[发明专利]跨周期捕能的漂浮式波浪能发电装置实现方法及系统

说明书

本发明提供了一种跨周期捕能的漂浮式波浪能发电装置实现方法及系统，包括：步骤S1：根据波况初步确定伞翼型漂浮式波浪能发电装置的参数；步骤S2：基于初步确定的伞翼型漂浮式波浪发电装置的参数构建伞翼型漂浮式波浪能发电装置的水动力模型；步骤S3：基于构建的伞翼型漂浮式波浪能发电装置的水动力模型构建伞翼型漂浮式波浪能发电装置的包含约束关系的广义水动力模型；步骤S4：基于包含约束关系的广义水动力模型获取伞翼型漂浮式波浪能发电装置振动系统的模态；步骤S5：根据低阶模态的固有频率确定伞翼型漂浮式波浪能发电装置的参数。

技术领域

本发明涉及波浪能发电领域，具体地，涉及跨周期捕能的漂浮式波浪能发电装置实现方法及系统。

背景技术

通过小尺寸的波浪能发电装置捕获大周期波浪的能量，需要依靠系泊、与海岸或海床固定实现，以此保证一个物体静止，另一个物体能在低频波浪作用下有较大相对运动，实现波浪能发电。而漂浮式波浪能发电装置(不系泊、不与大地固定)想要捕获大周期波浪的能量，需要以庞大的尺寸获得较大的共振周期，装置的尺寸需要与波长匹配，通常达到几十米。因此现有的波浪能发电装置想要在大周期波况下工作，无法同时满足小尺寸和漂浮式两个条件。

专利文献CN115535148A(申请号：202211367929.9)公开了一种水翼调控和供能的海洋机器人及其工作方法，属于海洋探测装备领域，包括耐压外壳、传感器、通讯天线、浮力油囊、液压浮力及液压缸调节装置、控制模块、电池组、蓄能器、储油油囊和四个水力翼板。该发明为集成水力翼板的Argo浮标，在上浮或下潜过程中，通过调节水力翼板的开合角度，改变海洋机器人的运动方向，能够在海洋垂直剖面内进行跳跃运动，实现主动水平移位，扩大信息采集的区域。同时，在海洋机器人下潜至海底前，利用水力翼板减缓下潜速度，并在触底后水力翼板辅助支撑海洋机器人，防止倾覆。此外，在浮标上浮至海面时，利用水力翼板吸收海面的波浪能，将波浪能转化为蓄能器内液压油的压力能，用于翼板驱动。

专利文献CN115714505A(申请号：202211414148.0)公开了一种海洋监测节点能量收集装置及其工作方法，装置包括太阳能收集单元、波浪能收集单元、能量存储单元、传感器单元、收发器单元以及固定单元。波浪能收集单元由仿伞状机构、棘轮机构、小型离合机构、棘轮棘爪往复机构和悬挂发电机构组成。其中的仿伞状机构会随着海浪的起伏而运动。能量存储单元与波浪能收集单元、太阳能收集单元、传感器单元和收发器单元连接，实现能量的存储的同时也能为传感器单元、收发器单元供电。传感器单元能实现面向海洋的温度、盐度等参数的监测，收发器单元实现各能量收集节点之间的无线通信。固定单元与悬挂式发电机底部连接，固定整体机器位置。本发明实现了对波浪能和太阳能的高效收集、转化和存储。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种跨周期捕能的漂浮式波浪能发电装置实现方法及系统。

根据本发明提供的一种跨周期捕能的漂浮式波浪能发电装置实现方法，包括：

步骤S1：根据波况初步确定伞翼型漂浮式波浪能发电装置的参数；

步骤S2：基于初步确定的伞翼型漂浮式波浪发电装置的参数构建伞翼型漂浮式波浪能发电装置的水动力模型；

步骤S3：基于构建的伞翼型漂浮式波浪能发电装置的水动力模型构建伞翼型漂浮式波浪能发电装置的包含约束关系的广义水动力模型；

步骤S4：基于包含约束关系的广义水动力模型获取伞翼型漂浮式波浪能发电装置振动系统的模态；

步骤S5：根据低阶模态的固有频率确定伞翼型漂浮式波浪能发电装置的参数。

优选地，所述伞翼型漂浮式波浪能发电装置包括：水翼以及中心浮子；

所述水翼包括水翼一1、水翼二2、水翼三3以及水翼四4；

所述中心浮子包括浮体5和质心调节机构6；