[发明专利]一种浮子式波浪能发电装置

说明书

本发明涉及海洋可再生能源开发利用技术领域，具体涉及一种浮子式波浪能发电装置，包括发电单元和储能单元，所述发电单元包括垂荡捕能机构和纵荡捕能机构；所述垂荡捕能机构包括竖直设置的第一弹簧振子发电机，所述纵荡捕能机构包括水平设置的第二弹簧振子发电机以及用于驱动所述第二弹簧振子发电机在水平面内旋转的偏航电机。所述垂荡捕能机构用于吸收波浪的垂荡动能，所述纵荡捕能机构用于吸收波浪的纵荡动能，且纵荡捕能机构可根据波向即时调整第二弹簧振子发电机的朝向，以提高纵荡动能的吸收效率，克服了传统浮子式波浪能发电装置只能吸收垂荡方向的波浪能的问题。

技术领域

本发明涉及海洋可再生能源开发利用技术领域，具体涉及一种浮子式波浪能发电装置。

背景技术

20世纪以来，随着社会经济的迅猛发展以及不可再生能源的枯竭与环境的日益恶化，寻找并开发新的可替代清洁能源，已经成为人类应对能源环境问题的重要选择。

波浪能作为一种新兴的可再生绿色能源，具有可观的储量和清洁可再生性，对其开发利用是解决能源危机的重要途径之一。尤其地，对于偏远的海岛和海上军事基站，通过铺设海缆提供电能不仅工程量大且成本高，所以因地制宜地利用波浪能和海流能等海洋能源提供电能，通过微电网进行独立海岛供电具有重大意义。

公开号为CN202926514U的中国实用新型专利，公开了一种振荡浮子式波浪能发电装置，该装置包括框架、垂直地固定于海床上的基柱、露出海面的平台以及以垂直于海平面的方向固定在所述框架上的导轨，所述导轨从所述平台延伸至海面之下；还包括浮子式能量吸收组件，所述浮子式能量吸收组件设置在所述导轨上，随海面上波浪的起伏而在所述导轨上振荡，用于吸收纵向海浪的动能并消解横向波浪的冲击，一定程度上起到消波增效的作用；以及能量转化组件，所述能量转化组件固定在所述框架的平台上，并连接所述浮子式能量吸收组件，用于转化、存储以及输出能量。该装置虽然可以实现波浪能转换为电能，但其仅限于吸收垂荡方向的波浪能，因此能量转换效率较低。

公开号为CN103485972A的中国发明专利，公开了一种潮流波浪能发电装置，包括基座、垂直轴水轮机、转子-轴承系统、发电室和浮子，发电室内设置有变速永磁耦合传动系统、第一发电机、储能装置、测速刹车装置和第二发电机的定子部分，第一发电机为正反双向旋转电机，第二发电机为永磁直线电机；第一发电机的输出端和第二发电机的输出端均与储能装置的输入端相接；垂直轴水轮机中心固定轴的底端固定安装在基座上，转动输出轴的顶端通过转子-轴承系统与第二永磁耦合片的输入端相接；浮子固定安装在直线电机动子上。该装置提供的潮流波浪能发电装置，兼具潮流能发电与波浪能发电的功能，但是，该发电装置需要永磁直线电机和正反双向旋转电机两同时工作，结构过于复杂，体积过于庞大，难以适应复杂的海洋环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的波浪能发电装置结构复杂，且能量转换效率低、系统可靠性差。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种浮子式波浪能发电装置，包括发电单元和储能单元，所述发电单元与所述储能单元电连接，所述发电单元包括壳体、垂荡捕能机构和纵荡捕能机构，所述垂荡捕能机构和纵荡捕能机构均置于所述壳体的内部；其中，所述垂荡捕能机构包括竖直设置的第一弹簧振子发电机，所述纵荡捕能机构包括水平设置的第二弹簧振子发电机以及用于驱动所述第二弹簧振子发电机在水平面内旋转的偏航电机；

还包括控制单元、波速波向仪以及用于将发电单元锚定在海床上的锚定装置，所述控制单元的输出端与所述发电单元的输入端连接，所述波速波向仪用于检测波况信息并将检测到的波况信息传递给控制单元。

作为优选，所述纵荡捕能机构内还设有支架，所述第二弹簧振子发电机与所述支架固定连接，且所述支架的内壁设有齿圈，所述偏航电机与所述齿圈齿轮连接。