[实用新型]一种潮汐式波浪能发电装置

说明书

本实用新型公开了一种潮汐式波浪能发电装置，主要包括机械部分、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、摆动架和浮板机构，所述发电部分包括旋转发电机和直线发电机组，所述测控部分包括负荷传感器组、潮汐波浪波高测量器和波浪方向测量仪。本实用新型通过结构设计、机械设计和电气控制，能够在潮汐潮涨潮落、潮汐波浪来波方向时变的海洋环境中实现最优化运行，从而提高了潮汐波浪能转换成电能的效率，并从细节设计的角度增强了整个潮汐式波浪能发电装置的切实可行性和可控性，为潮汐式波浪能发电装置的规模化推广和市场应用，奠定必要的技术基础和理论基础。

技术领域

本实用新型涉及一种把潮汐波浪能转换成电能的装置总成，以及该装置总成最优运行的控制方法，属于潮汐波浪能的开发和利用技术。

背景技术

潮汐式波浪能，主要分布于海岸线的附近海域。与远离海岸线的深水区波浪能相比，虽然潮汐式波浪能的能量密度较低，但其成本投入低、易于开发利用和运行维护成本低的优点，受到很多临海国家的青睐。把潮汐波浪能转换成电能，向附近用电设备提供电能，甚至是进行远距离输电，成为潮汐波浪能开发和利用的主要方式之一。

目前，现有的潮汐式波浪能发电装置，着重于在自然状态下把潮汐波浪能转换成电能，以及在整体装置结构等方面进行了改进设计。假如在此基础上，进行潮汐式波浪能发电装置的细节结构设计和优化控制，则必将推动未来潮汐式波浪能发电装置的规模化推广和市场化应用。

中国专利申请CN201710449822.1公开了一种通用型可再生能源海水潮汐发电兼储存系统。该潮汐发电和储能系统由底座、动能载体、浮船、势能载体、滑轮组、支架和发电机组构成。其中，发电机组通过滑轮组和钢丝绳与势能载体和动能载体连接。在潮汐波浪的作用下，动能载体和势能载体首先把波浪能转换成机械能，然后驱动发电机组实现机械能转换成电能输出。该潮汐发电方式和储能系统具有结构简单和易于施工的优点。但是，在潮汐波浪能转换成机械能的过程中，由于是滑轮组和钢丝绳作为传动机构，这必然会发生较大的能量损耗(与直驱式相比较)，进而降低了潮汐波浪能转换成电能的效率。并且，该潮汐发电系统未能考虑潮汐波浪的来波方向等问题，这也是潮汐波浪能无法充分开发利用的因素之一。

中国专利申请CN201610297357.X公开了一种潮汐发电装置的传动机构，该传动机构主要由浮动块、传动轮、传动齿条和连接器构成，具有结构简单和牢固的优点。其中，传动轮分为第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮和第四传动轮。但是，也存在若干实际性问题，譬如近海岸由于泥沙混合物较多，势必影响传动轮的正常运行；传动轮、传动齿条和连接器的抗海水腐蚀性能是否良好。特别低，由于潮汐波浪的来波方向是随着海洋气候经常变化的，这为此传动机构把潮汐波浪能最大化地转换成机械能，带来难题。并且，过多的传动轮进行能量传递，必然在能量传递过程中产生损耗，这就降低了潮汐波浪能的开发利用效率。

总体来讲，潮汐式波浪能发电装置的结构设计，首先要考虑潮涨潮落、潮汐波浪来波方向和抗海水腐蚀的问题；其次是采用适当的控制措施，使潮汐式波浪能发电装置处于最优运行状态；最后是采用技术方法保障潮汐式波浪能发电装置结构在恶略海洋环境中(台风、飓风等)不被破坏。

实用新型内容

发明目的：为了解决现有潮汐式波浪能发电技术中存在的不足，提高潮汐式波浪能发电技术的运行性能和效率，本实用新型提供一种潮汐式波浪能发电装置及其最优运行控制方法。该发电装置通过结构设计、机械设计和电气控制，能够在潮汐潮涨潮落、潮汐波浪来波方向时变的海洋环境中实现最优化运行，从而提高了潮汐波浪能转换成电能的效率，并从细节设计的角度增强了整个潮汐式波浪能发电装置的切实可行性和可控性，为潮汐式波浪能发电装置的规模化推广和市场应用，奠定必要的技术基础和理论基础。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种潮汐式波浪能发电装置，包括机械部分、发电部分和测控部分；