[发明专利]一种波浪能采集系统

说明书

本发明公开了一种新型波浪能采集系统，该系统主要由液压装置，齿轮传动装置，浮子支架和浮子等构成。本发明通过浮子对波浪能进行采集，通过浮子支架连接齿轮传动装置，再通过齿轮传动装置将浮子采集的能量传递给液压装置，液压装置通过压缩液压油将系统采集的能量储存在储能容器中。系统各装置合理的受力和力矩平衡，在波浪能采集过程中能够有效降低能量传递过程中不必要的浪费，最大限度地将波浪能采集至储能容器中。本发明结构简单，采能效率高，在波浪较小时也能对波浪能进行采集，能够适应更广泛的波高范围，提高波浪能的利用率。

技术领域

本发明涉及能源采集系统，尤其涉及一种波浪能采集系统。

背景技术

近年来随着对化石能源利用的限制日趋紧张，环境保护的要求日趋严格，人们对新能源的开发和利用越来越重视。地球表面积的71%是海洋，海水蕴藏着巨大的能源资源，主要表现为潮汐能、海流能、波浪能、海水温差和海水温差能等。而波浪能是海水能源中最为丰富的能源之一，据估算，全世界波浪能的理论值约为109kW量级，是是目前世界发电量的数百倍，有着广阔的商用前景，因而也是各国海洋能研究开发的重点。

震荡浮子式波浪能装置通常是将浮子作为波浪能的吸收载体，然后将浮子吸收的能量通过机械或液压装置转换出去，用来驱动电机发电，由浮子、连杆、液压传动机构、发电机和保护装置几部分组成。震荡浮子式发电装置是目前波浪能发电装置中具有明显优势的一种方式，不仅转换效率比较高，而且减少了水下施工，建造容易，成本低廉。

由于震荡浮子式波浪能发电装置中浮子对波浪能量的吸收和传递过程直接影响整个系统的发电效率，因此，一套合理的波浪能采集系统对震荡浮子式波浪能发电装置至关重要。液压装置相对机械系统能量转换更稳定，更容易控制，在浮子式波浪能采集系统中具有更明显的优势。将波浪的上下运动直接转化为液压装置的往复运动对液压装置的放置平台要求较高，为了让液压储能装置适应更多的平台结构，需要对能量传递过程中力的方向进行调整，而齿轮的最大优势在于能够有效改变力的方向，并且具有非常高的传动效率，一般在90%以上。由于在波浪能采集过程中，波浪的能量大部分最初将以浮力的形式传递给浮子，然后由浮子进一步传递，因此以当地波况为参考，以浮子受到的浮力为基准对波浪能采集装置进行设计更加可靠，同时便于对整个系统的效率进行计算。另外，各单元的连杆的受力和力矩能够直接反应能量传递效率，保证各连接单元的受力和力矩平衡可以保证波浪能采集系统能量采集过程更稳定，采集效率更高。

因此，为更高效地采集波浪能，促进波浪能发电装置的发电效率，使波浪能更有效地利用，本发明设计了一种带有液压装置、齿轮传动装置和浮子的一种波浪能采集系统，使波浪能才过程更加稳定、可靠，同时结构简单，容易布置，对平台适应性强。

发明内容

本发明为了解决现有技术的上述不足，提供了一种波浪能采集系统。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种波浪能采集系统，包括平台，平台上设有液压装置、齿轮传动装置、浮子支架和浮子；所述的液压装置包括液压缸筒和活塞杆，所述齿轮传动装置由齿轮和齿条啮合构成，所述活塞杆和齿条一端连接；通过齿轮传动装置可以有效改变力的传动方向，并且齿轮传动本身具有传动效率高，能量传递稳定的优点。由于齿轮能够有效调整力的传递方向，系统中力的方向由齿轮传动装置控制，则活塞杆只需完成一个方向上的往复运动，因此液压缸筒可以固定在平台上，避免液压系统相对平台的运动造成能量损失和装置损坏。另外，固定的液压装置更便于保护，避免海水、平台摆动等对活塞杆和液压缸筒的腐蚀和损坏。