[发明专利]单向阻尼波浪能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种波浪能发电装置，尤其是涉及一种单向阻尼波浪能发电装置，属于水下海洋能研究领域。

背景技术

随着现代工业的发展，对能源的需求也日益增加。为此，人们不断探索和开发各种安全、清洁、且可再生的新能源。由于地球上海洋面积占有率大约为72%，全世界理论上可再生的海洋能总量为766亿千瓦，技术允许利用功率为64亿千瓦，约为目前全世界发电机容量的2倍。其中，海浪能密度最高，约为20亿千瓦，开发潜力很大。

尽管海洋波浪能发展潜力巨大，然而人类对海洋能源的利用很少，其原因是波浪能难以掌控。

把波浪能转化为电能是指将波浪所带的水动量转化为机械相对运动，进而带动发电机发电的一个过程。转化过程中如何避免能量的损失是核心。通过分析波浪能的特点发现实际中波浪并非理论上讲的水分子上下运动，实际上是水分子作椭圆形轨迹的运动，所以很多基于单纯上下运动的波浪能发电装置并不能发挥出理论上的发电效率。

目前，小型波浪能发电装置有多种形式，总体来说大致分为固定式和漂浮式两大类。固定式发电装置具有较高的转化效率，但是由于发电装置固定的特点，对于抵抗灾害性天气的能力比较差，同时安装地点也会受到限制，基建成本高，投入大。漂浮式发电装置可以避免固定式波浪能发电装置的缺失，但是由于相对运动产生较为困难，致使发电效率低。如果漂浮式发电装置能够加大产生相对运动的能力，进而提高发电效率，将会在提高波浪能发电装置的技术水平，降低基建成本，提高适用海域等方面起到重要推进作用。

发明内容

 有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中波浪能发电装置中存在的效率低、适应性差等缺陷，而提供一种单向阻尼波浪能发电装置，该单向阻尼波浪发电装置具有效率高，适应性强等优点。

 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的，一种单向阻尼波浪能发电装置，包括浮体，其特征在于：所述浮体中间安装有一支撑杆，所述支撑杆的上端穿出浮体后，且与一支架装置相连，所述支撑杆下端穿出浮体后，与一单向阻尼器相连；所述浮体与所述支撑杆之间设有间隙；所述浮体内安装有液压储能发电系统，所述液压储能发电系统包括一液压缸、与液压缸配合的活塞杆及与液压缸相连的蓄能器，所述活塞杆上端伸出浮体，且与所述支架装置相连。

 所述单向阻尼器为倒置的圆锥体结构。

所述圆锥体上端面为开口状结构，在圆锥体内对称设置有加强筋，所述加强筋的一端固定在支撑杆上。

 所述支架装置由对称设置的三个支杆、及分别与三支杆相连的三个压杆组成，所述三个支杆的一端与支撑杆的上端连接成一体，所述每个压杆的一端安装在三个支杆的杆体上，压杆的另一端配合连接在浮体上。

 所述三个支杆以相交的一端向下呈倾斜状结构。

 所述液压缸为三个，所述液压缸配合的三个活塞杆上套设有弹簧，且三个活塞杆的上端分别与三个压杆的杆身相连。

 所述浮体上、下两面均设有对称的调整压轮，所述调整压轮压靠在支撑杆的侧壁上。

 所述调整压轮通过连接轴与一移动架相连，所述移动架在浮体外侧的轨道中移动，且移动架另一端由挡块阻挡，所述移动架设有一横杆部，在横杆部上套设有弹簧。

 所述液压缸内设有弹簧，所述弹簧的一端与活塞杆的下端相顶持，所述液压缸通过一换向阀与储能器相连。

所述液压储能发电系统还包括液压马达、发电机及蓄电池，所述储能器、液压马达、发电机、蓄电池依次相连。

本发明的有益效果，本发明由于浮体与支撑杆之间存有间隙，使在波浪运动中支撑杆保持竖直状态时，浮体可以在波浪中随浪运动而顺势起伏，从而带动支架装置进行压缩液压缸工作，使浮体呈现上下运动和摆动相结合的运动方式，提高了吸收效率。结构合理，能量转化率高。 

本发明的进一步的改进是支架装置，可以实现在浮体摆动中对能量的吸收，而且对360度方向的波浪能均可吸收。进一步增加了能量的转化效率。

本发明波浪能发电装置由于移动架上弹簧的弹力可以起到保护作用，在台风巨浪条件下在发电到达一个峰值后，不会产生硬性断裂等情况，恶劣环境下生存能力强，即对灾害性天气适应性强。

本发明单向阻尼器采用锥体结构可以对波浪推动浮体向上运动时产生较大的阻力，从而通过活塞杆向下运动压缩液压缸做功，进而使发电机发电，增加转化效率。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图2为本发明另一角度的结构示意图。

图3为本发明俯视结构示意图。