[发明专利]一种筏式波浪能发电装置及控制方法有效
申请号: | 201910384109.2 | 申请日: | 2019-05-09 |
公开(公告)号: | CN110259631B | 公开(公告)日: | 2023-10-27 |
发明(设计)人: | 刘常海;刘睿;曾亿山;刘旺;黄河;胡敏;高文智 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | F03B13/20 | 分类号: | F03B13/20;F03B15/00 |
代理公司: | 合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙) 34118 | 代理人: | 王挺;洪琴 |
地址: | 230009 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 波浪 发电 装置 控制 方法 | ||
1.一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,包括若干个筏体、液压传动组件、发电组件、智能控制组件;
所述液压传动组件包括设置在相邻筏体之间的若干个液压缸,每个液压缸的无杆腔和有杆腔分别通过介质管路与相应的换向阀的输入端A连接,每个换向阀的输出端均包括高压端P和低压端O,所述智能控制组件控制所有液压缸的无杆腔和有杆腔中因运动产生的高压腔与高压端P连接,低压腔与低压端O连接,所述发电组件设置在所有高压端P交点和所有低压端O交点之间的介质管路上,高压腔内的压力传导介质始终经过发电组件流入到低压腔内。
2.根据权利要求1所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,若干个液压缸两端分别铰接在相邻筏体上且平行设置,所述液压传动组件还包括平行设置在若干个液压缸中间的连接件。
3.根据权利要求1所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,发电装置还包括与所有换向阀的高压端P交点处连接的高压蓄能器(12)、与低压端O交点处连接的低压蓄能器(13)。
4.根据权利要求1所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,发电装置还包括与智能控制组件连接的传感组件,所述传感组件包括在每个液压缸的两端处均设置的速度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,所述发电装置还包括与智能控制组件连接的传感组件,所述传感组件包括在发电组件连接的管路上设置的流量传感器(23)。
6.根据权利要求5所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,发电组件的左右两端还分别设置安全阀,当介质管路内的工作压力高于系统设定压力时,压力传导介质经过相应的安全阀排出,与低压蓄能器(13)连接的管路还设置有补液管路,所述补液管路上设置有补充压力传导介质的补液驱动和单向阀(19)。
7.根据权利要求2所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,所述连接件为平面铰链(7),所述平面铰链(7)的转动平面垂直于水平面,使连接件两侧液压缸内的活塞杆交替的此缩彼伸。
8.根据权利要求7所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,所述发电装置包括多个发电子装置,每个发电子装置均包括沿着波浪的波峰连线方向阵列连接的筏体和液压传动组件,多个发电子装置垂直于波峰连线的水平方向阵列。
9.根据权利要求8所述的一种筏式波浪能发电装置,其特征在于,两个液压缸与连接件形成的平面垂直于水平面。
10.权利要求1-9任意一项所述的筏式波浪能发电装置的控制方法,其特征在于,装置还包括浪高仪,浪高仪设置在待发电的水域内,该方法包括以下步骤:
S1、智能控制组件通过设置在装置前端的浪高仪获取当前波浪参数,当波浪周期为投放海域的常规额定周期,进入步骤S2,判断波浪周期大于海域常规波浪周期,当波浪周期大于海域常规波浪周期,进入步骤S3,当波浪周期小于海域常规波浪周期时,进入步骤S4;
S2、波浪带动连接件两侧液压缸内的活塞杆交替的此缩彼伸,活塞杆往外伸出的液压缸中,有杆腔为高压腔,无杆腔为低压腔,相反的,活塞杆往液压缸内收缩的液压缸中,有杆腔为低压腔,无杆腔为高压腔;智能控制组件控制与高压腔连接的换向阀的输入端A与高压端P导通、低压腔连接相应的换向阀的输入端A与低压端O导通;智能控制组件根据活塞杆的运动方向控制换向阀换向,保证与高压腔连接的换向阀的输入端A与高压端P导通、低压腔连接相应的换向阀的输入端A与低压端O导通;
S3、智能控制组件获取相邻筏体之间的相对转动速度,并判断是否在趋近于0,且超过设定值时,智能控制组件控制进入到步骤S2,当不超过设定值时,智能控制组件控制各换向阀处于中位,锁住相邻筏体,然后以装置俘获能量最大为目标函数确定最优锁住时间△t1,锁住时间△t1过后,拓宽相邻筏体固有周期的占空比,匹配波浪周期,装置执行步骤S2;
S4、智能控制组件获取相邻筏体之间的相对转动速度,并判断是否在趋近于0,且超过设定值时,智能控制组件控制进入到步骤S2,当不超过设定值时,智能控制组件控制所有换向阀处于低压端O,各液压缸中两腔体接低压蓄能器,发电系统被旁路,智能控制组件根据装置俘获能量最大为目标函数确定最优的发电系统被旁路时间△t2,经过最优的发电系统被旁路时间△t2过后,装置切换到步骤S2。
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