[发明专利]一种潮汐式波浪能发电装置及其最优运行控制方法

权利要求书

1.一种潮汐式波浪能发电装置，其特征在于：包括机械部分、发电部分和测控部分；

所述机械部分包括伸缩支撑架机构、主框架(5)、摆动架(8)和浮板机构，主框架(5)安装在伸缩支撑架机构上，摆动架(8)的底端通过转筒安装在主框架(5)右侧底端，浮板机构安装在摆动架(8)的上部；所述伸缩支撑架包括固定基柱(2)、滑动基柱(4)和自动升降式控制阀(3)，固定基柱(2)固定在海底(1)，滑动基柱(4)套设在固定基柱(2)上，固定基柱(2)和滑动基柱(4)之间通过自动升降式控制阀(3)固定；所述浮板机构包括固定浮板(9)和伸缩浮板(10)，伸缩浮板(10)套设在固定浮板(9)内，在固定浮板(9)的侧面设置有一个进出水孔(11)，伸缩浮板(10)的密度低于海水密度；

所述发电部分包括旋转发电机(6)和直线发电机组(14)，所述旋转发电机(6)的转子作为连接摆动架(8)和主框架(5)的转筒，所述直线发电机组(14)包括一组直线发电机，直线发电机包括定子和动子，动子为滑套结构和导杆，导杆套设在动子内，动子和导杆之间通过控制阀(13)固定，动子和导杆各自通过一个转动轴(7)分别与主框架(5)和摆动架(8)连接；

所述测控部分包括负荷传感器组(12)、潮汐波浪波高测量器和波浪方向测量仪，负荷传感器组(12)包括一组负荷传感器，在每一个直线发电机的导杆上安装一个负荷传感器，潮汐波浪波高测量器和波浪方向测量仪均安装在主框架(5)上。

2.根据权利要求1所述的潮汐式波浪能发电装置，其特征在于：所述自动升降式控制阀(3)包括安装在固定基柱(2)上的弹性伸缩机构和设置在滑动基柱(4)上的弧形槽口(25)，弹性伸缩机构包括弹簧套筒(23)、弹簧(22)、触头套筒(24)，弹簧套筒(23)一端固定在固定基柱(2)上，弹簧(22)安装在弹簧套筒(23)内，触头套筒(24)套设在弹簧套筒(23)的另一端；当弹性伸缩机构位于滑动基柱(4)内侧时，弹簧(22)压紧；固定基柱(2)和滑动基柱(4)相对移动，当触头套筒(24)移动到弧形槽口(25)位置时，触头套筒(24)在弹簧(22)压力的驱动下伸入到弧形槽口(25)内。

3.根据权利要求1所述的潮汐式波浪能发电装置，其特征在于：所述直线发电机组(14)包括一组不同额定功率和运动行程的直线发电机，越靠近主框架(5)顶部的的直线发电机的额定功率和运动行程越大；所有直线发电机呈Λ字型对称分布，即连接直线发电机和主框架(5)的转动轴(7)在主框架(5)的右侧面呈Λ字型对称分布，连接直线发电机和摆动架(8)的转动轴(7)在摆动架(8)的左侧呈Λ字型对称分布，Λ字型顶端的直线发电机的额定功率和运动行程最大，其他对称位置上的两个直线发电机的额定功率和运动行程相同。

4.根据权利要求1所述的潮汐式波浪能发电装置，其特征在于：所述直线发电机包括定子和动子，定子包括定子铁芯(28)和绕组(29)，动子包括动子铁芯(31)和永磁体(30)，动子铁芯(31)为滑套结构，永磁体(30)沿动子铁芯(31)长度方向分布，永磁体(30)的厚度由动子铁芯(31)中间位置向两侧逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的潮汐式波浪能发电装置，其特征在于：所述浮板机构通过角度调节器(21)安装在摆动架(8)的上部，通过角度调节器调节浮板机构始终垂直于潮汐波浪的来波方向。

6.根据权利要求1所述的潮汐式波浪能发电装置，其特征在于：所述潮汐波浪波高测量器(18)包括滑动浮体(33)、滑动导轨(34)和红外测距仪(35)，滑动浮体(33)浮于海面，并且滑动浮体(33)安装在滑动导轨(34)上，红外测距仪(35)固定在滑动导轨(34)的顶端，红外测距仪(35)对滑动浮体(33)在滑动导轨(34)的位置进行测量。