[发明专利]一种基于浮子与液压的波浪能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，更具体地说，涉及一种基于浮子与液压的波浪能发电装置。

背景技术

随着人类社会的不断发展，陆地上的能源日趋枯竭，如果这一全球性的问题得不到解决，人类社会必将走向末路。21世纪是海洋的世纪，人类开始将眼光逐渐投向海洋，向大海索取能源，开发海洋已成为必然趋势。而远离大陆开发海洋，我们人类最需要的是拥有充足的电能和淡水。电能可以从各种海洋能源中转换二来，海洋能源主要是以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。其中海洋波浪能在海洋中无处不在，而且受时间限制相对较小，同时波浪能的能流密度最大，可以通过较小的装置提供可观的廉价能源，利用海洋波浪能发电这一新技术的出现，为深入开发海洋、获取能源开辟了新途径，为人类能源找到了出路。

为了充分利用波浪能，世界上许多国家已经投入了大量的人力、物力和财力对波浪能进行了多年的研究。目前很多国家已经先后成功地研制出一些波浪能发电站，并且投入使用。但是这些发电站需要固定的选址，且内部设备都是大型化、大功率的设备，且成本昂贵、不能安装在诸如海上钻井平台之类的工作平台上使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于浮子与液压的波浪能发电装置。这种发电装置体积小、结构简单、成本低廉，可以安装在海上工作平台、甚至一些大型船舶上进行使用，并且发电效率高、输出稳定。

上述技术问题是通过如下的技术手段加以解决的：这种基于浮子与液压的波浪能发电装置，包括安装平台、浮子、转换装置和发电机，其中转换装置和发电机都安装在安装平台上，浮子漂浮在海面上并且与转换装置相连接，转换装置与发电机相连接。安装平台可以是单独的固定在海底的平台、也可以是大型船舶，诸如采油船、航空母舰等等。浮子在海面上随同波浪起伏，将起伏运动传递到转换装置上，转换装置将这种运动转换为驱动发电机工作的运动方式（最常见的是驱动发动机轴旋转），就能实现发电。

在本发明中转换装置的其中一种优选形式为液压转换系统，包括其活塞与浮子相连接的液压缸、单向阀、油箱、压力表、截止阀、储能器、溢流阀、二位二通阀、双向定量泵和传动齿轮，液压缸通过进油油路与油箱相连通，同时液压缸通过出油油路与双向定量泵相连通，进油油路和出油油路并联并且都安装有单向阀，在出油油路上的单向阀与双向定量泵之间的油路管道上，还安装有压力表、储能器、溢流阀和二位二通阀，双向定量泵的运动输出端与传动齿轮相连接，传动齿轮与发电机相连接。作为液压转换系统的优选方案，液压缸有两个，分别对应两组浮子，两个液压缸的出油油路并联。在这种技术方案中，浮子随波浪做起伏运动，带动液压缸的活塞在缸体内往返运动，缸体内的油被吸入又排出，排出的油经过出油油路到达双向定量马达，产生扭矩，双向定量马达带动传动齿轮旋转，传动齿轮再带动发电机工作进行发电。发电机包括电机齿轮、线圈、用于产生磁场的磁装置、线刷和变流器，其中电机齿轮与传动齿轮相啮合，电机齿轮与线圈固定在同一个轴上，线圈伸入到磁装置产生的磁场内，线刷与线圈电接触，并且线刷与变流器通过导线相连接。传动齿轮带动电机齿轮旋转，电机齿轮带动发电机轴旋转，从而带动同轴的线圈旋转，线圈旋转时切割磁力线产生电流，线刷将电流导入变流器，转换成可供电器使用的交流电或直流电，完成发电过程。

上述转换装置的另一种优选形式为机械转换系统，包括与浮子刚性连接的双面齿条、主动轴、传动轴、一对棘轮、一对链轮和传动齿轮，其中主动轴和传动轴平行布置，主动轴上安装有一个链轮和一个棘轮，传动轴上安装有棘轮、链轮和传动齿轮，其中，传动轴上的链轮与主动轴上的链轮相配合，主动轴上的棘轮和从动轮上的棘轮分别与双面齿条相啮合，并且主动轴上的棘轮和从动轴上的棘轮安装方向相反，传动齿轮与所述发电机相连接。在这种技术方案中，浮子随波浪做起伏运动，带动双面齿条做往返运动，双面齿条再带动棘轮旋转，由于主动轴和传动轴上的棘轮是相反方向安装的，所以双面齿条向上运动和向下运动时，分别只能带动一个棘轮进行转动，通过链轮的传动，无论哪个棘轮发生转动，传动轴始终都往同一方向转动，传动齿轮再带动发电机工作进行发电，传动齿轮也是始终向一个方向转动，这样就可以实现连续发电。