[发明专利]一种多豚头全周向振荡浮子式波浪能发电装置及其使用方法在审

专利信息
申请号: 202111397701.X 申请日: 2021-11-23
公开(公告)号: CN114087115A 公开(公告)日: 2022-02-25
发明(设计)人: 李世振;苗壮;时文卓;杨旭 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: F03B13/20 分类号: F03B13/20
代理公司: 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人: 赵龙群
地址: 250061 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 多豚头全周 振荡 浮子 波浪 发电 装置 及其 使用方法
【说明书】:

发明涉及一种多豚头全周向振荡浮子式波浪能发电装置及其使用方法,属于新能源波浪能利用设备技术领域。装置,包括浮子、液压转换器、载体主体、发电装置和蓄电池,其中,载体主体周向上均布设置有导轨组,导轨组包括并列设置的2个导轨,导轨组之间滑动连接有浮子,浮子通过浮子连杆连接有液压转换器,液压转换器将波浪能转换为液压能,载体主体内设置有发电装置和蓄电池,液压转换器连接有发电装置,发电装置连接有蓄电池。本发明利用全周向均匀分布的浮子的上下垂荡运动吸收波浪能,实现多方位同时采集波浪能并进行发电,提升了海洋波浪能的采集效率,提升了设备发电效率。

技术领域

本发明涉及一种多豚头全周向振荡浮子式波浪能发电装置及其使用方法,属于新能源波浪能利用设备技术领域。

背景技术

波浪能是一种新型可再生的绿色能源,具有清洁无污染、储量大、分布广等优点。大量利用波浪能进行发电可以有效地缓解能源问题、减少环境污染,而且波浪能发电技术对于深远海设备的供电及提升续航具有重大意义。

对于波浪能的利用,最主要的形式是通过波浪能发电装置把波浪能转化为电能,目前主要的波浪能发电装置有三种类型,分别是振荡浮子式、振荡水柱式以及越浪式,三者的主要区别是获能方式不同,在这三种类型的波浪能发电装置中,振荡浮子式波浪能发电装置具有结构简单、能量转换效率高、使用维护方便、小波浪即可发电等优点,振荡浮子式波浪能发电装置又分为近海载体固定式波浪能发电装置和深远海载体漂浮式波浪能发电装置。

目前现存的波浪能发电装置大多存在效率低、使用范围较窄、装置结构复杂、造价成本高、维修困难等问题,使得波浪能发电装置的经济效益较低,难以实现产业化发展,且集成化低、便携性差。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种多豚头全周向振荡浮子式波浪能发电装置,利用全周向均匀分布的浮子的上下垂荡运动吸收波浪能,实现多方位同时采集波浪能并进行发电,浮子的垂荡运动分为浮子上升阶段和下降阶段,上升过程与下降过程进行双程波浪能采集,进一步提升了海洋波浪能的采集效率,提升了设备发电效率。

本发明还提供上述多豚头全周向振荡浮子式波浪能发电装置的使用方法。

本发明的技术方案如下:

一种多豚头全周向振荡浮子式波浪能发电装置,包括浮子、液压转换器、载体主体、发电装置和蓄电池,其中,

载体主体周向上均布设置有导轨组,导轨组包括并列设置的2个导轨,导轨组之间滑动连接有浮子,浮子通过浮子连杆连接有液压转换器,液压转换器将波浪能转换为液压能,载体主体内设置有发电装置和蓄电池,液压转换器连接有发电装置,发电装置连接有蓄电池。液压转换器采用液压油缸,将波浪能转换为液压能。

优选的,浮子外侧为双段圆弧状,上段圆弧的弧长大于下段圆弧的弧长,通过双段圆弧设计使浮子为仿海豚头流线型浮子,对海豚流线型结构仿生利用,利用流线型结构降低浮子运动时所受海水阻力的影响,提高波浪能采集效率,海豚头结构避免纯粹的流线型结构竖直插入水中时,影响浮子上浮的浮力,采用类似海豚头的结构,可以有效地将减阻与保持浮力相平衡。浮子是与波浪直接接触的部分,通过随波浪做垂荡运动捕获能量。

优选的,浮子设置有6个,浮子数量可根据实际安装情况调整,保持周向布局即可,采用6个一方面可以实现全周向海浪的吸收,另一个方面是考虑到浮子结构本身的形状跟大小,布置太多会对整体结构的复杂性产生影响,影响设备布局,布置太少会影响全周向吸收波浪的效率。

优选的,浮子内部设置有纳米发泡塑料。纳米发泡塑料密度小,浮力大,受温度影响小,对于波浪起伏的随动反应灵敏度高,有利于提高波浪能采集效率。

优选的,浮子外部包裹有人造海豚皮,人造海豚皮包括三层橡胶,外层为表皮,中层上设置有乳头状凸起,其间充满了粘滞性液态硅树脂,内层为与浮子的接触层,人造海豚皮可有效的降低浮子运动的阻力,减阻试验结果表明,人造海豚皮可以减少50%的海水运动阻力。

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