[发明专利]波浪发电装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种能够用潮汐运动和潮汐的波浪能量操作发电机以将潮汐运动和潮汐的波浪能量转换成电能的波浪发电装置，并且更具体地涉及一种波浪发电装置，该波浪发电装置能够在漂浮部向上运动时借助潮汐的潮汐运动将旋转力传递至动力传递轴来发电并且同时能够通过将由潮汐的横向力所获得的漂浮部的动能传递至动力传递轴来发电。

背景技术

通常，波浪发电装置通过使用潮汐的潮汐运动能量来发电并且大体上可以分类成可运动本体型、振荡水柱型和水漫溢型。

第一，可运动本体型波浪发电装置使用设计成灵敏地响应水面的运动的机构，使得波浪能直接传递至该机构以将该机构的运动转换成电能。例如，包括摆锤的漂浮部放在水上以根据潮汐波动，使得漂浮部中包括的摆锤的运动可以变化成旋转运动，从而通过齿轮而使发电机旋转。在该技术中，用40厘米(cm)的潮汐高度获得大约10瓦(W)的电力，其可以通过打开灯或产生声音而用作海上航道的讯号或安全的海上航道的向导。由于波浪能直接施加于该机构，因此该机构应当承受由潮汐所引起的外力，这导致较弱的结构安全性。然而，由于波浪能直接被吸引，因此能量转换效率是相对有利的。

此外，在振荡水柱型波浪发电装置中，由引入至水柱中的潮汐所产生的空间的变化转换成内部空气的变化，该内部空气的变化施加于导引管以产生空气流，从而使安装在导引管中的涡轮机旋转并且获得电力。如果入射潮汐反射在装置的前侧上，则形成站立式潮汐，并且在此时在上喷嘴处产生空气流。

此外，在水漫溢型波浪发电装置中，斜面设置在前进的潮汐的前侧处，并且然后如果潮汐借助动能通过斜面，则这转换成势能并且水被存储。在那之后，如果存储的海水借助产生的不等的压头流动至蓄水池的下部，则安装在海水通路的下部处的涡轮机转轮旋转以发电。

图1是示出了一般波浪发电装置的示意图；

作为波浪发电装置的示例，在波浪发电装置中，根据潮汐的潮汐运动旋转的多个旋转叶片以规则的间隔安装至漂浮在海面上的主体，该波浪发电装置包括：主体11，该主体11安装在发电轴10中并且沿水平方向延长；浮罐13，该浮罐13分别连接和固定至主体11的两个端部以通过浮力漂浮，使得浮罐中的任何一个浮罐都具有连接至发电轴10的发电机12；以及多个旋转叶片20，该多个旋转叶片20通过潮汐的潮汐运动仅沿一个方向旋转并且依次以规则的间隔安装在主体11的上部和下部处。浮罐13或主体11通过固定绳索31连接至安装在海床处的固定本体30，使得主体11不会因潮汐而失去。然而，在安装点处连续地发电存在限制。

此外，旋转叶片20安装在旋转轴的一端部处，该旋转轴通过轴承支承至主体11，锥齿轮通过单向轴承安装在旋转轴的另一端处，并且该锥齿轮与发电轴10的锥齿轮接合。因此，如果旋转叶片20旋转，则旋转力传递至旋转轴，发电轴10通过锥齿轮的接合而旋转，并且因此，连接至发电轴10的一端的发电机12发电。然而，在以上所描述的波浪发电装置中，为了连续发电，发电轴和主体较长地形成并且安装在海面处。因此，潮汐被直接施加于该装置并且应当被承受。出于该原因，以上的装置具有较弱的结构安全性。

参照示出了波浪发电装置的另一示例的图2，该装置包括：漂浮部40，该漂浮部40接触海面以接收波能；中央轴41，该中央轴41从漂浮部40向上延伸；摆锤支承件60，该摆锤支承件60在中央轴41的右侧和左侧处延伸；摆锤70，该摆锤70联接在摆锤支承件60的右侧和左侧以能够上下摆动；旋转体61，该旋转体61利用从摆锤支承件60接收的动力而旋转；以及发动机，该发动机用于利用旋转体61的旋转力发电。摆锤支承件60和旋转体61通过动力传递单元50联接，使得旋转体61通过摆锤支承件60的动力仅沿一个方向旋转。

然而，在强的潮汐诸如地震海洋潮汐的情况下，由于潮汐直接施加于中央轴41、摆锤支承件60等等，因此波浪发电装置应当承受由潮汐产生的外力。因此，类似于前一示例，该装置具有较弱的结构安全性，由于该装置利用摆锤的自由下落载荷，其不能使用潮汐的加速度，因此如果潮汐较大，则该装置是不可用，其效率不高。

此外，作为可运动的本体波浪发电装置，由Pelamis生产的可运动的本体波浪发电装置目前被商业化。这里，如图3中所示出的，若干圆筒形漂浮部80通过接头90连接至在海面上的漂浮部，并且然后无论海面何时波动，连接部都是折叠的或打开的，该连接部用于操作设置在圆筒形浮标80中的液压缸和液压泵，从而操作发电机来发电。