[发明专利]波浪能转换器

说明书

公开了一种波浪能转换器，其包括：本体，其配置成在水中漂浮并响应于波浪动作而横摇和/或纵摇；由本体支撑的摆动件，其配置成响应于本体的横摇和/或纵摇而摆动；能量转换装置，其与摆动件相关联，并且被配置成将摆动件相对于本体的摆动转换成电能；摆动件调节装置，其配置成用以调节摆动件的摆动周期，其中摆动件调节装置包括一个或多个飞轮，所述一个或多个飞轮中的每一个均选择性地能够可操作地连接到摆动件；本体调谐装置，其配置成用以可调节地对本体的横摇特性进行调谐；以及控制器，其配置成用以控制本体调谐装置，以使得本体的横摇周期与波浪能峰值周期接近或匹配。

技术领域

本发明涉及将水体中的波浪所提供的能量转换成电能的设备。

背景技术

波浪能是一种可再生能量形式，其是不可再生能源(诸如石油和煤炭)的理想替代品。利用波浪能的设备可以被称为波浪能转换器(WEC)。用于波浪能转换的当前技术尚处于其初期阶段，且因此已经提出了具有各不相同的设计的多种WEC。

一种WEC被设计为将水体(诸如海洋)中的波浪的机械能转换为电能。利用波浪运动来产生能量具有明显的益处，例如海浪波取之不尽、能源产生中的排放(如果有的话)较低、以及环境影响小。

在美国专利公开US 2015/0054285中公开了利用波浪能的一种尝试。该专利公开描述了具有摆动件(pendulum，摆锤)的WEC的多种实施例，该摆动件能在经受波浪作用的本体内摆动。该摆动件包括摆动件调节器，该摆动件调节器被配置成用以调节摆动件的重心，以使得摆动件以波浪的频率或接近该波浪的频率振荡。在至少一个实施例中，摆动件经由旋转轴连接到驱动一对发电机的轮。这种设计的缺点是，需要单独的机械系统(即，与摆动件分开)来将波浪的能量转换成电能。美国专利US 8,102,065和US 8,836,152公开了类似的WEC。

本发明的一个目的是提供一种WEC，其可以克服现有WEC的某些缺陷或缺点，或者至少是有用的替代方案。

在本说明书中对任何现有技术的引用并非是承认或暗示以下内容：该现有技术构成任何司法解释中的部分公知常识；或者该现有技术能合理地预期为被理解、被认为相关以及/或者通过本领域技术人员与其他现有技术相结合。

发明内容

在一个方案中，本发明提供了一种波浪能转换器，包括：

本体，所述本体被配置成漂浮在水中并且响应于波浪动作而横摇(roll，滚动)和/或纵摇(pitch，倾摆)；

摆动件，所述摆动件由本体支撑，并且被配置成响应于所述本体的横摇和/或纵摇而进行摆动；

能量转换装置，所述能量转换装置与摆动件相关联，并且被配置成将所述摆动件相对于所述本体的摆动转换成电能；

摆动件调节装置，所述摆动件调节装置被配置成用以调节摆动件的摆动周期，其中所述摆动件调节装置包括一个或多个飞轮，所述一个或多个飞轮中的每一个均能够选择性地以可操作方式连接到所述摆动件；

本体调谐装置，所述本体调谐装置被配置成以可调节方式来调谐(tune，协调)本体的横摇特性；以及

控制器，所述控制器被配置成用以控制所述本体调谐装置，以使得所述本体的横摇周期与波浪能峰值周期接近或匹配。

摆动件优选地由本体支撑在一可旋转轴上，该可旋转轴被配置成由于摆动件的摆动而旋转。所述一个或多个飞轮中的每一个均能够选择性地以可操作方式连接到上述可旋转轴，以调节可旋转轴的惯性矩，从而以可调节方式调谐上述摆动件的摆动周期(或摆动件的固有频率)。