[发明专利]一种多级主动协调的波浪能发电液压传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋波浪能发电技术，尤其涉及一种多级主动协调的波浪能发电液压传动系统。

技术背景

波浪能量转换装置可以将采集到的能量以具体的形式输出、传递至发电机中。由于波浪能的能量产生是由自然条件及地理环境决定，能量变化幅值、频率随机性较大，输入功率一般不稳定、不连续，甚至会有快速突变，其对发电装置的机械结构的耐冲击、稳定性和可靠性有一定要求。在能量转换装置中，液压传动因具有结构形式简单、柔性传输，蓄能稳压，大扭矩等优点，被广泛采用。

传统的液压传动系统采用蓄能器平缓波速波况变化引起的波浪能量波动，从而实现能量的稳定输出，但是由于捕获机构周期变化复杂、液压传动效率低下及蓄能器被动调节等问题，从而影响到电能品质及成本。在此情况下，如果能将波浪能进行能量分区，然后根据区域进行多级主动调节，将非常有利于波能发电系统液压传动效率的提高。

发明内容

本发明提供了一种多级主动协调的波浪能发电液压传动系统，用于解决现有技术中波浪发电系统不能根据当前波浪能量区域中的波能密度的不同来进行多级主动调节发电的技术不足。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：一种多级主动协调的波浪能发电液压传动系统，包括双杆液压缸、高压油路、马达、电动机、低压油路以及油箱；所述双杆液压缸包括第一有杆腔以及第二有杆腔，所述第一有杆腔、第二有腔杆、高压油路、马达、低压油路、油箱形成系统回路，所述马达用以带动所述电动机发电；所述高压油路上设置有第三单向阀、第四单向阀、至少一个蓄能装置以及第一调速阀；所述第三单向阀的入口、所述第四单向阀的入口分别与所述第一有杆腔、第二有杆腔相通连，所述第三单向阀的出口、所述第四单向阀的出口均与所述第一调速阀的一端相通连，所述第一调速阀的另一端与所述马达的油液输入端相通连；所述低压油路上设置有过滤器、第五单向阀、第一单向阀、第二单向阀，所述过滤器的一端与所述马达的油液输出端相通连，所述过滤器的另一端与所述第五单向阀的入口相连通，所述第五单向阀的出口均与所述第一单向阀的入口、所述第二单向阀的入口相连通，所述第一单向阀、所述第二单向阀的出口分别与所述第一有杆腔以及第二有杆腔相通连；所述蓄能装置与所述高压油路相连通，所述高压油路中的油液能储存在所述蓄能装置中；所述油箱设置于所述过滤器与所述第五单向阀之间；

所述波浪能发电液压传动系统还包括溢流能量回馈油路以及多级主动协调控制装置，所述溢流能量回馈油路上设置有第二调速阀、第四二通二位电磁换向阀、第四蓄能器、溢流阀；所述第二调速阀的一端与所述第三单向阀的出口、所述第四单向阀的出口相连通，所述第二调速阀的另一端与所述第四二通二位电磁换向阀的一端相连通，所述第四二通二位电磁换向阀的另一端与所述第四蓄能器相连通；所述溢流阀位于所述第四二通二位电磁换向阀以及所述油箱之间；所述多级主动协调控制装置包括控制盒、DSP控制器、液压控制模块、第一压力传感器、第二压力传感器；所述控制盒的输出端与所述DSP控制器的输入端相连，所述DSP控制器的输出端与所述液压控制模块的输入端相连，所述液压控制模块的输出端分别与所述第一二通二位电磁换向阀、第二二通二位电磁换向阀、第三二通二位电磁换向阀、第四二通二位电磁换向阀、第一调速阀、第二调速阀、溢流阀相连；所述第一压力传感器监控所述高压油路中油液的压力，所述第二压力传感器监控所述低压油路中油液的压力，所有传感器均将各自触发的监控信号发送给所述DSP控制器。

优选地：所述蓄能装置为三个，包括第一蓄能装置、第二蓄能装置以及第三蓄能装置，所述第一蓄能装置；所述第二蓄能装置、第三蓄能装置依次并列设置在所述高压油路上；所述第一蓄能装置包括第一蓄能器、第一二通二位电磁换向阀，所述第二蓄能装置包括第二蓄能器、第二二通二位电磁换向阀、所述第三蓄能装置包括第三蓄能器、第三二通二位电磁换向阀；每一个二通二位电磁换向阀的一端均与所述高压油路相连通，每一二通二位电磁换向阀的另一端均与相对应的蓄能器相连通。

优选地：所述第一蓄能器和所述第四蓄能器的公称压力均为5MPa,容量均为5L；所述第二蓄能器的公称压力为10MPa，容量为10L；所述第三蓄能器的公称压力为2MPa，容量为20L。

优选地：在所述高压油路上还设置有流量计以及压力表，所述流量计用以测试单位时间内流过高压油路的油液量，所述压力表用测试高压油路的压力。

优选地：在所述低压油路上还设置有温度计，温度计位于所述油箱与所述过滤器之间，所述温度计用以检测所述低压油路的温度变化。