浮动式波浪能发电装置的制作方法

本发明属于海洋波浪能技术领域，具体地涉及浮动式波浪能发电装置。

背景技术：

随着煤炭、石油等能源的逐渐耗尽以及自然环境的日益恶劣，人类对开发新清洁能源的需求越来越迫切。人类对于风能、太阳能、核能等能源形式都展开了研究和探索，由于地球表面70%以上的面积被海水覆盖，因此人类将视线转移到海洋，希望能够开发海洋能源，来取代或补充煤与石油日益稀少所带来的能源危机。

海洋能是一种储量丰富，取之不尽用之不竭的清洁可再生能源。海洋能有很多种形式：有利用潮汐的涨落来发电的潮汐能；有利用海水的温度差异发电的海水温差能；还有利用盐度的差异进行发电的盐差能；还有利用海水的流动进行发电的海流能; 还有一种利用波浪进行发电的波浪能。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供浮动式波浪能发电装置；本发明结构简单，系统稳定，在海洋能发电领域具有广阔的应用前景。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明浮动式波浪能发电装置，包括海底、海面和浮于海面上的漂浮体；其结构要点是：所述漂浮体下端链接可活动的钢索，所述钢索下端链接一个液压缸，所述液压缸内置回复弹簧；所述液压缸的活塞杆底端链接锚链，所述锚链的底端连接海底；所述液压缸上端和下端分别设置有通气孔，所述通气孔均连接有油压软管道，所述油压软管道的油路前端安装有三通阀、单向阀、压力表，所述油压软管道的油路末端链接储能器、油路开关、调速阀和液压马达，所述油路开关、调速阀和液压马达顺次连接。

作为本发明的一种优选方案，所述油路前端安装有三通阀、单向阀、压力表；其中，所述三通阀个数为两个，所述单向阀个数为两个。

进一步地，所述一个三通阀的两端各连接一个单向阀，所述一个单向阀的另一端分别连接压力表和另一三通阀。

作为本发明的另一种优选方案，所述单向阀采用DH44Y低温止回阀。

作为本发明的另一种优选方案，所述三通阀采用Q45F型 PN16~PN40 T形三通球阀。

本发明的有益效果是。

1、本发明提供的浮动式波浪能发电装置，可以装置在船舶上，通过抛锚来固定船体，通过船上的漂浮体捕捉波浪能进行发电，为船舶提供电力；在能量的转换关键环节中，因为液压机构有诸多其他机构不具有的优点，如由于液压系统在同等功率情况下，具有体积小、重量轻、结构紧凑、方便灵布置等优点，确定主要采用液压机构来实现波浪能发电装置的能量转换；本发明结构简单，系统稳定，在海洋能发电领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图 1是本发明浮动式波浪能发电装置的整体结构图。

图2 是本发明浮动式波浪能发电装置的运动形式图。

图3是本发明浮动式波浪能发电装置的能量转换原理图。

图中标记：1为漂浮体、2为钢索、3为油压软管道、4为回复弹簧、5为液压缸、6为活塞杆、7为锚链、8为海底、9为三通阀、10为单向阀、11为压力表、12为油路开关、13为调速阀、14为液压马达、15为储能器。

具体实施方式

参见附1图所示，本发明浮动式波浪能发电装置，包括海底8、海面和浮于海面上的漂浮体1；其结构要点是：所述漂浮体1下端链接可活动的钢索2，所述钢索2下端链接一个液压缸5，所述液压缸5内置回复弹簧4；所述液压缸5的活塞杆6底端链接锚链7，所述锚链7的底端连接海底8；所述液压缸5上端和下端分别设置有通气孔，所述通气孔均连接有油压软管道3，所述油压软管道3的油路前端安装有三通阀9、单向阀10、压力表11，所述油压软管道3的油路末端链接储能器15、油路开关12、调速阀13和液压马达14，所述油路开关12、调速阀13和液压马达14顺次连接。

在波浪力的作用下，漂浮体1进行上下运动；锚链7的作用为将整个系统固定在海底8。

所述油路前端安装有三通阀9、单向阀10、压力表11；其中，所述三通阀9个数为两个，所述单向阀10个数为两个。

进一步地，所述一个三通阀9的两端各连接一个单向阀10，所述一个单向阀10的另一端分别连接压力表11和另一三通阀9。

所述单向阀10采用DH44Y低温止回阀；所述三通阀9采用Q45F型 PN16~PN40 T形三通球阀。

结合附图和本发明的技术方案阐述本发明的工作原理：漂浮体1来吸收波浪能，然后与漂浮体1连接的液压结构将漂浮体1的上下运动能量转化为相应的液体压力，然后液体压力驱动发电机组发电，从而产生我们所需的电能，实现波浪能的发电；本发明装置中液压缸5产生液压能，为了让系统能够顺利进行执行吸油和排油动作的循环，在液压缸5的上级上采用弹簧4回复液压缸，目的是在液压内活塞走到行程尽头时，依靠液压缸5内置的回复弹簧4将活塞杆6拉回，同时从油箱内吸油，为下次来浪时漂浮体1牵引液压缸5运行产生高压油做准备。液压缸5的下端油路链接储能器15和液压马达14。储能器15起缓冲压力和蓄能的作用，液压马达14可以将液压转换为动能，进而再链接发电机将机械能转化为电能。

本发明中采用的液压传动主要由以下4个部分组成:（1）动力元件: 液压泵；其负责将机械能转化为压力能，给系统提供液压油。（2）执行元件: 液压缸或液压马达；其负责将压力能转换成机械能，推动负载做功。（3）控制元件: 液压阀( 流量、压力、方向控制阀等)；这部分元件负责对系统中的油液压力、流量和方向进行控制和调节。（4）辅助元件: 系统中除了上述三部分外的元件，例如油箱、管路、过滤器、储能器、管接头、压力表、开关等；由这些元件把系统连接起来，以支持系统的正常运作。

本发明之所以采用液压传动来进行能量转换，是由于液压传动有着以下一些优点: （1）能够方便的实现无级调速，调速范围大；（2）体积较小，重量较轻，更适合应用于海上漂浮式发电装置；（3）工作相对平稳，换向冲击较小，便于实现频繁换向；（4）工作油液可以使传动零件进行自润滑，装置损伤较小，因此可以保障较长的工作寿命；（5）操作简单方便，便于实现系统的自动化，特别是与电器控制联合使用时，易于实现自动循环；（6）液压系统具有一定的行业标准，业能够实现通用，便于设计、生产和推广。

如图2 所示，为本发浮动式波浪能发电装置的运动形式图；在波浪力的带动下，系统中的各组成机构，按照顺序依次运动。在一个周期内其整个运动过程按先后顺序是，波浪的运动带动漂浮体1的运动，漂浮体1的运动带动钢索2和液压缸5运动，液压缸5与活塞杆6形成相对运动，液压缸5与活塞杆6之间的相对运动挤压液压油运动，液压油积累压力带动液压马达14运动，液压马达14带动发电机运动，最后发电机完成发电。

如图3所示，为本发浮动式波浪能发电装置的能量转换原理图；漂浮体1在波浪的作用下运动，带动液压缸5与活塞杆6作相对运动，将波浪能转换为液压能: 作为液压能的载体的液压油经过储能器15后平稳地驱动液压马达14，将液压能转换为液压马达14的机械能，最后液压马达14驱动发电机，将液压马达14的机械能转换为电能，最终实现由波浪能到电能的转换。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。