[发明专利]一种基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置

说明书

一种基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置，包括多个呈阵列布置的浮体，浮体内布置有集能系统和卷索长度调节系统，各相邻浮体之间通过柔性卷索连接，柔性卷索的一端缠绕于一个浮体内的集能系统，另一端缠绕于另一个浮体内的卷索长度调节系统；所述的基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置还包括控制器和信号接收器，控制器分别与信号接收器和卷索长度调节系统连接。本发明能将锚泊能量吸收利用，提升了发电效率，以适应波浪环境，提高波能利用率。

技术领域

本发明涉及波浪能发电技术领域，具体涉及一种基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置。

背景技术

针对传统化石能源日益减少，但是当前社会对于能源的需求却日益增大，世界各国逐步加大对于新能源的开发和利用。地球表面有71％被海洋覆盖，据估计海洋能的储量约为780亿KW，其中波浪能占有700亿KW，并且波浪能是一种能量密度高分布广泛的清洁可再生能源，因此波浪能具有极大的开发利用价值。

当前波浪能发电装置主要形式有振荡浮子式、振荡水柱式、筏式等，其对于海域中的波浪能的收集大多是收集其垂荡方向的能量，对于波浪传播方向的能量利用率低，导致波浪能发电装置的总体发电效率不高，限制了对波浪能的开发利用；并且装置在投入使用时都需要额外安装的锚固系统，前期施工成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置，能将锚泊能量吸收利用，提升了发电效率，以适应波浪环境，提高波能利用率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置，包括多个呈阵列布置的浮体，浮体内布置有集能系统和卷索长度调节系统，各相邻浮体之间通过柔性卷索连接，柔性卷索的一端缠绕于一个浮体内的集能系统，另一端缠绕于另一个浮体内的卷索长度调节系统；

所述的基于柔性卷索的浮子式波能阵列发电装置还包括控制器和信号接收器，控制器分别与信号接收器和卷索长度调节系统连接。

按照上述技术方案，集能系统的个数为多个，沿浮体周向均匀布置，两个相邻的集能系统之间设有一个卷索长度调节系统，各卷索长度调节系统沿浮体周向均匀布置。

按照上述技术方案，集能系统包括绞盘、传动轴、涡卷弹簧、单向离合器和发电机总成，传动轴的一端与涡卷弹簧连接，另一端通过单向离合器与发电机总成连接，绞盘设置于传动轴上，柔性卷索的一端缠绕连接在绞盘上。

按照上述技术方案，控制器为ECU。

按照上述技术方案，集能系统的发电机总成连接有蓄电池。

按照上述技术方案，卷索长度调节系统包括电机、卷索固定轴和锁止机构，卷索固定轴横向布置于浮体内，卷索固定轴的一端与步进电机连接，另一端与锁止机构连接，电机和锁止机构与控制器连接。

按照上述技术方案，锁止机构包括锁止齿轮和推拉式电磁铁，锁止齿轮设置于卷索固定轴上，推拉式电磁铁连接有推杆，推杆布置于锁止齿轮一侧。

按照上述技术方案，阵列最外圈的浮体连接有锚固体。

按照上述技术方案，浮体内设有多个卷索舱和密封舱，卷索绳分别与集能系统和卷索长度调节系统缠绕连接处均位于相应的卷索舱内，其余部分的集能系统、卷索长度调节系统、控制器和信号接收器均设置于密封舱内。

按照上述技术方案，卷索舱通过绳索通道与外部联通，卷索舱的绳索通道入口处设有的导轮组；

导轮组包括各由双层布置的四个通道导向轮和绳索通道框架，四个通道导向轮呈口字形或井字形布置于绳索通道框架上，绳索通道框架固设于绳索通道上，柔性卷索经过四个通道导向轮形成口字或井字结构的中部穿过，进入绳索通道及卷索舱内。

本发明具有以下有益效果：