[发明专利]一种基于波浪能分布的浮力摆式发电机构方向调节装置

说明书

本发明公开一种基于波浪能分布的浮力摆式发电机构方向调节装置，浮力摆式发电机构包括摆体、底座、动力传递部件、发电机；摆体安装在底座上，动力传递部件分别与摆体、发电机连接；该装置还包括基座、旋转云台、波浪能分布因子检测部件、控制平台；旋转云台安装在基座上，底座安装在旋转云台上，随旋转云台转动；波浪能分布因子检测部件、旋转云台分别与控制平台电连接；控制平台根据波浪能分布因子检测部件所检测的各分子因子计算波浪能在各个方向上的分布，根据计算结果控制旋转云台带动摆体转动。本装置选出能量最大的方向，通过旋转云台控制摆体旋转，使摆体可迎接波浪能最大的波浪位置，以有效提高俘获效率。

技术领域

本发明涉及浮力摆式波浪能发电领域，具体涉及一种基于波浪能分布的浮力摆式发电机构方向方向调节装置。

背景技术

浮力摆式海浪发电装置具有常海况下能力俘获效率高、频率响应范围宽、可靠性高、建造成本低等优势，在海浪发电领域得到广泛使用。传统浮力摆式海浪发电装置一般在安装后，摆体迎波方向固定，无法调节，不能随波浪方向调节，影响俘获效率。目前，虽然有根据波浪参数调节摆件方向以调节有效迎波宽度的方案，但其是根据波浪整体方向调节摆件，而每个波浪在不同方向的能量分布是不同的，现有技术仍不能得到更优的俘获效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于波浪能分布的浮力摆式发电机构方向调节装置，基于波浪能量分布方向调节摆体方向，以有效提高能量俘获效率。

本发明的技术方案是：一种基于波浪能分布的浮力摆式发电机构方向调节装置，浮力摆式发电机构包括摆体、底座、动力传递部件、发电机；摆体安装在底座上，动力传递部件分别与摆体、发电机连接；该装置还包括基座和旋转云台；旋转云台安装在基座上，底座安装在旋转云台上，随旋转云台转动；

该装置还包括波浪能分布因子检测部件、控制平台；波浪能分布因子检测部件、旋转云台分别与控制平台电连接；控制平台根据波浪能分布因子检测部件所检测的各分子因子计算波浪能在各个方向上的分布，根据计算结果控制旋转云台带动摆体转动。

进一步地，波浪能分布因子检测部件包括：检测波浪波长的波长检测件，检测海面10米高处风速的风速检测件。

进一步地，控制平台根据以下公式计算波浪能在各个方向上的分布：

其中，为波浪在角度与之间的能量分布，，ω₂、ω₁是方向上的波数；

另外，

是频谱，是方向函数，是归一化函数；

为无因次波数，为无因次谱峰波数，为无因次谱峰波数的1.95次方；

Q＝4.14exp(-0.809P^0.766)≤1.42；

其中，ω＝2π/λ是波数，λ是波长，ω₀是谱峰波数，g是重力加速度，t是风时，U是海面10m高处的平均风速。

进一步地，该装置还包括发电功率检测器；发电功率检测器分别与发电机、控制平台电连接。

进一步地，控制平台包括存储器，实时存储发电功率、波长、海面10米高处风速。

进一步地，控制平台基于发电功率、波长、海面10米高处风速，采用神经网络学习算法优化角度与的取值步长，并实时或在预设时段基于优化结果调整角度与的取值步长。

进一步地，该装置还包括报警器，报警器与控制器电连接，当控制平台检测发电功率异常时通过报警器报警。

进一步地，动力传递部件为液压缸。