[发明专利]一种悬挂摆式与振荡水柱式耦合的波浪能发电装置

说明书

本发明公开了一种悬挂摆式与振荡水柱式耦合的波浪能发电装置，包括悬挂摆式波浪能转换机构、振荡水柱式波浪能转换机构、液压控制机构、液压马达和发电机，液压马达通过变速器连接发电机；悬挂摆式波浪能转换机构包括第一旋转叶片泵；振荡水柱式波浪能转换机构包括第二旋转叶片泵；第一旋转叶片泵和第二旋转叶片泵通过液压控制机构与液压马达形成液压回路，兼具悬挂摆式和振荡水柱式波浪能转换技术优点，振荡水柱式波浪能转换机构也省去了中间能量转换环节，提高了能量转换效率，振荡水柱式波浪能转换机构弥补了悬挂摆式波浪能转换机构能量输出稳定性差的缺陷，使整个耦合装置的能量输出趋于稳定，具有巨大的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别是一种海洋波浪能发电装置。

背景技术

波浪能是一种可再生能源，它是在风的作用下产生的，具有随机性，以机械能的形式存在。目前，波浪能转换技术主要有摆式、振荡水柱式、越浪式和振荡浮子式等方式。其中，摆式和振荡水柱式波浪能转换技术具有较高的商业化价值，此两种波浪能发电技术已逐步接近工程化应用水平。

摆式波浪能转换技术是在波浪作用下，摆板的摇摆运动捕获波浪能，带动活塞泵将机械能转换为液压能，驱动液压马达转动进而带动发电机进行发电。摆板的运动很适合波浪大推力、低频特性，故摆式波浪能转换装置的能量转换效率较高。1983年在日本北海道建成的5kW悬挂摆式波浪能试验电站，总效率可达40%-50%。然而，受摆板后去流段长度的影响，摆式波浪能转换装置的效率稳定性较差。

振荡水柱式波浪能转换技术是利用气室内水柱与波浪发生共振，往复压缩水柱上方空气产生气流推动涡轮机转动，涡轮机驱动发电机进行发电。振荡水柱式波浪能发电装置的涡轮机可在双向气流作用下同向旋转，具有能量输出较稳定的优点，然而，由于往复气流与涡轮机之间的能量转换环节的能量转换效率很低，导致整个装置的波浪能转换效率较低，装置总效率仅有10%-30%。

针对上述两种波浪能转换技术的优缺点，行业希望设计一种能够兼具上述两种波浪能转换技术优点的波浪能发电装置，以获得较高的波浪能转换效率和较稳定的能量输出，从而提高波浪能发电装置的商用价值。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种兼具悬挂摆式和振荡水柱式波浪能转换技术优点，转换效率较高，能量输出较稳定的悬挂摆式与振荡水柱式耦合的波浪能发电装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种悬挂摆式与振荡水柱式耦合的波浪能发电装置，包括悬挂摆式波浪能转换机构、振荡水柱式波浪能转换机构、液压控制机构、液压马达和发电机，所述液压马达通过变速器连接所述发电机；所述悬挂摆式波浪能转换机构包括第一旋转叶片泵；所述振荡水柱式波浪能转换机构包括第二旋转叶片泵；所述第一旋转叶片泵和第二旋转叶片泵通过液压控制机构与液压马达形成液压回路。

所述液压控制机构包括油箱、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀和第六单向阀；所述油箱的进油端通过低压油管道接所述液压马达的出油端，所述第一单向阀、第二单向阀和第五单向阀的进油端接所述油箱的出油端；所述第一单向阀的出油端分两路，一路接所述第一旋转叶片泵的一端；另一路接所述第四单向阀的进油端；所述第二单向阀的出油端分两路，一路接所述第一旋转叶片泵的另一端，另一路接所述第三单向阀的进油端；所述第五单向阀的出油端接所述第二旋转叶片泵的进油端；所述第六单向阀的进油端接所述第二旋转叶片泵的出油端；所述第三单向阀、第四单向阀和第六单向阀的出油端通过高压油管道接所述液压马达的进油端。

所述高压油管道上连接有储能器。

所述低压油管道上安装有第七单向阀。

所述高压油管道上安装有控制器，所述控制器与所述液压马达的伺服机电连接。

所述液压马达的出油端和进油端之间设置有旁通管道，所述旁通管道上安装有第八单向阀。