波浪能发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种波浪能发电装置，包括多套波浪能收集单元，单套波浪能收集单元包括一浮舱、设置在浮舱内部的压水舱、为该压水舱注水或排水的双向水泵，该压水舱用以通过改变其注水量来调节浮舱相对于海平面的上下浮动程度。这种波浪能发电装置可以在浪大超负荷时进行限功率运行，在极端海况下停机起到保护功能，有利于提高波浪能发电装置在各种工况下的稳定性，进而提高波浪能发电装置在各种工况下的生存能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种波浪能发电装置。
技术介绍
波浪发电始于20世纪70年代，以日、美、英、挪威等国为代表，现有技术中存在各式规模不同的波浪发电装置，其中以点头鸭式、震荡浮体式、震荡水柱式、海蛇式、海蚌式、软袋式等最为代表，其中，1)点头鸭式波浪发电设备，主要利用了波浪的液位差，鸭头凸起部分跟随波浪做上下点头运动，收集波浪高低液位差的势能；2)震荡浮体式波浪发电设备，利用浮体随波浪液位的高低运动来采集波浪的高低液位差的势能；3)震荡水柱式波浪发电设备，利用波浪的高低液位差挤压空气实现对波浪势能的采集；4)海蛇式波浪发电设备，通过前后浮体随波浪的高低运动、带动铰接连接点的液压缸往复运动、从而产生液压能，利用前后波浪的波峰和波谷的液位差进行发电，采集波浪高低液位差的势能；5)海蚌式波浪发电设备通过蚌体随波浪的涌动往复摆动推动下端的液压缸产生能量，采集波浪的动能；6)软袋式波浪发电装置，随着波浪动能的涌动推动软袋内空气流动，流动的空气推动后端的叶轮产生动能，采集的是波浪向前涌动的动能。上述点头鸭式、震荡浮体式、震荡水柱式技术为主要采集或转化波浪高低水位差的势能，海蚌式、软袋式主要采集波浪涌动的动能。然而这些波浪发电设备在遇到极端海况时无法做到自我保护的功能，生存能力较差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于，提供一种有利于提高在各种工况下的生存能力的波浪能发电装置。本技术提供了一种波浪能发电装置，包括多套波浪能收集单元，单套波浪能收集单元包括一浮舱，还包括用以通过改变注水量来调节所述浮舱相对于海平面的上下浮动程度的压水舱。采用这种技术方案，由于设有压水舱，可根据实时海况通过调节压水舱内的注水量，来调节浮舱的重量，进而调节浮舱相对于海平面的浮动程度，使波浪能发电装置可以在浪大超负荷时进行限功率运行，在极端海况下停机起到保护功能，海况回复平稳后排出所述压水舱舱内的水，所述浮舱自动上浮到海面，回复正常工作，有利于提高波浪能发电装置在各种工况下的稳定性，进而提高波浪能发电装置在各种工况下的生存能力。优选的，所述压水舱设置在所述浮舱内。优选的，所述浮舱是纵截面呈横向设置的长椭圆形或梭形的壳体，所述压水舱靠近所述浮舱的重心位置或中后部设置。采用这种技术方案，由于所述浮舱的纵截面呈横向设置的长椭圆形或梭形，能够减小海水流经浮舱表面时所受的阻力，进而加快海水的流速，有助于提高势能的收集效果。优选的，所述压水舱的容积与所述浮舱的容积按照特定比例设置，该特定比例满足所述压水舱注满水后使所述浮舱的总重量大于或等于所述浮舱整体所受的浮力。优选的，在所述压水舱的进水口处设置一双向水泵，该双向水泵与波浪能发电装置的控制单元信号连接。采用这种结构，所述控制单元可根据波浪能发电装置所处的海上环境来控制所述双向水泵注入所述压水舱的水量从而调节浮舱相对于海平面的上下浮动程度。优选的，在所述浮舱的前端铰接或转动连接有导流舵，在所述浮舱内设有用以控制该导流舵相对于所述浮舱主体的偏移幅度的导流舵控制单元，该导流舵控制单元与所述双向水泵或波浪能发电装置的控制单元信号连接。采用这种结构，所述控制单元或导流舵控制单元可根据波浪能发电装置所处的海上环境来控制双向水泵的工作状态，进而控制压水舱内的注水量，从而调节浮舱相对于海平面的上下浮动程度。优选的，在所述导流舵的远离所述浮舱的一端一体形成有尖端部或楔形部。采用这种技术方案，有利于保证和提高所述导流舵对波浪的引导作用。附图说明图1为波浪能发电装置的整体示意图；图2为单套波浪能收集单元的部分剖视图；图3为波浪能发电装置处于正常发电状态下的示意图；图4为波浪能发电装置处于应急保护状态下的示意图；图5为波浪能发电装置处于停机保护状态下的示意图。具体实施方式下面参照图1～5对本技术的具体实施方式进行详细的说明。在下述描述中，波浪的涌动方向为图1～图5中由左向右，所述前端是指图1～图5中的左侧，所述后端是指图1～图5中的右侧。所述纵向是指垂直或近似垂直于海平面的方向，所述横向是指平行或近似平行于海平面的方向。本技术所述波浪能发电装置是一种固定在海底上的大型波浪发电阵列，包括呈矩阵形排列的多套波浪能收集单元1、设置在这多套波浪能收集单元1之间并集发电站、升压站及集中控制平台于一体的发电平台2。多套波浪能收集单元将波浪能化成液压能，这部分液压能再集中到发电平台2上，由发电平台2将液压能转化成电能。如图1～图3所示，单套波浪能收集单元1包括一横向设置的浮舱3，该浮舱3是利用浮力随波浪上下运动的浮体，本实施例中，浮舱3是一纵截面呈横向设置的长椭圆形或梭形的柱状壳体。在浮舱3的底部下表面设有一液压缸5，该液压缸5的两端分别与浮舱3和海底转动连接或铰接，由该液压缸5实现对浮舱3进行竖直方向上的定位。在浮舱3的后方沿其长度方向并排设有沿竖直方向设置的多个桩6，它们的底端通常通过连接件固定在海底上。在单个桩6与浮舱3之间设有连杆61，该连杆61的两端分别与浮舱3和桩6转动连接或铰接，由前述多个桩6、多个连杆61实现对浮舱3进行水平方向上的定位。如图1～图3所示，在浮舱3的前端铰接或转动连接有横向设置的导流舵4，在浮舱3内设有导流舵控制单元41，该导流舵控制单元41用以控制导流舵4相对于浮舱主体的偏移幅度，这里所述偏移幅度主要指导流舵4相对于浮舱主体特别是浮舱前端的转动角度。本实施例中，导流舵4是纵截面近似呈等腰三角形状的柱状壳体，由导流舵4的前侧部分(对应于等腰三角形状的两腰所形成的结构)构成本技术所述尖端部。不难理解，导流舵4的纵截面还可为楔形以构成所述楔形部。由前述浮舱3、导流舵4、导流舵控制单元41、液压缸5等部件共同构成波浪能发电装置的势能收集组件。如图1～图3所示，在浮舱3的后端底部于其下表面上形成朝上凹进的第二凹面部31(构成所述凹部)，在该第二凹面部31处安装有垂直轴叶轮7，该垂直轴叶轮7以其转轴与波浪的涌动方向相垂直的方式安装在浮舱3后端，同时该垂直轴叶轮7的轴向与浮舱3的长度方向相平行设置。另外，在浮舱3内还收装有与垂直轴叶轮7传动连接、用以将波浪的动能转化成机械能的动能传递组件，本实施例中，动能传递组件由液压泵来构成，该液压泵通过齿轮传动组件等传动机构与垂直轴叶轮7传动连接，用以将波浪的动能转化成液压能。本技术的主要改进点为，在浮舱3内靠近其中后部设有一压水舱8，该压水舱8用以收装预定量的海水，它的容积与浮舱3的容积按照特定比例设置，该特定比例满足压水舱8注满水后使浮舱3的总重量大于或等于浮舱3整体所受的浮力。在压水舱8的进水口处通常设置一双向水泵，波浪能发电装置的控制单元或前述导流舵控制单元41与该压水舱8的双向水泵信号连接，前两者中任一控制单元可根据波浪能发电装置所处的海上环境(例如，波峰、波谷、液位差、浪高等)来控制双向水泵的工作状态，进而控制压水舱8内的注水量，从而调节浮舱3相对于海平面的上下浮动程度。不难理解，波浪能发电装置还包括用以检测波浪的波长、浪高等参数的波浪仪，控制单元可根据波浪仪所反馈的波浪参数(即实时海况)来向压水舱8特别是控制阀门发送控制指令，由此来控制双向水泵的工作状态，进而控制压水舱8内的注水量，从而调节浮舱3相对于海平面的上下浮动程度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪能发电装置，包括多套波浪能收集单元(1)，单套波浪能收集单元(1)包括一浮舱(3)，其特征在于，还包括与所述浮舱(3)相连接、用以通过改变注水量来调节所述浮舱(3)相对于海平面的上下浮动程度的压水舱(8)。

【技术特征摘要】
1.一种波浪能发电装置，包括多套波浪能收集单元(1)，单套波浪能收集单元(1)包括一浮舱(3)，其特征在于，还包括与所述浮舱(3)相连接、用以通过改变注水量来调节所述浮舱(3)相对于海平面的上下浮动程度的压水舱(8)。2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述压水舱(8)设置在所述浮舱(3)内。3.根据权利要求1或2所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述浮舱(3)是纵截面呈横向设置的长椭圆形或梭形的壳体，所述压水舱(8)靠近所述浮舱(3)的重心位置或中后部设置。4.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述压水舱(8)的容积与所述浮舱(3)的容积按照特定比例设置，该特定比例满足所述压水舱(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高先乐，边淑静，高金燕，耿利斯，
申请(专利权)人：北京高净新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11