波能转换装置的制作方法

文档序号:11850442阅读:273来源:国知局
本发明涉及用于将波能转换成功率输出的波能转换装置,包括半潜伏式可漂浮顺应性容器(semi-submersiblefloatablecompliantvessel),该半潜伏式可漂浮顺应性容器具有:多个线性发生器,该多个线性发生器具有端部,该端部在多个枢转接头处被相互连接以提供顺应性框架结构,该多个线性发生器配置成通过被分别地压缩和伸长从而改变枢转接头的相对位置以产生功率输出;外部柔性膜,其由该顺应性框架结构支撑并包围该顺应性框架结构从而界定该可漂浮顺应性容器的内部空气填充空间;和功率回路,其布置在内部空间中并操作性地连接至该线性发生器以接收该线性发生器产生的功率输出。本发明还涉及用于转换波能的系统和波能转换装置的使用。发明背景由于其可再生特性、广泛的可用性以及作为未来能源的巨大的潜力,海洋波能是全世界极感兴趣的领域。熟知的是,相比于例如风能和太阳能的其它主要可再生能源,海洋波拥有最高的能量密度。多年来,已经进行了广泛的各种尝试以通过可靠并经济可行的方式收获这种能量。目的是将波能转换成更加有用的能量形式,例如电。大量的波能转换系统可以被发现基于各种技术原理。一些系统基于振荡水柱的原理,利用由于水平面的上升和下降所产生的空气的移位运行。其它的系统物理地捕获储存器中到来的波的水并利用水返回至海中时的势能。然而其它的系统由主体组成,该主体的移动由波激励,且相对于点或主体的移动可以被利用。波能转换系统可以被固定至海岸、位于海岸附近,而其它的位于离案的位置。所有的波能转换系统的主要的挑战中的一个是能量转换效率,该能量转换效率直接涉及发电成本。如果效率低且每生产kWh电的成本过高,则该技术无法与来源于其它能源的功率竞争。许多现有的波能转换器的缺点是它们被优化用于小范围的波幅、波长和频率并且优化至一个特定方向的到来的波。然而,海洋波的不规则性和变化的条件使得波能转换器能够处理大量的各种波参数成为必需,以维持连续的高能转换效率,并因此具有高的收益。波能转换器的另一个挑战是它们通常在暴露于腐蚀性盐水和极端天气条件的恶劣环境中离岸安装。设计用于这些严酷环境的结构可能是昂贵的并且困难的,且现有的波能转换器经常失效并损坏。而且,它们的离岸位置复杂且增加安装、维护以及维修的成本。因此,改进的波能转换装置将是有利的,且特别地,适于利用来自多个方向的波的、在较宽范围的波参数上具有高的能量转换效率的波能转换装置将是有利的。发明目的本发明的目的是提供完全或部分克服现有技术的以上缺点和缺陷的波能转换装置。更具体地,目的是提供适于利用变化的幅值、长度以及频率和来自于多个方向的波能的高效的波能转换装置。发明概述因此,上面描述的目的和数个其它目的旨在通过提供用于将波能转换成功率输出的波能转换装置而在本发明的第一方面中获得,该波能转换装置包括半潜伏式可漂浮顺应性容器,该半潜伏式可漂浮顺应性容器包括:多个线性发生器,该多个线性发生器具有端部,该端部在多个枢转接头处被相互连接以提供顺应性框架结构,该多个线性发生器配置成通过被分别地压缩和伸长改变枢转接头的相对位置而产生功率输出;外部柔性膜,其由该顺应性框架结构支撑并包围该顺应性框架结构从而界定该可漂浮顺应性容器的内部空气填充空间;功率回路,其布置在内部空间中并操作性地连接至该线性发生器以接收该线性发生器产生的功率输出,且其中,浮动顺应性容器适于通过作用在外部柔性膜上的波的作用在稳态状态和操纵状态之间是可操纵的,在稳定状态中,该线性发生器处于中性位置,在操纵状态中,线性发生器中的至少一些被压缩或伸长,且其中,可漂浮顺应性容器设置有不断地迫使线性发生器朝向它们的中性位置并因此使得该浮动顺应性容器朝向稳态状态的弹簧回复工具。本发明特别地,但是不排它地有利于获得波能转换装置,该波能转换装置有效地转换来自变化的尺寸的波和来自多个方向的波的波能。另外,可漂浮顺应性容器是自支撑结构,其中,能量转换分散地发生在每一个线性发生器中。该能量转换工具还保证构造的结构完整性,因此没有额外的支撑结构是必要的。作用在可漂浮顺应性容器上的外力因此遍及该构造分布,且该构造变得非常动态。由于该构造不具有一个特定的操作模式或优选的移动模式,因此波能可以由变化尺寸的波和来自多个方向的波产生。由于许多不同类型的波可以被高效地转换,因此这有助于高效发电。另外,该构造不仅对磨损和撕裂两者,而且对突然或瞬间的大的冲击力变得更加坚固。更进一步,该顺应性框架结构的动态特征由不断地迫使线性发生器朝向它们的中性位置的弹簧回复工具支撑。因此,该顺应性容器在波的影响下不断移动,但是不会在不期望的极端位置中结束,该不期望的极端位置可能是毁坏性的或降低能量转换的效率。另外,该结构保持自身有浮力,且不依靠例如浮动单元的其它结构保持漂浮。半潜伏式,意为在正常的操作中,可漂浮顺应性容器将被部分地淹没,使得该构造的部分在水面以下且该构造的部分在水面以上。另外,线性发生器,意为基于作用在设备上的线性压缩或拉伸力产生功率输出的任何类型的设备或致动器。示例性实施方案可以是产生电功率输出的线性交流发电机或产生加压的液压流体形式的功率输出的线性液压泵。另外,弹簧回复机构的恢复力可以正比于线性发生器的压缩或伸长行程。通过向线性发生器中的至少一些提供弹簧回复机构,该线性发生器可以围绕它们的中性位置振荡,类似于摆动钟摆围绕其平衡位置振荡。另外,外部柔性膜是水密的并包围顺应性框架结构,使得水被阻止进入可漂浮顺应性容器的内部空气填充空间,从而维持其浮力和为位于可漂浮顺应性容器的内部空间中的设备维持干燥环境。而且,可漂浮顺应性容器的内部空间可以大体上是气密的和减压的,由此该顺应性框架结构承受迫使线性发生器进入至中性位置中的外部柔性膜的压缩力。在可漂浮顺应性容器内提供相对于大气压的负压是调节线性发生器的压缩和/或伸长的一种方式,且因此可以被用于控制可漂浮顺应性容器的稳态状态。另外,通过调节内部空间内的压力,顺应性容器的可操纵性可以被控制。另外地,线性发生器中的每一个可以在枢转接头处连接多个其它的线性发生器以提供重复的封闭框架结构。另外,该框架结构的外部轮廓从上面看可以具有多边形形状,优选地,5-15边形,更优选地,十边形形状。根据本发明的又一个方面,该线性发生器可以是产生加压的液压流体形式的功率输出的线性液压泵,该加压的液压流体被进给至功率回路。而且,该功率回路可以包括与线性液压泵中的每一个流体连通的液压管系统,该液压管系统配置成向线性液压泵中的每一个的入口供应液压流体,并接收来自线性液压泵中的每一个的出口的加压的液压流体。该线性液压泵在压缩和伸长时的移动对循环的液压流体加压,且在出口处的流体压力比在入口处的流体压力高。功率回路还可以包括用于临时储存线性液压泵加压的循环液压流体并使线性液压泵加压的循环液压流体平稳的液压蓄能器。更进一步,该功率回路可以包括例如液压发电机的适于将加压的液压流体转换成电功率输出的功率转换系统。另外地,该功率转换系统可以布置在可漂浮顺应性容器的内部空间中。可替代地,该功率转换系统可以远离可漂浮顺应性容器布置。根据本发明的另一方面,该线性发生器可以是产生电功率输出的线性交流发电机。另外,功率转换系统产生的或直接由线性发生器产生的电功率输出可以通过海底输电线被输送至海岸并连接至电网。例如变频器的必要的适配工具可以被用于满足电网系统操作者的要求。更进一步,上面描述的波能转换装置可以包括适用于固定至外部结构的中心枢转接头。这样的中心枢转接头例如可以被用于将波能转换装置固定至海底、码头或浮标。而且,该外部柔性膜可以相对于顺应性框架结构被可位移地布置,以允许顺应性框架结构和外部柔性膜之间的接触点移动。另外,枢转接头中的至少一些可以包括组成顺应性框架结构和外部柔性膜之间的接触点的球形支撑表面。此外,该外部柔性膜可以包括多个弹性和/或柔性区段。根据本发明的一个方面,该多个线性发生器中的至少一些可以被布置在框架结构中以界定多个第一四面体模块。根据本发明的另一个方面,该多个线性发生器中的至少一些以从共同的枢转接头延伸的成组的线性发生器的四面体几何结构布置在顺应性框架结构中。另外地,从相同的共同枢转接头延伸的两个线性发生器之间的角度可以为大约109度。该线性发生器因此形成类似于金刚石晶格中的碳原子的框架结构的框架结构。另外,该结构最小化线性发生器上的不希望的剪切力和弯曲力,这是由于线性发生器被对齐使得到来的波将不会垂直于线性发生器的纵向轴线作用。更进一步,从共同的枢转接头延伸的多组线性发生器可以界定四面体的角,且多个大体上刚性的线状元件可以在这些角之间延伸,从而界定多个第二四面体模块。刚性线状元件具有控制线性发生器的彼此定向和张力的功能。该几何结构布置使得到来的波的激励力被分布为遍布框架结构的线性发生器中的轴向力,类似于力如何让分布在桁架工件中,该构件仅仅经历压缩和拉伸。根据本发明的又一方面,第一四面体模块和/或第二四面体模块中的每一个可以界定框架模块,该框架模块设置有布置成包围第一四面体模块和/或第二四面体模块中的每一个的模块膜,且该顺应性框架结构可以包括多个相互连接的框架模块。上面描述的波能转换装置还可以包括与可漂浮顺应性容器相关的用于控制可漂浮顺应性容器的浮力的浮力控制工具。例如,该浮力控制工具可以是压载舱的形式。另外地,上面描述的波能转换装置还可以包括停泊系统以保护该波能转换装置免于漂流。该波能转换装置还可以包括用于监控和控制波能转换装置的操作参数的控制系统。本发明还涉及用于将波能转换成功率输出的系统,其包括:多个波能转换装置,和可操作地连接至该多个波能转换装置并适于累积该多个波能转换装置的功率输出的共同的功率累积系统。在另一个方面中,该系统还可以包括可操作地连接至该多个波能转换装置并适于将该多个波能转换装置的功率输出转换成电功率的共同的功率转换系统。本发明还进一步涉及如上面描述的波能转换装置的使用,以用于通过向线性发生器供应功率输入并控制该线性发生器的相互伸长和压缩而产生波。上面描述的本发明的方面可以各自与其它的方面中的任一个组合。本发明的这些和其它方面将从后文描述的实施方案是明显的并且参考后文描述的实施方案来阐明。附图简述根据本发明的波能转换装置现在将关于附图被更加详细地描述。附图示出实现本发明的方式且不应理解为限制落在所附权利要求组的范围内的其它可能的实施方案。图1a示出处于稳态状态中的波能转换装置,其中为了说明性的目的,外部柔性膜的一部分被排除,图1b示出具有完整的外部柔性膜的图1a的波能转换装置,图2a示出处于操纵状态的图1a的波能转换装置,图2b示出处于操纵状态的图1b的波能转换装置,图3示出波能转换装置的俯视图,显示了外部柔性膜的多个区段图4a和图4b分别以俯视图和等轴测视图示出包括界定第一四面体模块的多个线性发生器的顺应性框架结构的一种构型,图5a和图5b分别以侧视图和等轴测视图示出顺应性框架结构的另一种构型,显示了中心枢转接头,图6a和图6b分别以侧视图和等轴测视图示出包括线性发生器和大体上刚性的线状元件的组合从而界定多个第二四面体模块的又一个顺应性框架结构,图7a示出顺应性框架结构,其中,中心部分包括第一四面体模块且外部部分包括第二四面体模块,图7b和图7c示出在图7a中示出的顺应性框架结构的中心部分和外部部分如何分别包括第一四面体模块和第二四面体模块,图8a和图8b示出线性液压泵的一个示例性实施方案,图8c示出连接至液压管系统的线性液压泵,以及图9示出包括模块化膜的框架模块。实施方案的详细描述图1a和图1b示出根据本发明的一个方面的包括可漂浮顺应性容器2的波能转换装置1。可漂浮顺应性容器被示出半潜伏在海SW中,且设置有输电线101和例如停泊系统的朝下延伸的外部固定工具100的工具。可漂浮顺应性容器2包括被外部柔性膜6包围的顺应性框架结构5。外部柔性膜界定可漂浮顺应性容器的内部空气填充空间7,且当外部柔性膜6被顺应性框架结构5支撑并伸展时,可漂浮容器被提供。顺应性框架结构包括通过多个枢转接头4联接的多个线性发生器3。线性发生器的端部32被铰接至枢转接头4,使得没有弯曲力被传递,以允许线性发生器的彼此角度定向和枢转接头的相对位置变化。如下面将要进一步讨论的,当波作用在可漂浮顺应性容器2上且波的力被吸收在顺应性框架结构中时,线性发生器之间的角度因此可以变化。线性发生器3配置成当承受压缩力和张力时,在中性位置和分别的压缩状态和伸长状态之间被操纵。当线性发生器被操纵时,产生功率输出,该功率输出被输送至示出在图4a中的功率回路8。由于每一个线性发生器的长度和线性发生器3之间的角度均可以变化,因此顺应性框架结构是具有几何布局或空间布局的动态构造,该动态构造受例如作用在可漂浮顺应性容器上的大气压力、静压力、重力和海浪的外力的影响较大。仍然参考图1a和图1b,可漂浮顺应性容器被示出在稳态状态中,其中,线性发生器处于其中性位置中。现在参考图2a和图2b,可漂浮顺应性容器示出在操纵的构型中。在操纵构型中,线性发生器3的大部分是压缩的或伸长的,且由于可漂浮顺应性容器半潜伏在海中且被波不断地操纵,因此线性发生器之间的长度和相互的角度不断变化。为了支撑波能转换装置的动态特征,该可漂浮顺应性容器设置有不断地迫使线性发生器朝向它们的中性位置并因此使得可漂浮顺应性容器朝向稳态构型的弹簧回复工具9。因此,在迫使可漂浮顺应性容器2进入至操纵构型中的波的影响之后,弹簧回复工具9强制可漂浮顺应性容器返回至稳态构型。根据本发明的一个方面,弹簧回复工具9可以实现为设置在线性发生器中的一些或所有中的弹簧回复机构31,如从图4b中最佳地看出的。弹簧回复机构31可以以多种不同的方式构造,例如,通过将螺旋弹簧构件并入至线性发生器中,当压缩力被施加在线性发生器上时,该弹簧构件被压缩。因此,该弹簧构件通过充当机械储能器建立势能来减弱波在可漂浮顺应性容器上的影响。该势能可以随后在用于产生功率的线性发生器的操作中被利用。因此,当波已经经过可漂浮顺应性容器时,还在线性发生器中发生能量的产生,且功率的产生被更加均匀地分布。就这方面而言,另外的优点是破坏性的大的力和可漂浮顺应性容器的猛击可以被减弱,因此有助于波能转换装置的结构完整性。图4a和图4b示出线性液压泵300形式的线性发生器,其包括弹簧回复机构31中的弹簧构件33,如上面描述的。参考图8a,在一个示例性实施方案中,线性液压泵300包括界定泵室303的外壳,两个活塞304被布置在泵室303中。该活塞设置有在线性液压泵的纵向方向上延伸的轴305,且弹簧构件33布置成当压缩力被施加至一个或两个轴时被压缩。因此,在线性液压泵的压缩之后,弹簧构件迫使轴远离彼此并因此迫使活塞远离彼此,由此该线性液压泵移动朝向中性位置。参考图8b,在一个示例性实施方案中,该活塞设置有允许流体仅仅在一个方向上流动的止回阀功能306。当线性液压泵被操纵时,止回阀在活塞移动液压流体时的关闭状态和活塞使液压流体经过时的打开状态之间交替。当线性液压泵伸长时,一个止回阀关闭且另一个打开。当线性液压泵压缩时,阀切换模式,使得先前关闭的阀打开且在伸长时打开的阀现在关闭。线性液压泵因此充当双作用泵,以在两个行程方向上加压并循环该液压流体。在图8b的实施方案中,当线性致动器伸长或压缩时,泵中的液压流体的总的体积是恒定的。图8c示出顺应性框架结构的一部分的示例,其中,线性液压泵300被连接至液压管系统81,图8c示出液压流体的循环。如技术人员容易理解的,线性液压泵可以以多种其它的方式构造,而不脱离本发明的范围。示出在图4a和图4b中的波能转换装置的功率回路包括与线性液压泵中的每一个流体连通的液压管系统81、用于临时储存加压的液压流体的液压储能器82和功率转换系统83。液压储能器和功率转换系统被示出为布置在可漂浮顺应性容器的内部。然而,如技术人员设想的,该液压储能器和功率转换系统还可以被完全或部分地布置在可漂浮顺应性容器的外部。更具体地,当线性发生器3承受轴向力时,该力的一部分将通过线性发生器的压缩/伸长过程中的动能被功率转换系统获得。该力的另一部分将被用于在弹簧回复机构存在的地方使弹簧回复机构31变形。弹簧回复机构储存势能,该势能随后将在线性发生器返回至其中性位置时被利用。未被功率转换系统利用或被弹簧回复机构累积的剩余的力将通过枢转接头4前进至其它的线性发生器。通过这种方式,该力将遵循阻力最小的路径遍布顺应性框架结构5分布并被获得。参考图8a,当线性液压泵通过波而伸长时,液压流体穿过与示出在图4a中的液压管系统81流体连通的泵室的入口301被吸入至泵室中。在活塞室中,液压流体被活塞的移动加压,且加压的液压流体穿过与液压管系统流体连通的泵室的出口302离开该泵室。该液压管系统是可漂浮顺应性容器的功率回路的一部分,且该液压管系统与适于将加压的液压流体转换成电功率的功率转换系统83连接。该功率转换系统可以是例如涡轮机或适于从加压的流体提取功率的类似物。离开功率转换系统的液压流体被再循环至液压管系统中,从而提供封闭的系统。该液压流体因此可以不断地循环以产生电功率。如技术人员设想的,液压管系统和功率转换系统可以以多种不同的方式被构造,而不脱离本发明的范围。另外,来自线性发生器的功率输出可以被用于除电生产之外的其它的目的,例如用于抽取海水或淡化海水。再次参考图1a和图2a,根据本发明的一个方面,可漂浮顺应性容器的内部空间7大体上是气密性的和减压的。减压可以例如通过提供操作以从内部空间移除空气的泵或其它类型的真空设备(未示出)被控制。通过对内部空间7减压,压力差导致顺应性框架结构收缩,进而在线性发生器3中产生轴向压缩力,该轴向压缩力还导致弹簧回复机构的压缩,通过控制内部空间中的压力,线性发生器的位置可以被控制。因此,对内部空间进行减压可以被用于强制线性发生器进入到中性位置中,在该中性位置中,弹簧回复机构是预张紧的且可漂浮顺应性容器被设置在改进的稳态构型中。通过预张力,线性致动器可以被伸长至最大长度并且可以从原始中性位置压缩至最小长度。另外,当可漂浮顺应性容器被减压时,体积减小同时重量保持不变,从而改变密度。因此,减压可以被用作是控制可漂浮顺应性容器的浮力的方式。参考图3,根据本发明的一个方面,外部柔性膜6可以由柔性而不是非弹性的聚合物材料构造。该膜将弯曲并变形,但不会显著地伸展。因此,当波作用在可漂浮顺应性容器上时,波的力被输送至顺应性框架结构5,导致顺应性框架结构的几何形状变化。由于线性发生器之间的铰接连接且由于当承受压缩力和拉伸力时线性发生器改变长度,因此顺应性框架结构的几何形状的变化或变形是可能的。由于外部柔性膜相对于顺应性框架结构5被可位移地布置,因此当顺应性框架结构的几何形状变化时,顺应性框架结构和外部柔性膜之间的接触点61可以移动。该顺应性框架结构因此可以相对于外部柔性膜移动,且为了保护外部柔性膜,最外部的枢转接头包括球形支撑表面41。这些支撑表面41组成顺应性框架结构和外部柔性膜之间的接触点61。另外,外部柔性膜包括多个区段62、63、64。这些区段可以由不同弹性和/或柔性的材料构造以控制外部柔性膜的行为并提供支撑该可漂浮顺应性容器的期望的动态特性的膜。例如,弹簧回复工具可以被部分地或完全地并入至外部柔性膜6中。在其它的实施方案中,该外部柔性膜可以由整体的材料构造。再次参考图1a和图1b,可漂浮顺应性容器2必须具有合适的吃水深度以最佳地响应到来的波。该可漂浮顺应性容器将通常半潜伏在海洋中且位移的体积的重量等于可漂浮顺应性容器的重量。通过将线性致动器充当肋骨且膜充当船体,可漂浮顺应性容器的浮力可以比作轮船的浮力。然而,该构造并不像轮船一样坚硬。可漂浮顺应性容器的吃水深度由相对于水的密度的容器的质量-体积比(密度)和其重心给出。除了可漂浮顺应性容器中的部件的总的质量,还可以包括压舱物。取代例如沙或具有水的压载舱的常规的压舱物,一种解决方案是在外部柔性膜6中并入另外的质量,或通过增加选定的枢转接头4中的质量。将例如链甲(chainmail)或另一种类型的增强结构形式的质量放置在外部膜处可以给予可漂浮顺应性容器有利的特性。重力的中心可以保持不变,同时质量分布将改变,因此改变系统的转动惯量,并更进一步改变系统的动态响应。除了有利的惯性特性,外部柔性膜的上部部分的增加的重量将充当顺应性框架结构上的竖直的力。外部柔性膜的下部部分的重量将限制(pullin)顺应性框架结构。根据本发明的一个方面,可漂浮顺应性容器的形状应保持在一定的长宽比内。一个不期望的操纵形式为扁平的框架结构(增加的宽高比),从而产生不会被波的作用如此容易地操纵的更坚硬的框架结构。如果如先前描述的,另外的重量被包括在柔性膜的下部部分中,这将在可漂浮的顺应性容器上充当朝下的拉力,且因此有助于阻止框架结构的这样的变平。可以有助于保持可漂浮顺应性容器2的期望的长宽比的另一个特征是柔性膜6的最大的外部周界65的并入。当可漂浮顺应性容器被波操纵时,最大的外部周界将约束该框架结构免于水平地扩张超出一定的位置,从而增强竖直方向上的操纵性。作用在波能转换装置上的力F可以由被概括如下:F总=F重力+F大气压+F液压+F波导致的力+F负压除了由于可漂浮顺应性容器内的负压赋予的力,所有的力是环境载荷。该环境载荷取决于安装位置和季节。波能转换装置如何响应该力由可漂浮顺应性容器的特性的结果,其中该可漂浮顺应性容器的特性通过以下定义:-框架结构几何形状-总的质量和体积-质量中心和质量分布-负压-弹簧回复工具-功率转换系统中的阻力(例如,摩擦阻力、发电机特性)-接头特性-外部柔性膜的特性该特性必须被调谐以相互作用,使得波能转换装置作为整体具有高度动态的特性,该高度动态的特性可以称为“稳定的不稳定性”。这将保证宽范围的波参数的到来的波的有效的转换。可漂浮顺应性容器的内部空气填充空间7被遮蔽以免受周围的环境(即,海水),并提供大体上干燥的环境。敏感的装备因此可以被布置在内部空间中,且该内部空间可以理想地用于接近可漂浮顺应性容器的结构,例如,以用于检查和维修的目的。另外地,上面描述的波能转换装置可以包括固定装置100以保护该波能转换装置免于漂流。该固定装置可以以多种方式被设计,例如,设计为松弛停泊,其中,锚固系统不会干扰可漂浮顺应性容器的功率转换特性。图5a和图5b示出包括中心枢转接头42的顺应性框架结构的构型。该中心枢转接头可以被用于将固定装置100(例如,停泊系统)附接至可漂浮顺应性容器。中心枢转接头42还可以被用于将波能转换装置直接固定至例如码头或离岸结构的固定结构。该波能转换装置还可以包括用于监测和控制操作参数的控制系统。传感器用于测量线性发生器的温度、长度和位置,可漂浮顺应性容器内的液压、振动、轴承状态、气压,电功率输出。如从附图看出的,该顺应性框架结构可以具有包含更少或更多的线性发生器3的各种不同的几何形状。例如,可漂浮顺应性容器的顺应性框架结构可以包括40-120个线性发生器3。另外,枢转接头4和线性发生器3可以具有不同的尺寸。具有更小的阻力、需要更小的轴向力并因此需要更小的波操纵的更小的线性发生器可以布置在顺应性框架结构的外围中。类似地,具有更大的阻力、需要更大的力并因此需要更大的波的更大的发电机可以被布置朝向顺应性框架结构的中心,类似于树状(attree),在该处外部分支是最薄的,而靠近原木的分支更厚。因此,波转换装置利用不同尺寸的波的能力可以被甚至进一步提高。如从图4b最佳地看出的,顺应性框架结构的线性发生器3可以被布置在框架结构中,以界定多个第一四面体模块51,如由虚线指出的。每一个线性发生器3是多个四面体模块的一部分,并因此产生三维的自重复结构。该顺应性框架结构是封闭的结构,从上面看其具有十边形形状。如技术人员容易理解的,可以设想许多其它的形状,而不脱离本发明的范围。框架结构的布局可以例如是根据关于例如制造、储存、运输或安装的特定要求定制的。图6a和图6b示出另一种类型的顺应性框架结构5,其包括如上面描述的线性发生器3和大体上刚性的线状元件10的组合。线性发生器3以四面体几何形状的形式布置在顺应性框架结构中,其中,多组线性发生器从共同的枢转接头43延伸。线性发生器的这些组界定四面体的角44,且大体上刚性的线状元件10在这些角之间延伸。通过将线性发生器四面体地固定至共同的枢转接头43,类似于金刚石晶格中的碳原子的框架结构的框架结构被提供。该线性发生器和线状元件一起界定第二四面体模块52,如在图6a中通过虚线指出的。线状元件10有助于控制线性发生器的压缩和伸长,以及它们的空间定向。当顺应性框架结构被外部柔性膜包围且内部空间被减压时,线状元件10将通过朝内寻求外部柔性膜而经历正交于其纵向方向的力。因此,线状元件将弯曲,迫使四面体的角44进一步朝向共同的枢转接头43。因此,线性发生器可以被迫使从延伸的状态进入至中性位置中。四面体模块中的线性发生器和/或共同的枢转接头在它们的自由度上具有一些限制以保证模块的几何形状保持为四面体。这是重要的特征,使得顺应性框架结构不会操纵至不希望的形状。在图6a和图6b中,线状元件10被示出为与外部柔性膜分离。然而,该线状元件还可以被集成至外部柔性膜中。图7a、图7b以及图7c示出根据本发明的一个方面的又一个顺应性框架结构5。该顺应性框架结构包括布置在顺应性框架结构5的中心部分中的第一四面体模块51和布置在顺应性框架结构的外围中的第二四面体模块52。第一四面体模块51的使用导致顺应性框架结构需要更少的线性发生器,且第二四面体模块52的使用提供顺应性框架结构,其中,垂直于线性发生器的延伸作用的毁坏性力被减小或避免。因此提供了包括仅仅基于线性发生器3的结构部分和基于更短的线性发生器3和线状元件10的组合的结构部分的混合的顺应性框架结构5。如在图9中示出的,第一四面体模块和第二四面体模块可以设置有单独的模块膜66,从而构成框架模块53。这些框架模块可以以多种不同的方式组合以提供可漂浮顺应性容器。该框架模块提供增加的设计自由,且不同几何形状的可漂浮顺应性容器可以基于这样的框架模块53被构造。浮动顺应性容器2的制造可以基于已知的标准部件完成。这些标准部件可以在世界的任何地方制造,且容易被运输至靠近一个或多个可漂浮顺应性容器的安装场所的组装位置。在组装位置处,该标准部件被相对简单地组合在一起以提供可漂浮顺应性容器和波能转换装置。由于该可漂浮顺应性容器是自支撑的且具有浮力的,因此波能转换装置可以被拖曳到安装场所(例如,离岸)。安装因此可以在不需要重的提升装备的情况下被完成。在安装场所处,该可漂浮顺应性容器使用已经被提前准备好的合适的固定装置100被固定。另外,该可漂浮顺应性容器例如通过从可漂浮顺应性容器延伸的输电线101可以被连接至必要的基础设施,如先前描述的。可漂浮顺应性容器然后可以被减压并浸入至适当的吃水深度。另外,该顺应性容器的浮力可以通过与该可漂浮顺应性容器相关的浮力控制装置控制。浮力可以关于气候条件进行控制,且可以设想,该可漂浮顺应性容器可以被部分地或完全地浸入以在极端天气条件下保护波能转换装置。该柔性膜可以被构造为具有进入可漂浮顺应性容器的内部空间的舱口,以用于对波能转换装置进行服务和维修。根据本发明的一个方面,波能转换装置可以被用在多个不同的构型中。例如,波能转换装置可以被安装为单独的装置,该单独的装置包括专用的功率回路,该专用的功率回路具有专用的功率转换系统和用于控制装置并将该装置连接至电网的基础设施。在另一个实施方案中,多个波能转换装置靠近彼此被安装,其中可以表示为波停放区(wavepark)或类似物。在这样的系统中,波能转换装置中的每一个可以被连接在共同的功率回路中,该共同的功率回路具有共同的功率转换系统和用于控制装置并将该装置连接至电网的基础设施。另外,上面描述的波能转换装置可以被用于通过反转线性发生器的操作模式产生波。通过向线性发生器供应功率输入(例如,加压的液压流体),该线性发生器可以具有线性致动器的功能以提供功率输出。线性发生器的移动改变顺应性容器2的几何形状,从而可以通过顺应性容器产生波。尽管本发明已经结合具体的实施方案被描述,但是不应该理解为以任何方式限制于呈现的示例。本发明的范围由所附权利要求组设定。在权利要求的语境中,术语“包括(comprising)”或“包括(comprises)”部排除其它可能的元件或步骤。另外,例如“一个(a)”或“一个(an)”等的参考的提及不应该理解为排除多个。权利要求中相对于在附图中指示的元件的参考标记的使用也不应该被理解为限制本发明的范围。而且,在不同的权利要求中提到的单独的特征可以可能地被有利地组合,且在不同的权利要求中提及的这些特征不排除特征的组合是不可能的和有利的。当前第1页1 2 3 
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