[发明专利]通过波浪作用产生能量的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2008年12月15日提交的美国专利申请号12/316,772的部分继续申请以及是于2008年3月27日提交的美国专利申请号12/079,591的部分继续申请，所述美国专利申请号12/079,591是于2006年11月7日提交的要求于2005年11月7日提交的美国临时专利申请号60/734,203的权益的废弃美国专利申请号11/593,895的部分继续申请，在此将它们引入作为参考。

技术领域

本发明是一种用于产生电力的系统和方法。更具体地说,是一种在平台上通过波浪作用产生电力的系统和方法。

背景技术

用大片水体中的水的局部运动的流水剪切力来产生电力的方法很多。例如,将潮流、风或重力导致的水的移动用作液力来移动某些固定在陆地上的大型装置的涡轮、门或其它部件。这种方法花费很高,不是很有效,而且易于损坏,原因在于将装置固定到陆地上有难度,而且海水为腐蚀性,海水中的小砂粒会导致过度的磨损。

风和水这两种丰富的自然资源的功率密度很低。风力必须超过100MPH才会将站立的人吹倒,即使人在很大的海浪中漂浮时,浪力会在你旁边流过,因为水是低密度液体。人会感觉到波浪的能量,但相对站立于路面被与风或水同速的车辆碰撞而言,此力极微小。力等于物体的密度乘以移动速度,因此,很低密度的物质,如风和水,不会产生较佳的能源,因为用于风和水的能源工程的规模必须很大且很昂贵,并且还会对我们的地球造成大范围的环境冲击,正如大型的液力发电工程那样。

为我们的地球创造充足可再生的不产生碳的廉价能源的解决方案,是找出一种途径以便利用低密度的风和/或水(我们地球上最丰富的资源)来产生高功率密度的能量,如烧煤电厂或核电厂那样的能量。

不幸的是,用波浪产生电力的很多在先的尝试都不能意识到各种不同的相关自由度,因此效率很低。此外,某些系统即使在风平浪静的情况下也会出现结构发散的不稳定状况。

发明内容

本发明是一种通过波浪作用以及相对于地平面调整数个块体来产生电力的系统和方法。浮动平台、壳体及其它部件形成相对于地平面可移动的第一块体。外力(波浪的摆动)会引起第一块体相对于地平面摆动。可移动的第二块体由壳体承载并相对于所述壳体可移动。此可移动的第二块体因相对于壳体改变位置而产生动能。在一个实施方案中,一机构将相对于壳体移动的第二块体的动能转换为电力。此系统通过各种不同的部件相对于壳体调整第二块体,以增加产生能量。

在一个实施例中,一种用摆锤产生能量的系统包括具有安装点和曲面的基体。所述摆锤具有连接点和与所述连接点彼此隔开的曲面，所述摆锤的所述连接点可枢转地安装于所述基体的所述安装点上。所述系统具有包括磁场装置和线圈装置的一对互补能量提取装置的能量提取系统，其中所述磁场装置相对于所述线圈装置的运动使所述线圈装置内产生电流。所述磁场装置由其中一个所述曲面承载。所述线圈装置由另一个所述曲面承载。

在一个实施例中,所述基体可相对于水体中的波浪移动，其中所述波浪中的水在所述基体上施加液压力。所述摆锤是可调的，以相对于所述波浪的波自然频率来调节所述摆锤的自然频率，以便增加产生的能量和控制产生的能量。

在一个实施例中,所述基体具有浮动平台，所述浮动平台具有排出所述水体的一部分的部分。所述基体和多个部件形成可移动的第一块体;及所述摆锤承载可移动的第二块体。所述可移动的第二块体和所述可移动的第一块体具有重量;阿基米得原理允许通过增加其中的排水量来增加所述可移动的第二块体的重量，以便提高功率密度和能量。

在一个实施例中,所述基体和多个部件形成第一块体;所述摆锤承载第二块体。所述第一块体具有可相对于所述波浪的波自然频率来调节的第一自然频率。所述第二块体具有可相对于所述第一自然频率和所述波自然频率来调节的摆锤自然频率(第二自然频率)。所述系统还包括主动调整系统，所述主动调整系统用于在所述块体相对于彼此和所述水体运动时调整所述块体中的至少一个块体的自然频率的调节。

在一个实施例中,所述磁场装置由所述摆锤承载。所述线圈装置由所述基体的所述曲面承载。所述线圈装置具有多个线圈，所述多个线圈是分开和不同的，并且能够产生电流。

在一个实施例中,所述基体的所述曲面是至少一条轨道，所述至少一条轨道具有一个所述互补能量提取装置。所述摆锤具有与所述轨道接合的安装装置。所述安装装置具有曲面，其中所述安装装置具有另一个所述互补能量提取装置。