[发明专利]适应潮位变化的岸基式波浪能发电系统

说明书

技术领域

本发明属于海洋能源开发利用技术领域，尤其涉及一种极小程度借助外部能源，无需人为操作的可适应潮位变化的岸基式波浪能发电系统。

背景技术

当今社会，能源紧缺、环境污染状况日益严重，向海洋进军，开发利用海洋能源，成为扩大人类生存空间、增加能源储备、保护自然环境的重要出路，世界各国都在高度关注海洋能源的开发和利用，不断强化海洋发展战略，我国政府在近期闭幕的十八大上也郑重提出建设海洋强国的主张。波浪能是海洋能源中品级相对较高的一种，且是清洁无污染的可再生低碳能源，我国海岸线绵长，波浪能资源储量十分丰富，开发利用前景广阔。

波浪能发电系统按其搜集波浪能位置不同可分为岸（基）式和离岸式两种，针对离岸式波浪发电系统而言，停留在海面上固定位置的波浪能能源设备很难避开一些严重的暴风雨侵袭，对相应的结构设计和材料要求都很高，同时在海底建设设备基座异常困难且造价昂贵，会使单元发电成本飙升，而且当有关设备设施出现损坏或需维修时，不能就地提供服务，还需将它们运送到合适的维修地点进行维护，故离岸式波浪能发电发展缓慢。

不论是岸基式还是离岸式，潮位变化都会显著影响波浪能发电系统的运行，尤其是影响波浪能搜集装置的工作，故波浪能发电系统一般都需具备整体或局部可升降的功能，以消除潮位上升或下降带给波浪能搜集的影响。目前，绝大部分波浪能发电系统采用液压自升降系统来实现上述升降功能，虽然效果不错，但借助了大量外部能源，增大了发电成本，与开发利用新能源的初衷不十分相符。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结构简单、可靠性高、独立性强、经济实用的适应潮位变化的岸基式波浪能发电系统。

本发明提出的技术方案是：

该系统包括：

设置在海岸上面的岸基；

沿纵向固定在岸基上的导向滑道，可沿滑道上下移动的滑动装置；在滑动装置的顶部配置制动装置，控制滑动装置与所述导向滑道的相对运动状态；在所述制动装置的底部安装竖向压力传感器，通过导线反馈到控制系统，进行相关控制；

所述滑动装置固定于基础框架上；

在所述基础框架中镶嵌了若干浮箱；

若干浮子通过浮子臂与基础框架铰接，以吸收波浪能；

发电设备安置在岸基上，包括蓄能器、液压马达和直驱发电机；蓄能器与液压缸的输出端相连，液压马达与蓄能器的输出端相连，直驱发电机与液压马达的输出端连接；所述的液压缸的输入端和浮子臂相连。

所述基础框架及其所连接部分依靠自身重力和浮力，借助滑动装置沿导向滑道上下升降，高度定位由制动装置实现。

所述的滑动装置主要由U型滑体、内层滚轮和外层滚轮三部分组成，两个内层滚轮与一个外层滚轮形成一组约束，在所述U型滑体上共设置3组，以带动U型滑体沿导向滑道上下移动。

所述制动装置由一组制动片及对称布置的弹簧型单作用液压缸组成。

多个所述浮子作为波浪能搜集装置，将各自搜集的波浪能转换成液压能后，汇集到蓄能器，经缓冲后进入液压马达做功，带动直驱发电机发电。

所述岸基沿基础框架延伸的方向固定了多套导向滑道，对应的在所述基础框架上安装了相同数量的滑动装置，便于系统平稳的升降。

所述浮箱上下两面与基础框架通过螺栓连接，四周通过斜拉杆件加固，形成网格状，提高基础框架的整体刚度。

所述的制动装置靠液压工作，包括制动片、弹簧型单作用液压缸、对应连接在液压缸上的活塞杆和油箱等，其中制动片固定在活塞杆的一端，液压缸固定于滑动装置顶端的基座上，且一套制动装置对称配置两个液压缸，但两液压缸共用一套打油设备和油箱。

所述压力传感器安装在制动装置与滑动装置基座间，检测的是待升降部分整体的竖向净剩力，传感器接收的信号反馈到发电机组主控制系统，控制系统做出判断后，对制动液压系统，尤其是相关阀门，做出相应控制操作。

本发明的有益效果为：

（1）本发明中发电系统的蓄能器、液压马达和发电机等重要硬件设备都置于岸上，便于维修保护，同时大大提高发电机组的安全稳定性。

（2）本发明的系统升降过程中完全依靠自身，无需借助外部能源，仅在定位时借入少量能源，独立性强，发电成本低。

（3）本发明中升降动力为自身重力与浮力的差值，故升降无需人为操作，可随潮位变化适时调整基础框架的高度。

（4）本发明中整体结构简单，可靠性高，且部件多为常规产品，方便生产和采购，便于推广。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；