[发明专利]波浪发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别涉及波浪发电系统，尤其涉及一种利用海浪发电并能适应潮汐的波浪发电系统。 

现有的海浪发电装置就其能量转化的方式而言，大体分为两种类型：一种是利用海浪的推动力将海浪能转化为高速流动的气体，再由气体推动空气涡轮其叶片旋转进行发电。比如日本的“海明”号发电船、“巨鲸”海浪发电系统等。但由于是利用气流推动涡轮机进行发电，气体与叶片作用的时间短，能量吸收少、能量转化率低，据报道，从理论上海浪能仅有16％可转化为电能，且在浪高超过3米和不足0.5米时均无法很好的正常工作。另一种是利用海浪的上下波动来推动浮于水面的浮子运动，再利用传动机构连接浮子和发电机，利用浮子推动发电机发电。此类装置直接将海浪能转化为机械能，再利用机械能进行发电，因而发电效率较高。但是由于潮起潮落的影响，浮子的运动范围会在较大的一个范围内变动，如何有效地适应潮汐的影响，是海浪发电面临的一个大难题。 

本发明所要解决的技术问题是提供一种波浪发电系统，解决目前波浪发电系统无法适应潮涨潮落的问题。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一种波浪发电系统，包括波浪能量拾取单元、运动转换单元、发电机和消除潮汐对波浪发电系统影响的波浪适应单元；所述波浪能量拾取单元主要包括支架和受支架限制而只能随波浪上下浮动作往复直线运动的浮子，所述浮子通过运动转换单元与发电机动力连接；所述运动转换单元包括：螺旋轴、将螺旋轴的直线运动转换为旋转运动的转盘装置以及将转盘装置输出的旋转运动传递给所述发电机的转子套筒，所述螺旋轴位于转子套筒内且和转子套筒同轴设置并通过转盘装置与转子套筒动力连接，所述转盘装置套在螺旋轴上，且位于螺旋轴和转子套筒之间；所述波浪适应单元连接在波浪能量拾取单元和运动转换单元之间，所述波浪适应单元包括液压伸缩杆，所述液压伸缩杆下端连接于波浪能量拾取单元上，上端连接于运动转换单元上，且所述液压伸缩杆随潮水的水位高低变化而同步地自行缩短或伸长，所述液压伸缩杆包括一个竖直设置的液压缸，所述液压缸的缸筒中设置有阻挡环；所述阻挡环之上的缸筒中设置有上活塞，所述上活塞的活塞杆与运动转换单元的螺旋轴动力连接；阻挡环之下的缸筒中设置有下活塞，所述下活塞的活塞杆与波浪能量拾取单元的浮子动力连接；且位于阻挡环之下的缸筒设有出液口和入液口，所述入液口和出液口分别通过单向阀与外界液压系统的储液箱连接。 

进一步优选的技术方案中，所述上活塞之上的缸筒构成上液缸，所述阻挡环之上的缸筒最上端具有与外界液压系统的储液箱相连接的出入口。 

进一步优选的技术方案中，所述转子套筒内设置有上挡环和下挡环，所述转盘装置位于所述上挡环和下档环之间，且可以在期间做小行程的移动；转盘装置包括上驱动盘、下驱动盘和从动盘；所述从动盘位于上驱动盘和下驱动盘之间，且与转子套筒的内壁固定连接；所述上驱动盘和下驱动盘套在螺旋轴上与螺旋轴相啮合，且在螺旋轴上行时下驱动盘与从动盘啮合，在螺旋轴下行时上驱动盘与从动盘啮合。 

进一步优选的技术方案中，所述上驱动盘的下端面，下驱动盘的上端面以及从动盘的上下端面均设置有锯齿，从动盘通过所述锯齿分别与上驱动盘或者下驱动盘啮合而动力连接。 

进一步优选的技术方案中，所述下驱动盘包括下驱动齿圈与反向装置；所述反向装置的输入端与螺旋轴啮合产生旋转运动，其输出端与下驱动齿圈动力连接，将旋转运动反向后传递给下驱动齿圈；所述下驱动齿圈在螺旋轴上行时与从动盘啮合。 

 再进一步优选的技术方案中，所述反向装置包括主动齿轮、从动齿轮轴以及定位轴和底座；所述主动齿轮套在螺旋轴上并与螺旋轴啮合而将螺旋轴的直线运动转换为旋转运动；所述从动齿轮轴通过定位轴可转动的设置于所述底座上，且从动齿轮轴上套装有锥齿轮和柱齿轮，所述锥齿轮和主动齿轮啮合，所述柱齿轮与下驱动齿圈啮合，所述主动齿轮、从动齿轮轴和下驱动齿圈构成行星轮系。 

更进一步优选的技术方案中，所述从动齿轮轴有四个，均匀分布在所述主动齿轮的外围。 

采用本发明技术方案的波浪发电装置与现有技术对比的有益效果在于： 

由于设置了波浪适应单元，可以适应潮起潮落的变化，消除潮汐对波浪发电系统的影响。 

由于波浪适应单元主要为液压伸缩杆，结构简单、控制方便而且使用效果好。