[发明专利]底开式球筏空气涡轮机波浪换能器

说明书

一种底开式球筏空气涡轮机波浪换能器，包括带有浮力舱的球筏本体、锚泊立梁和涡轮发电机构，锚泊立梁与半开放结构的球筏本体滑动连接且锚泊立梁的下端固定于海床上，涡轮发电机构设置于球筏本体上，并以球筏本体在海平面上下浮动过程中产生的内腔压差作为动力实现发电，本发明可大幅减轻海洋波浪能发电装置在海浪的作用下的六自由度运动，因而可大幅降低发电设备发生故障损毁的风险，降低维修成本的同时不会对海洋环境造成严重的污染；当在海面上产生超大幅值的畸形波时，闭锁控制机构会使波浪换能器停机，因而可避免对波浪能发电装置造成损毁。同时本发明所提出的波浪换能器不需要占据陆地面积，因而可达到最佳的技术经济效果。

技术领域

本发明涉及的是一种海浪发电领域的技术，具体是一种底开式球筏空气涡轮机波浪换能器。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人类的能源需求将快速地增加，然而煤炭等传统的化石能源却正在加速枯竭。另一方面，煤炭等传统的化石能源还会导致严重的环境污染问题。已有的数据显示，源自于化石能源的排放可占到全世界温室气体排放总量的三分之二，是导致严重的环境污染的一个重要的因素。因而人们越来越把目光投向了清洁的可再生能源。海洋波浪能作为一种取之不尽用之不竭的绿色可再生能源，以其具有的能量密度高、可预报性强和分布范围广等优点，而受到人们越来越多的关注。截止目前，人们已经提出了一些不同种类的海洋波浪能发电装置。

然而一般的海洋波浪能发电装置在海浪的作用下会产生六自由度的剧烈运动，包括纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和首尾摇，混乱的晃动会增加液压缸、液压马达和发电机损坏的风险,漏泄的液压油还会对海洋环境造成严重的污染；更为重要的是，海面上有时会产生超大幅值的畸形波，会严重损毁一般的未设置闭锁控制机构的海洋波浪能发电装置。另外一个方面，现存的有些种类的海洋波浪能发电装置也要占据一定的陆地面积，因而达不到最佳的技术经济效果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种底开式球筏空气涡轮机波浪换能器，可大幅减轻海洋波浪能发电装置在海浪的作用下的六自由度运动，因而可大幅降低发电设备发生故障损毁的风险，降低维修成本。同时本发明所提出的波浪换能器不会对海洋环境造成严重的污染；更为重要的是，当在海面上产生超大幅值的畸形波时，本发明中的闭锁控制机构会使波浪换能器停机，因而可避免对波浪能发电装置造成损毁。同时本发明所提出的波浪换能器不需要占据陆地面积，因而可达到最佳的技术经济效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：带有浮力舱的球筏本体、锚泊立梁和涡轮发电机构，其中：锚泊立梁与半开放结构的球筏本体滑动连接且锚泊立梁的下端固定于海床上，涡轮发电机构设置于球筏本体上，并以球筏本体在海平面上下浮动过程中产生的内腔压差作为动力实现发电。

所述的球筏本体为半开放结构，其底部与海面连通，球筏本体内部包含空气腔。

所述的滑动连接，通过设置于锚泊立梁和球筏本体之间的导向滚轮机构实现。

所述的锚泊立梁的下端依次设有万向节和锚，从而实现相对位置固定。

所述的锚泊立梁的上端部分设有闭锁控制机构。

所述的浮力舱通过竖直设置于球筏本体内的内封板实现。

所述的球筏本体底部优选进一步设有加强撑杆，该加强撑杆的两端分别与内封板和球筏本体相连。

所述的涡轮发电机构通过空气管设置于球筏本体上，该空气管与球筏本体内部的空气腔相连通。

所述的涡轮发电机构在垂直和水平方向上与球筏本体固定间距设置，且高于海平面；该涡轮发电机构包括：空气涡轮机和与之相连的发电机，其中：空气涡轮机设置于空气管的末端。

优选地，所述的空气涡轮机高度在海平面以上10～25米。

技术效果