[发明专利]漂浮式水浪能量采集转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及水浪能源技术领域，特别涉及一种漂浮式水浪能量采集转换系统。

背景技术

水浪，亦称为水波或波浪，是河流、湖泊、海洋等水体受风力或温差等自然因素的影响而形成的一种机械波。水浪，尤其是海浪，蕴含着巨大的能量，是极为重要的能源资源。水浪所蕴含的能量亦称为水浪能，与石油、煤炭、天然气这三大传统能源资源相比，水浪能具有储量大、无污染、可永续利用的优点。然而，水浪能也具有密度低(单位面积或单位体积所蕴含的能量少)、不稳定的缺点，而密度低、不稳定则进一步导致水浪能难以得到充分利用。

近年来，随着传统能源资源供求关系的紧张和人类环保意识的觉醒，人们越来越关注水浪能的利用问题。为数不少的发明人在水浪能的利用方面进行了积极的探索，提出了多种多样的技术方案。从已公开的技术文献看，目前，人们在水浪能的利用方面所提出的技术方案主要是利用海浪发电，亦即将海浪能转化为电能，而基本的转化形式则包括以下三类：

其一，利用海浪波动所产生的冲力压缩装置内的空气，再用压缩空气驱动叶轮，由叶轮带动发电装置发电；

其二，直接利用海浪波动所产生的冲力驱动发电装置发电；

其三，将海浪转化为水流，由水流驱动发电装置发电。

上述三类技术方案各具特色，总的说来，直接利用海浪波动所产生的冲力驱动发电装置发电的技术方案因减少了能量转化的环节，在技术上更合理一些。然而，现有的直接利用海浪波动所产生的冲力驱动发电装置发电的技术方案也有其不足，而主要的不足在于，现有技术所利用的是“点能量”。所谓“点能量”，是指直接作用于发电装置的水体面积与发电装置中接受动力的装置的尺寸大体相当，人们将以这种方式传递的能量，形象地称之为“点能量”。由于水浪能(包括海浪能)具有密度低的缺点，因此，现有的这种以“点能量”的方式实现海浪发电的技术方案具有较大的局限性。

总的说来，水浪能的密度低，是制约水浪能源技术产业化应用的一个瓶颈，也是多年来现有技术希望解决而未能完全解决的问题。至于水浪能不稳定的缺点，现有技术已经有了相对成熟的解决办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种漂浮式水浪能量采集转换系统突破水浪能的密度低这一制约水浪能源技术推广、应用的瓶颈，从而大幅度地提升水浪能的产业化利用水平。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种漂浮式水浪能量采集转换系统，其包括至少两个以串联的方式漂浮在水面上，且彼此间活动连接的浮台，所述浮台上设有动力传递装置和能量转换装置，相邻浮台之间的动力传递装置与能量转换装置活动连接，在水浪的作用下，相邻浮台作相对运动，带动浮台上的动力传递装置与相邻浮台上的能量转换装置作相对运动，使得能量转换装置进行能量转换。

上述技术方案的能量转换原理是：风力等自然力与水面作用产生水浪。水浪的波动推动漂浮在水面上的浮台运动，由于水浪的传播有一个过程，因此，相邻浮台的运动是不同步的，而这种不同步会导致浮台相对运动。相邻浮台的这种相对运动通常表现为不同步的上下运动或以连接处为中心的相对转动。相邻浮台的这种相对运动会带动分别位于相邻浮台，且彼此活动连接的动力传递装置和能量转换装置作相对运动。这一过程实质上就是把“面能量”——整个浮台所获得的机械能传递到了能量转换装置(例如，但不限于直线式发电机)这个“点”上，从而解决了水浪能的密度低的缺点。事实上，通过“面能量”来实现水浪能的转换，也是本发明区别于现有技术的最本质的特征之一。

基于“面能量”的转换利用这一总的发明构思，本发明还提出另一种技术方案来解决本发明要解决的技术问题，该技术方案如下：

一种漂浮式水浪能量采集转换系统，其包括至少两个以串联的方式漂浮在水面上，且彼此间活动连接的浮台，所述浮台上设有固定座，能量转换装置跨接在相邻的两个浮台上的固定座上，在水浪的作用下，相邻浮台作相对运动，使得能量转换装置进行能量转换。该技术方案的特点在于，能量转换装置直接在相邻的两个浮台的相对运动的作用下，实现能量的转换。

在上述技术方案的基础上，本发明进一步采用下述技术方案来解决本发明所要解决的技术问题：

所述能量转换装置包括活动部件和固定部件，相邻浮台作相对运动时，活动部件和固定部件作相对运动。

进一步地，所述浮台相邻的端面上设有铰链座，相邻的两个浮台通过铰链座铰接，随着水浪的波动，相邻的两个浮台以铰链轴为中心线做相对转动运动。