[发明专利]一种潜浮式海洋波浪能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用海洋波浪能进行发电的一种潜浮式海洋波浪能发电装置，属于可再生能源发电领域。

背景技术

随着石油、煤炭等非可再生能源存量的减少，能源越来越成为制约各国经济发展的关键，而海洋波浪能作为一种取之不尽的可再生能源日益受到人们的重视。波浪能的优点是它比较集中，易于根据天气预报波浪的变化。

波浪能利用存在的主要问题有：(1)波浪的幅值、相位和运动方向都是变化的，但有一定的季节性。(2)海上总有可能发生暴风雨或飓风，此时，波浪强度大大超过平时，波浪发电装置必须能承受这一巨浪的冲击。(3)波浪发电主要利用深水区波浪，因此，建设基础结构立于海底海床上的发电装置有较大困难。

发明内容

为了克服波浪能利用存在的问题，本发明提供一种潜浮式海洋波浪能发电装置。本发明解决波浪的幅值、相位和运动方向都是变化的问题所采用的技术方案是采用一种波浪摆汇集海洋能；本发明解决海上可能发生暴风雨或飓风对海洋波浪能发电系统造成巨浪冲击问题所采用的技术方案是整个系统可以像潜水艇一样潜入水中；本发明解决深水区建立发电装置困难问题所采取的技术方案是采用一种使用铁锚固定在海洋洋面上的潜浮式海洋波浪能发电装置。

一种潜浮式海洋波浪能发电装置，包括有波浪摆外壳体、波浪摆、连接体，液压变速系统，液压变速系统内流体，水轮机，发电机，整体密封的主浮体以及主浮体内水箱。

波浪摆以摇摆轴为中心上下摆动经过转轴带动传动杆左右运动；波浪摆的形状右边为半圆柱体或圆柱形，左边形状根据海洋波浪的周期和波幅设计。

连接体连接波浪摆和整体密封的主浮体，连接体和主浮体一起构成密封系统。连接体里面的传动杆将波浪摆摇摆轴上的摆动动能传输到液压变速系统中；传动杆连接液压变速系统的活塞，利用摆动动能使液压变速系统的活塞左右运动，从而使安装水轮机的通道内流体运动使水轮机转动，带动发电机发电。

整体密封的主浮体内水箱在主浮体的底层，由4个密封水箱构成。

海洋波浪能是以大作用力(数吨的力)，低速度(0.5～2米/秒)的形式存在的一种能量，要将这种能量系统与传统的高速旋转发电机相耦合，必须使用高变速比的传动装置或低效率的机械装置，如变速齿轮箱和空气压缩透平系统。这通常会严重限制系统效率的提高，增大系统装置的造价。本发明巧妙的利用液压变速系统来解决两种能量转换速度上的匹配问题。

附图说明

图1为波浪摆剖面示意图(放大后)；

图2为潜浮式海洋波浪能发电系统剖面示意图；

图3为潜浮式海洋波浪能发电系统俯视示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

图1为波浪摆剖面示意图。1为波浪摆外壳体，2为摇摆轴，3为波浪摆内部密封空间，4为转轴，5为传动杆。随着海洋波浪的起伏，波浪摆1以摇摆轴2为中心上下摆动经过转轴4带动传动杆5左右运动。海洋波浪能汇聚为传动杆5上的动能。波浪摆1的形状设计成能最大限度地吸收波浪能的形状：右边为半圆柱体，左边形状根据海洋波浪的周期和波幅设计。从左边过来的波浪使波浪摆摆动，波浪摆右边做成圆柱形，这样波浪能被波浪摆1接受，于是右边的海面不再有波浪。

实施例2：

图2为潜浮式海洋波浪能发电系统剖面图。6为连接体，7为液压变速系统，8为液压变速系统内流体，9为水轮机，10为发电机，11为主浮体12内的水箱，12为整体密封的主浮体。

连接体6为波浪摆1和潜浮式海洋波浪能发电系统主浮体12之间的连接体，和主浮体12一起构成密封系统。一方面连接体6起着波浪摆1和主浮体12的固定和连接作用，另一方面，连接体6里面的传动杆5可将波浪摆摇摆轴上的摆动动能传输到液压变速系统7中。利用摆动动能使液压变速系统7的活塞左右运动，从而使安装水轮机9的通道内流体8运动使水轮机9转动，带动发电机10发电。

主浮体12内水箱11在主浮体12的底层，由4个密封水箱构成，如图3中虚线分割排布。通过控制四个水箱11的水量，就可以控制整个潜浮式海洋波浪能发电系统潜入水中和升出水面以及控制整个系统的吃水深度。具体的控制方法使用通用的潜水艇上升下潜控制方法就可以。