[实用新型]主动偏航系统和波浪发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及波浪发电技术，尤其涉及一种主动偏航系统和波浪发电装置。 

背景技术

波浪能发电是将波浪能转换为电能，波浪发电装置包括在至少两个铰接海上漂浮的漂浮筏体，漂浮筏体接收波浪能并将波浪能转换为机械能或液压能，再通过机械能或液压驱动发电机发电。 

在波浪能发电过程中，由于波向（波浪的来向）随时间不断变化，只有将波浪发电装置的艏向（位于波浪来向前方的漂浮筏体的长度方向）正对波浪来向，漂浮筏体与波浪起伏的响应和所吸收的波浪能才能达到最大值，波浪能利用效率最高。并且在波高（波浪的高度）较大的极端海况下，为了防止作用于漂浮筏体的载荷过大造成波浪发电装置结构损坏，则要求漂浮筏体的艏向尽可能偏离波浪来向，减小漂浮筏体对于波浪起伏运动的响应。 

现有的偏航装置是在漂浮筏体一侧设置一根支撑绳，支撑绳一端连接在漂浮筏体一侧，另一端连接在锚链上，支撑绳仅适用于约束漂浮筏体发生摇摆，不能准确控制波浪发电装置的偏航角度，以使波浪发电装置艏向与波向一致，并且在极端海况下，不能主动控制波浪发电装置艏向偏离波向。因而不能实现波浪能吸收效率最大化，容易导致波浪发电装置的损坏。 

实用新型内容

本实用新型提供一种主动偏航系统和波浪发电装置，用于解决现有技术中波浪发电装置不能根据当前波浪情况主动调节波浪发电装置的偏航方向的技术缺陷。 

本实用新型提供的一种主动偏航系统，包括动力装置、绞线驱动装置、用于检测当前波浪的波高、波向和漂浮筏体的艏向的检测装置、以及用于根据所述波高、波向和艏向得到所述动力装置的控制信号，并将所述控制信号发送至所述动力装置以改变所述漂浮筏体的偏航方向和角度的控制器；所述检测装置与所述控制器连接； 

所述动力装置的输出端与所述绞线驱动装置的输入端连接，所述动力装置和绞线驱动装置设置在靠近所述漂浮筏体一端的内部，所述绞线驱动装置上绕设有绞线，所述绞线的两个引出端分别用于锚固在所述漂浮筏体纵向两侧的海底。 

如上所述的主动偏航系统，优选地，所述检测装置包括用于检测所述波高、波向的波浪传感器和用于检测所述漂浮筏体的艏向的方向传感器； 

所述波浪传感器设置在漂浮筏体内部且与所述控制器连接；所述方向传感器设置在漂浮筏体外部且与所述控制器连接。 

如上所述的主动偏航系统，优选地，所述动力装置包括电机和变速器，所述电机的输出轴与所述变速器的输入轴连接。 

如上所述的主动偏航系统，优选地，所述动力装置还包括用于对所述电机实施制动的制动器。 

如上所述的主动偏航系统，优选地，所述绞线驱动装置包括卷筒和内齿轮，所述卷筒通过轴及轴承与所述漂浮筏体内部连接，所述内齿轮设置在所述卷筒端面且与所述变速器的输出齿轮啮合； 

所述卷筒具有多个圆周方向的绞线环槽，所述绞线绕设在所述绞线环槽内且引出的两端用于锚固于海底。 

如上所述的主动偏航系统，优选地，所述主动偏航系统还包括设置在所述漂浮筏体上的导缆装置，所述导缆装置为喇叭状结构，所述绞线的两个引出端穿过所述导缆装置而从所述漂浮筏体引出。 

如上所述的主动偏航系统，优选地，所述主动偏航系统还包括岸基监控器，所述岸基监控器与所述控制器连接。 

本实用新型还提供一种波浪发电装置，包括漂浮筏体和固定锚链，所述固定锚链一端与所述漂浮筏体的前部连接，所述固定锚链另一端锚固于海底，该波浪发电装置还包括如上所述的主动偏航系统，所述主动偏航系统设置在所述漂浮筏体内且靠近后端的位置。 

本实用新型提供的主动偏航系统和波浪发电装置，通过检测装置检测当前波浪的波高、波向和漂浮筏体的艏向，通过控制器接收波高、波向和艏向信息，经过计算分析，得到控制动力装置的运动量和运动方向的控制信号，以控制绞线驱动装置中绞线的调整量和方向，进而调整漂浮筏体的偏航方向和角度，能够根据当前波浪的波高、波向以及漂浮筏体的艏向主动进行偏航控制，提高波浪发电装置的波浪能吸收效率，并且可以避免极端海况对波浪发电装置造成损坏。 

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的主动偏航系统的机械结构示意图； 

图2为本实用新型实施例提供的主动偏航系统的拓扑结构示意图； 

图3为本实用新型实施例提供的主动偏航系统的局部结构示意图； 

图4为本实用新型实施例提供的动力装置和绞线驱动装置的结构示意图； 

图5为本实用新型实施例提供的主动偏航系统的偏航角度范围示意图； 

图6为本实用新型实施例提供的主动偏航系统的控制方法的流程图；