[發明專利]一種聚波型點吸收式波浪能發電裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202011492303.1
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112610393A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李世振;喬龍飛;時文卓;吉晨;楊旭
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;F15B1/02;F15B21/14
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 孫倩文

1.一種聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，包括波浪聚集裝置和發電裝置，所述發電裝置包括振蕩浮子、連桿、能量轉換裝置和阻尼調節裝置；

所述波浪聚集裝置包括環狀底板和擋板，所述擋板沿環狀底板的周向均勻分布，所有擋板的延長線交于環狀底板的中軸線上，任意兩相鄰擋板組成徑向縫；

所述振蕩浮子位于波浪聚集裝置的中心，其底部固定連接所述連桿，連桿底部連接能量轉換裝置內液壓缸的液壓桿，所述環狀底板底部通過支架與能量轉換裝置固定連接，所述能量轉換裝置的底部與阻尼調節裝置固定連接，在波浪作用下，振蕩浮子和連桿上下振蕩，將波浪能轉換為液壓能，能量轉換裝置將液壓能轉換為電能。

2.根據權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述環狀底板滿足如下關系式：

其中，r_o為環狀底板的外徑，r_i為環狀底板的內徑，r為環狀底板的半徑，介于r_o與r_i之間，為環狀底板上各點距環狀底板中心的距離，λ為水波場中水波的波長，m為正整數。

3.根據權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述擋板平面垂直于環狀底板平面上，所述徑向縫的有效深度指液面到環狀底板頂面的高度，所述徑向縫的深度由環狀底板的外側向內側降低。

4.根據權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述擋板的數量為大于等于3個；

優選的，所述徑向縫的寬度由外到內逐漸變小。

5.根據權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，若干擋板的外側加設有若干加寬板，每一加寬板與其擋板所組成的徑向縫深度由外側向內側逐漸降低。

6.根據權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述能量轉換裝置包括液壓缸、閥組、蓄能器、變量馬達和發電機，所述液壓缸的液壓桿與連桿連接，所述液壓缸的有桿腔和無桿腔均通過液壓管路連接閥組，所述閥組通過液壓管路連接變量馬達，該液壓管路上連接蓄能器，所述變量馬達與發電機連接。

7.根據權利要求6所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述閥組包括單向閥A、單向閥B、單向閥C、單向閥D、溢流閥、二位二通換向閥和調速閥，所述液壓缸的有桿腔通過單向閥A與一油箱A連接，液壓缸的有桿腔還通過單向閥B連接主液壓管路，所述液壓缸的無桿腔通過單向閥C與一油箱B連接，液壓缸的無桿腔還通過單向閥D連接主液壓管路，所述主液壓管路上設置有蓄能器和溢流閥，所述主液壓管路通過二位二通換向閥、調速閥連接變量馬達，變量馬達連接發電機。

8.根據權利要求6所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述能量轉換裝置包括一防腐外殼，所述液壓缸、閥組、蓄能器、變量馬達和發電機均位于防腐外殼內，所述支架與能量轉換裝置的防腐外殼固定連接，所述連桿外部也做防腐蝕處理。

9.根據權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置，其特征在于，所述環狀底板中心處設置有豎直方向的導向孔，所述連桿穿過導向孔與振蕩浮子連接。

10.一種權利要求1所述的聚波型點吸收式波浪能發電裝置的工作方法，其特征在于，波浪能發電裝置漂浮于水面或海面上，液面位于徑向縫內，當波浪來襲時，由于擋板的存在，水波場的干涉作用產生水波共振使波浪的振幅被放大，進而使得振蕩浮子的振幅被放大，振蕩浮子與連桿共同作上下往復運動，帶動能量轉換裝置的液壓桿和活塞上下往復運動，振蕩浮子運動的動能轉換為液壓能，能量轉換裝置將液壓能轉化為電能。