可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，包括浮子以及与浮子连接的活塞缸，活塞缸包括缸体以及活塞杆，浮子连接在活塞杆伸出缸体外的一端，缸体内部被活塞杆分为做功腔和无压腔；还包括蓄能器、第一压力阀、发电组件，做功腔内填充满有液压油，做功腔上与蓄能器连接，且两者之间设有限制液压油无法从蓄能器回流至做功腔的第一单向阀，蓄能器连接有出油管路，第一压力阀以及发电组件依次设置在出油管路上。无压腔连接有切换组件，切换组件用于切换与无压腔与出油管路连接。本发明专利技术在大浪情况下，对振荡浮子式进行回收脱离海面或将其锁固，使其被保护起来，避免在大浪中被剧烈振荡而受到损坏。

【技术实现步骤摘要】
可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统及控制方法
本专利技术具体涉及一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统及控制方法。
技术介绍
随着海洋强国战略的逐步推进，在开展海洋领域相关研究中，远离陆地的海洋中的电力持续补给成为制约发展的瓶颈，而利用波浪这种清洁能源进行发电补给成为一种可再生能源有效转换利用的新技术。振荡浮式是通过浮子将波浪的能量转换成自身的动能，再驱动后面的转机机构，形成电能。但是由于海上的天气无常，在恶劣天气工况下，一般的振荡浮式发电方式，容易出现超负荷、剧烈撞击等问题出现。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统及控制方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，包括浮子以及与浮子连接的活塞缸，所述活塞缸包括缸体以及活塞杆，所述浮子连接在活塞杆伸出缸体外的一端，所述缸体内部被活塞杆分为做功腔和无压腔；还包括蓄能器、第一压力阀、发电组件，所述做功腔内填充满有液压油，所述做功腔上与蓄能器连接，且两者之间设有限制液压油无法从蓄能器回流至做功腔的第一单向阀，所述蓄能器连接有出油管路，所述第一压力阀以及发电组件依次设置在出油管路上。所述无压腔连接有切换组件，所述切换组件用于切换与无压腔连接的连接管路，所述连接管路包括使无压腔连通大气的大气管路以及使无压腔连通出油管路的超负荷管路，所述超负荷管路连接在蓄能器与第一压力阀之间的出油管路上。进一步地，所述切换组件包括设置在超负荷管路上的第一切换阀，所述第一切换阀用于切换无压腔连接的连接管路。进一步地，所述切换组件还包括设置在超负荷管路上的第二切换阀，所述第二切换阀用于切换超负荷管路是否与出油管路连通，所述第一切换阀为压力切换阀，当超负荷管路中的油压高于第一切换阀的工位切换压力时，第一切换阀连通超负荷管路与无压腔。进一步地，所述出油管路还包括溢流管路，所述溢流管路与出油管路连通，所述溢流管路上设有第二压力阀。进一步地，所述发电组件包括连接设置在出油管路上的液压马达以及与液压马达连接的发电机。进一步地，做功腔还连接有供油管路，所述供油管路连接有油箱。进一步地，所述供油管路上还设有第二单向阀，所述第二单向阀用于限制做功腔内的液压油回流至油箱中。一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换控制方法，采用上述所述的可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，具体方法包括：正常工况以及恶劣工况；所述正常工况中，浮子随波浪运动带动活塞杆运动，浮子向上运动时，活塞杆压缩做功腔内容积，使做功腔内液压油通过第一单向阀送至蓄能器中，并提高蓄能器以及出油管路的液压油压力，当液压油压力大于第一压力阀的预设压力时，液压油流经发电组件以驱使发电组件发电，同时液压油从出油管路流至油箱中回收，完成发电；所述恶劣工况中，随着波浪的增大，浮子带动活塞杆运动，快速提高蓄能器以及出油管路的液压油压力，当液压油压力到达预设工作范围的压力值时，启动切换组件使无压腔与出油管路连通，为无压腔内提供一定压力，使浮子无法向下运动；当恶劣工况恢复至正常工况时，启动切换组件使无压腔与大气管路连通，将无压腔内的液压油排出，并回收至油箱中，此时浮子恢复正常随着波浪上下浮动。进一步地，其在正常工况中，当液压油压力大于第二压力阀的预设压力时，液压油从溢流管路流出至油箱中回收。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：本专利技术利用液压系统将波浪的能量通过振荡浮子吸收后，利用液压转换产生电能；同时在大浪情况下，对振荡浮子式进行回收脱离海面或将其锁固，使其被保护起来，避免在大浪中被剧烈振荡而受到损坏，使在海洋资源开发利用中得到可持续运行的保障。附图说明图1为可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统的浮子与活塞缸的结构示意图；图2为可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统的浮子与活塞缸的结构示意图；图3为可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统连接结构模块示意图；附图标记说明：11、做功腔；12、无压腔；13、活塞杆；14、缸体；15、固定座；16、浮子；1、第二单向阀；2、第一单向阀；3、蓄能器；4、第一压力阀；5、第二切换阀；6、液压马达；7、发电机；8、第二压力阀；9、第一切换阀；10、油箱。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本专利技术的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例如图1至图3所示，一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，包括浮子16以及与浮子16连接的活塞缸，活塞缸包括缸体14以及活塞杆13，浮子16连接在活塞杆13伸出缸体14外的一端，缸体14内部被活塞杆13分为做功腔11和无压腔12；还包括蓄能器3、第一压力阀4、发电组件，做功腔11内填充满有液压油，做功腔11上与蓄能器3连接，且两者之间设有限制液压油无法从蓄能器3回流至做功腔11的第一单向阀2，蓄能器3连接有出油管路，第一压力阀4以及发电组件依次设置在出油管路上。具体地，如图1和图2所示，浮子16与活塞缸相连，活塞缸包括活塞缸与缸体14，缸体14可通过与固定座15连接固定在海上发电设备上，以使浮子16随着波浪而上下运动，活塞缸的设计包括两种，活塞杆13从缸体14的顶部伸出，浮子16连接在活塞杆13的顶部，整体活塞缸设置在海水平面以下，活塞缸内的有杆腔为做功腔11，无杆腔为无压腔12；或活塞杆13从缸体14的底部伸出，浮子16连接在活塞杆13的端部，整体活塞缸设置在海水平面以上，活塞缸内的有杆腔为无压腔12，无杆腔为做功腔11。上述两种情况均是将缸体14内的上半部分的腔体作为做功腔11，下半部分腔体作为无压腔12使用，使得浮子16随着波浪上浮时，会压缩做功腔11的容积，以将做功腔11内的液压油从做功腔11内压出。如图3所示，做功腔11与蓄能器3之间连接的第一单向阀2，能够使做功腔11内的液压油只能单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，其特征在于：包括浮子(16)以及与浮子(16)连接的活塞缸，所述活塞缸包括缸体(14)以及活塞杆(13)，所述浮子(16)连接在活塞杆(13)伸出缸体(14)外的一端，所述缸体(14)内部被活塞杆(13)分为做功腔(11)和无压腔(12)；/n还包括蓄能器(3)、第一压力阀(4)、发电组件，所述做功腔(11)内填充满有液压油，所述做功腔(11)上与蓄能器(3)连接，且两者之间设有限制液压油无法从蓄能器(3)回流至做功腔(11)的第一单向阀(2)，所述蓄能器(3)连接有出油管路，所述第一压力阀(4)以及发电组件依次设置在出油管路上；/n所述无压腔(12)连接有切换组件，所述切换组件用于切换与无压腔(12)连接的连接管路，所述连接管路包括使无压腔(12)连通大气的大气管路以及使无压腔(12)连通出油管路的超负荷管路，所述超负荷管路连接在蓄能器(3)与第一压力阀(4)之间的出油管路上。/n

【技术特征摘要】
1.一种可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，其特征在于：包括浮子(16)以及与浮子(16)连接的活塞缸，所述活塞缸包括缸体(14)以及活塞杆(13)，所述浮子(16)连接在活塞杆(13)伸出缸体(14)外的一端，所述缸体(14)内部被活塞杆(13)分为做功腔(11)和无压腔(12)；
还包括蓄能器(3)、第一压力阀(4)、发电组件，所述做功腔(11)内填充满有液压油，所述做功腔(11)上与蓄能器(3)连接，且两者之间设有限制液压油无法从蓄能器(3)回流至做功腔(11)的第一单向阀(2)，所述蓄能器(3)连接有出油管路，所述第一压力阀(4)以及发电组件依次设置在出油管路上；
所述无压腔(12)连接有切换组件，所述切换组件用于切换与无压腔(12)连接的连接管路，所述连接管路包括使无压腔(12)连通大气的大气管路以及使无压腔(12)连通出油管路的超负荷管路，所述超负荷管路连接在蓄能器(3)与第一压力阀(4)之间的出油管路上。


2.根据权利要求1所述的可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，其特征在于：所述出油管路还包括溢流管路，所述溢流管路与出油管路连通，所述溢流管路上设有第二压力阀(8)。


3.根据权利要求1或2任一所述的可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，其特征在于：所述切换组件包括设置在超负荷管路上的第一切换阀(9)，所述第一切换阀(9)用于切换无压腔(12)连接的连接管路。


4.根据权利要求3所述的可自我保护的波浪能振荡浮子液压转换系统，其特征在于：所述切换组件还包括设置在超负荷管路上的第二切换阀(5)，所述第二切换阀(5)用于切换超负荷管路是否与出油管路连通，所述第一切换阀(9)为压力切换阀，当超负荷管路中的油压高于第一切换阀(9)的工位切换压力时，第一切换阀(9)连通超负荷管路与无压腔(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜家强，盛松伟，叶寅，李洪进，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44