[发明专利]一种利用水位波动转化液压蓄能的发电装置

说明书

技术领域

本发明属于发电设备技术领域，涉及一种适用于潮汐和波浪等水位波动情况下的发电装置,具体说是一种利用水位波动转化液压蓄能的发电装置。

背景技术

目前国内外潮汐发电的方法大都是用拦潮坝与海岸形成的一个（或几个）水库俘获潮汐能来发电。需要建筑拦潮坝和水库；需要使用复杂昂贵的大型发电设备；发电设备接触海水，需要对水进行过滤，对设备进行防腐蚀处理。占地面积广、耗资巨大，且发电量的大小跟潮位的高低有关，在水坝两侧的水位相等时发电即停止，存在发电量忽大忽小的问题。这种发电站一般建设在港口和港湾等昂贵的沿海开发区，无法用于近海大陆架处的潮汐能利用。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种利用水位波动转化液压蓄能的发电装置，适用于存在水位波动的近海大陆架处及湖岸，不受水位波动周期、波动幅度大小影响，能够持续稳定发电；另外，主要发电部件不接触海水、安装维护方便、造价低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用水位波动转化液压蓄能的发电装置，其特征在于，包括桩柱、浮体、蓄能单元和发电单元，所述蓄能单元和发电单元设置在所述桩柱或浮体上；所述桩柱的下端固定在水底，所述浮体活套在所述桩柱上；所述蓄能单元包括油箱、容积可变的上油缸、下油缸、蓄能油缸及设置在蓄能油缸上的加载箱，所述蓄能油缸的体积随充入油量的多少变化；所述油箱、上油缸、下油缸、蓄能油缸分别设有进油口、出油口，所述上油缸及下油缸的进油口通过具有单向阀的油路管道分别与所述油箱的出油口连接，所述上油缸及下油缸的出油口通过具有单向阀的油路管道分别与所述蓄能油缸的进油口连接；所述发电单元包括液压马达、与液压马达连接的发电机，所述液压马达设有出油口和进油口，所述蓄能油缸的出油口与所述液压马达的进油口通过油路管道连接，所述液压马达的出油口与所述油箱的进油口通过油路管道连接，所述发电机的转轴与所述液压马达的传动轴连接；随水位升降的浮体与所述桩柱产生相对运动，改变上油缸容积与下油缸容积的比例，油在油路管道中流动，推动液压马达转动，进而带动发电机发电。

对上述技术方案的一种改进：所述的桩柱包括两根竖直设置的桩柱，两根所述桩柱下端通过刚性连接固定在水底设置的基座上，两根所述桩柱上端设置一管路平台，所述蓄能单元、发电单元及油路管道直接设置在所述管路平台上，所述浮体活套在两根所述桩柱上，所述浮体上设置浮动框架，所述浮动框架包括两根立柱和一根横梁，两根所述立柱的下端竖直固定在所述浮体顶面上，所述横梁两端分别固定在两根所述立柱的上端，所述管路平台活套在两根所述立柱中部，所述上油缸及下油缸均为上下伸缩式变容缸体，所述上油缸的上下两端分别固定在所述浮动框架横梁上和所述管路平台中间位置的顶部，所述下油缸的上下两端分别固定在所述管路平台中间位置的底部和所述浮体顶面上。

对上述技术方案的另一种改进：所述的桩柱的下端铰接固定在水底设置的基座上，所述蓄能单元、发电单元及油路管道直接设置在所述浮体2顶面上，所述上油缸与下油缸为一体式刚性缸体，在所述一体式刚性缸体内有一活塞将一体式刚性缸体内上下分隔开成可变容积的所述上油缸和下油缸，所述桩柱的上部穿过所述上油缸及下油缸并从所述上油缸顶面伸出，所述活塞直接固定在所述桩柱中部。

对上述技术方案的进一步改进：所述液压马达与所述蓄能油缸连通的油路管道上设有调速阀，在所述的上油缸与下油缸之间设置开关阀。

对上述技术方案的进一步改进：同一所述浮体上配置多套所述蓄能单元、发电单元。

对上述技术方案的进一步改进：所述的浮体为中空腔体或者用比重小于水的材料制成, 所述的桩柱的材质为不锈钢。

对上述技术方案的进一步改进：所述的加载箱的内容物为砂石或水。

本发明与现有技术相比的优点和积极效果是：

本发明利用水位波动带动浮体上下浮动，从而改变上油缸与下油缸的容积比例，向蓄能油缸中注油，将潮汐、波浪的能量转化累积为蓄能油缸上方加载箱的重力势能，蓄能油缸中的油通过液压马达带动发电机将水位波动的能量转化为电能，且不受水位波动周期、波动幅度大小影响，发电稳定。此外，本发明不用建筑拦潮坝和水库，主要发电设备不接触海水，不用复杂昂贵的水利发电设备，安装、维护简便，造价低，对环境影响小，且易实现模块化及标准化。适用于存在水位波动的近海大陆架处及湖岸使用。

附图说明

图1是本发明一种利用水位波动转化液压蓄能的发电装置的一个实施例的结构示意图；