[实用新型]点头鸭式波浪发电模拟系统

说明书

本实用新型涉及一种点头鸭式波浪发电模拟系统，包括造浪装置、波浪检测装置和点头鸭波浪能量转换装置；造浪装置包括蓄水槽、驱动装置和造波板；造波板垂直设置在蓄水槽的第一端，且造波板与驱动装置机械连接；驱动装置用于驱动造波板沿水平方向在所述蓄水槽内做周期往复的运动；波浪检测装置固定于蓄水槽的上端，用于检测蓄水槽内的波浪的波长和波幅；点头鸭波浪能量转换装置设置在蓄水槽的第二端，用于捕获蓄水槽中的波浪能，并将波浪能转换为电能。上述点头鸭式波浪发电模拟系统可检测蓄水槽内的波浪的波长和波幅，实现对波长和波幅的实时监测，从而研究不同波长和波幅对发电效率的影响。

技术领域

本实用新型涉及可再生能源技术领域，特别是涉及一种点头鸭式波浪发电模拟系统。

背景技术

海水中蕴藏着巨大的波浪能，全球可利用的波浪能高达20×10⁹kW。在当前能源危机的大背景下，世界各海洋大国均十分重视波浪能的研究利用，尤其是波浪能发电系统的研究开发。波浪能采集装置是波浪能发电系统中最关键的部分，在众多类型的波浪能采集装置中，由英国爱丁堡大学Salter教授提出的点头鸭式波浪能采集装置以其设计精巧、采能高效而著称，作为目前世界上效率最高的波浪能采集技术，其应用前景十分广阔。

目前，一些国内外学者已对点头鸭式波浪能采集装置进行了研究。Mynett等对二维正弦波中运行的点头鸭装置特性进行了分析，认为在理想运行条件下，点头鸭波浪能采集装置的波浪能转换效率接近90％。Serman等对不规则波作用下的“点头鸭”性能进行了研究，结果表明，在不规则波作用下该波浪能采集装置的效率要低很。

传统的针对不规则波作用下该波浪能采集装置的效率的研究大多关注波浪的攻角变化对波浪能转换效率的影响，而研究波浪的波长和波幅变化对点头鸭式波浪发电装置的发电效率进行综合分析较少。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种研究波浪的波长和波幅对发电效率的影响的点头鸭式波浪发电模拟系统。

一种点头鸭式波浪发电模拟系统，包括造浪装置、波浪检测装置和点头鸭波浪能量转换装置；

所述造浪装置包括蓄水槽、驱动装置和造波板；所述造波板垂直设置在所述蓄水槽的第一端，且所述造波板与所述驱动装置机械连接；所述驱动装置用于驱动所述造波板沿水平方向在所述蓄水槽内做周期往复的运动；

所述波浪检测装置固定于所述蓄水槽的上端，用于检测所述蓄水槽内的波浪的波长和波幅；

所述点头鸭波浪能量转换装置设置在所述蓄水槽的第二端，用于捕获所述蓄水槽中的波浪能，并将波浪能转换为电能。

在其中一个实施例中，所述驱动装置包括电机驱动、气压驱动或液压驱动。

在其中一个实施例中，所述波浪检测装置包括第一浮子、第一导轨、第一超声波测距模块、第二浮子、第二导轨和第二超声波测距模块；所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块分别连接上位机，且所述第一超声波测距模块与所述第一导轨固定连接，所述第二超声波测距模块与所述第二导轨固定连接；所述第一浮子与所述第一导轨活动连接，所述第二浮子与所述第二导轨活动连接。

在其中一个实施例中，所述点头鸭波浪能量转换装置包括鸭体和发电传动装置；所述鸭体与所述发电传动装置机械连接；所述鸭体用于将所述蓄水槽内的波浪能转换为机械能，所述发电传动装置用于将所述机械能转换为电能。

在其中一个实施例中，所述发电传动装置包括旋转轴、变速箱、第一发电机和第二发电机；所述变速箱固定于所述旋转轴上，并与所述鸭体机械连接；所述第一发电机、所述第二发电机分别与所述变速箱机械连接，用于将机械能转换为电能。

在其中一个实施例中，所述变速箱的齿轮比设置为1:30。