后通過液壓傳輸至動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電；

所述波浪能采集系統(tǒng)包括葉輪、傳動(dòng)軸和能量轉(zhuǎn)換器，能量轉(zhuǎn)換器通過傳動(dòng)軸與葉輪連接；

所述動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)，液壓馬達(dá)與發(fā)電機(jī)軸連接，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能；

所述液壓傳輸系統(tǒng)包括進(jìn)油總管、回油總管和主油箱，進(jìn)油總管兩端分別與能量轉(zhuǎn)換器出口和液壓馬達(dá)入口相連通，進(jìn)油總管沿液壓傳動(dòng)的方向依次設(shè)有液壓蓄能器和減壓閥，回油總管兩端分別與液壓馬達(dá)出口和主油箱入口相連通，主油箱出口通過供油管與能量轉(zhuǎn)換器入口相連通。

優(yōu)選的方案中，所述能量轉(zhuǎn)換器通過支架安裝在系泊平臺上，能量轉(zhuǎn)換器包括大齒輪、小齒輪、回轉(zhuǎn)圓盤、油盤和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，大齒輪、回轉(zhuǎn)圓盤和油盤均固定安裝在傳動(dòng)軸上，油盤通過進(jìn)油支管與進(jìn)油總管連通，小齒輪通過小齒輪軸安裝在回轉(zhuǎn)圓盤上，小齒輪與大齒輪嚙合，小齒輪軸兩端對稱設(shè)置兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的方案中，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括曲柄、活塞連桿和液壓缸，曲柄一端與小齒輪軸固定連接，曲柄另一端與活塞連桿鉸接，活塞連桿帶動(dòng)液壓缸內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓缸設(shè)有與油盤鉸接的圓柱銷，液壓缸的低壓腔與供油管連通，液壓缸的高壓腔與油盤入口連通。

優(yōu)選的方案中，所述葉輪采用滾動(dòng)式結(jié)構(gòu)，外圓柱面上設(shè)有3個(gè)葉片。

優(yōu)選的方案中，所述進(jìn)油總管上安裝有壓力表和溢流閥，溢流閥出口通過溢流管與主油箱連通。

優(yōu)選的方案中，所述進(jìn)油總管、回油總管或進(jìn)油支管上安裝有單向閥。