专利名称：液压装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压装置。尽管本发明特别关于从波浪运动获取能量的液压装置来描述，但是可以理解的是本发明还可应用到其它液压装置。
背景技术：
用于从波浪运动获取能量的液压装置是已知的。例如，CETO科技已公布的国际专利申请PCT/AU2006/001187和PCT/AU2007/001685中公开了这种装置，这里通过引用将其 结合于此。用于从波浪运动获取能量的现有的液压装置包括基座，其布置在水体的海床上。轴流液压泵被安装在该基座上，使得泵能够相对基座枢转。泵的活塞杆通过绳索耦接到浮カ致动器。波浪运动和浮力致动器的正浮力使浮力致动器随着水扰动的运动，从而迫使浮力致动器向上对绳索施加力，并在泵的压カ下将流体通过单向阀从泵排放到岐管。在波谷通过时，浮力致动器在泵活塞的重力和泵入口压カ下下降，使泵准备浮力致动器的下次上推。该装置被设计成在闭环模式下运作，其中高压下的流体通过液压泵抽上岸，获取能量作为有用功，并且减压流体通过管路被回流到海上的液压泵以重新提供能量。另ー种已知的现有液压泵与上述现有装置相似，除了它包括ー组液压泵和ー组均被栓到各个泵的各自的活塞杆的浮力致动器外。例如这些上述装置等现有装置通常需要特别调整，以在特定位置以及与该位置相关的特定条件下运作，包括与该位置相关的波浪状况和潮汐变化。这通常包括制作为用于特定位置而特别设计的非标准硬件，以及配置该硬件以在适合该位置的特定方式下运行。需要设计和制造这种非标准硬件意味着难以使制造エ艺简化来获得低成本下的
高产量。针对这种背景和与之相关的问题和困难来提出本发明。
发明内容
本发明的目的是要克服或者至少改进上述现有技术的ー个或多个缺陷，或者向消费者提供有用的或商业的选择。本发明的其它目的和优点将通过下面结合附图
的描述而变得明显，其中，通过图示和实例来公开本发明的优选实施例。根据本发明的第一个广泛方面，提供ー种用于转换波浪能量的液压装置。优选地，所述装置是闭环的液压装置。根据本发明的第二个广泛方面，提供一种控制根据本发明的第一个广泛方面的液压装置的方法。根据本发明的第三个广泛方面，提供一种用于获得控制根据本发明的第一个广泛方面的液压装置的最佳筛选法(optimal filter)的方法。根据本发明的第四个广泛方面，提供一种液压装置，其包括用于泵送通过装置的流体的泵和用于控制流体的流动的控制元件。根据本发明的第五个广泛方面，提供一种控制根据本发明的第一个广泛方面的液压装置的方法，所述方法包括步骤运行所述装置的泵来泵送液压流体通过所述装置；以及控制所述控制元件来控制流体的流动。优选地，所述泵是轴流液压泵。优选地，所述控制元件是出ロ阀、入口阀、蓄能器和/或减压阀。 优选地，所述装置还包括出ロ止回阀。优选地,所述装置还包括入口止回阀。优选地，所述装置还包括杆/调整/工作侧蓄能器。优选地，所述装置还包括盲侧蓄能器。优选地，所述装置还包括出ロ蓄能器。优选地，所述装置还包括入口蓄能器。优选地，所述装置还包括传感器。优选地，所述装置还包括控制器。优选地，所述装置是闭环液压装置。优选地，所述装置用于从波浪运动获取能量或转换波浪能量。根据本发明的第六个广泛方面，提供ー种用于控制和优化波浪能量装置的系统，其包括波能转换器，其利用具有液压动カ输出的波能转换器，所述转换器在闭环模式下运作，所述闭环包括在更高压力下的设备输出管路和在基本更低压力下的流体输入管路，在闭环内循环的流体基本上基于海水，所述流体将能量转移到岸上，所述流体通过压カ和流动转移能量；以及装置，所述装置通过例如涡轮机或压カ互换引擎等液压机械设备来从岸上的工作流体移走能量。优选地,所述系统包括岸上和海上的控制元件。优选地，所述控制元件包括控制岸上的出口管路和入口管路中的压カ和流量的阀；位于所述入口管路和所述出口管路之间的海上减压阀；位于海上的液压蓄能器和位于岸上的液压蓄能器，一个连接到所述出口管路，另ー个连接到入口管路；以及在岸上位于所述入ロ管路和所述出ロ管路之间的减压阀。优选地，使用控制运算法则来控制多个液压阀和所述蓄能器内的充气压力(gaspressure chargesノ。根据本发明的第七个广泛方面，提供一种用于根据本发明的第四个广泛方面的系统的控制运算法则。优选地，所述控制运算法则能够执行下面的一个或多个功能或具有下面的ー个或多个特性a.在活塞受限和活塞自由两个极限之间(包括两个极限)，通过CET0 波能转换器(WEC)的蓄能器的体积变化(打开/闭合阀)来调整机械刚度。“活塞受限”是指因为液压流体在液压管路内的运动被限制到调整蓄能器允许的程度，所以活塞将经历最小运动量的情形；“活塞自由”是指流体在入口管路和出ロ管路之间自由流动并且活塞在其自身重力和施加到其上的外力的作用下自由移动的情形。b.调整CETO的泵的活塞的參考位置，以适应潮汐时将产生的水深的缓慢变化。c.根据附近海浪测量装置的实时输入来调整WEC装置的控制元件。这种装置可记录瞬时波浪高度(H)、波浪周期(T)、波浪幅度(wave spread) ( θ )以及其它任何限定海况的有关參数，并将实时数据提供到运算法则。d.调整c中设置，使功率P是瞬时最大值。e.调整c中设置，使功率P是瞬时最小值。如果进行维修和检查，该状况是理想的。、
f.调整c中设置，使功率P超过最小值Pm，概率为pm。g.应用预先设置的模板F来限制控制元件3)的值，这将时间间隔τ内通过WEC传递的总功率最大化。h.所述时间间隔τ可在从数秒到数分到数小时的时期范围τ ε内变化。例如，对于连续的不规则海况，海上标准做法是20分，对于恶劣的海况是3小吋。i.每个时期τ ε将与独一的模板Fe相关，该模板Fe限定运算法则A的设定操作点和由运算法则A施加的控制范围。j.控制运算法则A可包括一系列如同i)中的模板Fe，使得各个模板协作从而在最短和最长之间的任一时间时期提供最优能量输出Emax。即，运算法则A总是被调整来提供最大整合能量Emax，其中
权利要求
1.一种液压装置，其用于转换波能。
2.根据权利要求I所述的液压装置，其特征在于，所述装置是闭环液压装置。
3.一种方法，其用于控制根据权利要求I所述的液压装置。
4.一种方法，其用于获得控制根据权利要求I所述的液压装置的最佳筛选法。
5.一种液压装置，其包括用于泵送通过所述装置的流体的泵和用于控制所述流体的流动的控制元件。
6.一种系统，其用于控制和优化波能装置，所述系统包括波能转换器，其采用具有液压功率输出的波能转换器，所述转换器在闭环模式下运作，所述闭环包括处于高压的设备出口管路和基本处于低压的流体入口管路，在所述闭环内循环的流体基本上基于海水，所述流体将能量转移到岸，所述流体通过压力和流量来传输能量，还包括装置，所述装置通过例如涡轮机或压力互换引擎等液压机械设备将岸上工作流体的能量转移。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述系统包括岸上和海上的控制元件。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述控制元件包括阀，其调节岸上所述出口管路和所述入口管路中的压力和流动；海上减压阀，其位于所述入口管路和所述出口管路之间；海上的液压蓄能器以及岸上的液压蓄能器，一个连接到所述出口管路，另一个连接到所述入口管路；以及位于岸上在所述出口管路和所述入口管路之间的减压阀。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的系统，其中，使用控制运算法则来控制多个液压阀和所述蓄能器中的充气压力。
10.一种控制运算法则，其用于根据权利要求4和6-9中任一项所述的系统。
11.根据权利要求10所述的控制运算法则，其特征在于，所述运算法则能够执行下面的一个或多个功能或具有下面的一个或多个特性 a.在活塞受限和活塞自由的两个极限之间并包括这两个极限，通过CETOWEC的蓄能器的体积变化(打开/闭合阀)来调整机械刚度。“活塞受限”是指因为液压流体在液压管路内的运动被限制到调整蓄能器允许的程度，所以活塞将经历最小运动量的情形活塞自由”是指流体在入口管路和出口管路之间自由流动并且活塞在其自身重力和施加到其上的外力的作用下自由移动的情形； b.调整CETO的泵的活塞的参考位置，以适应潮汐时将产生的水深的缓慢变化； c.根据附近海浪测量装置的实时输入来调整WEC设备的控制元件。这种装置可记录瞬时波浪高度(H)、波浪周期(T)、波浪幅度(0)以及其它任何限定海况的相关参数，并可将这些数据实时提供到所述算法； d.调整c)中的设置，使功率P是瞬时最大值； e.调整c)中设置，使功率P是瞬时最小值，如果进行维修和检查，该状况是理想的； f.调整c)中设置，使功率P超过最小值Pm，概率为pm; g.应用预先设置的模板F来限制控制元件3)的值，这使时间间隔T内通过WEC传递的总功率最大化； h.所述时间间隔T在从数秒到数分到数小时的时期T￡范围内可变化。例如，对于连续的不规则海况，海上标准做法是20分，对于恶劣的海况是3小时。
i.每个时期TE将与独一的模板Fe相关，该模板Fe限定运算法则A的设定操作点和由运算法则A施加的控制范围；j.控制运算法则A可包括一系列如同i)中的模板Fe，使得各个模板协作从而在最短和最长之间的任一时间时期提供最优能量输出E_。即，法则A始终被调整来提供最大整合能量Emax，其中 k.特定运算法则A可从运算法则Ai的集合中选取，其中集合Ai包括明确为下列一个或多个状况的恶劣天气 a.特定地理位置； b.特定水深和水深测量； c.波浪运动的特定分类，例如，高能的、海上的、温和的、近岸的或这些的组合； d.一年的特定时间，例如，冬季、夏季； e.WEC的特定结构； f.WEC的特定物理结构，包括CETO共同未决专利申请中已经描述的能量释放装置； g.WEC的特定物理状态，与WEC的运行历史的时间、状态相对应； h.WEC的结构中的任何其它变化； i.年度主要海况。例如，西澳大利亚海上的斐济群岛的位置具有6到8个主要海况；以及 j.特定安全/紧急状况。
12.—种系统，其包括WEC阵列，所述WEC阵列一起并联连接到同组的入口管路和出口管路，所述入口管路和所述出口管路形成根据权利要求6到10中任一项所述的闭环系统。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，运算法则A的优化还受波浪幅度影响，这些运算法则Ai和这些模板Fe本质上不同于单个的WEC的运算法则Ai和模板Fe，相比于单个单元，多单元在运算法则上的不同在于由单元之间的液压相互作用来控制。
14.根据权利要求6到13中任一项所述的系统，其特征在于，所述运算法则Ai根据最佳筛选方法产生。
15.一种液压装置，包括 液压泵，包括限定腔室的本体和将所述腔室分成工作侧和盲侧的活塞；以及 连接到所述腔室的盲侧的盲侧液压蓄能器。
16.一种液压装置，包括 液压泵，包括限定腔室的本体和将所述腔室分成工作侧和盲侧的活塞；以及 连接到所述腔室的工作侧的工作侧液压蓄能器
17.一种液压装置，其包括用于循环通过所述装置的流体的液压泵和用于控制所述装置的液压控制器。
18.一种液压装置，其基本上如这里参照附图所述。
全文摘要
本发明公开了一种用于转换波能的液压装置200。装置200包括围绕装置200的闭环的液压管路抽取液压流体的泵200。出口止回阀215和入口止回阀221辅助调节围绕所述管路的流动的流动方向。装置200还包括蓄能器212、214、222、223、226和减压阀224、225。
文档编号F03B15/00GK102667141SQ201080052529
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月15日 优先权日2009年11月13日
发明者乔纳森·皮埃尔·菲耶韦, 劳伦斯·德鲁·曼, 奈杰尔·拉克斯通, 戴维·克塞尔, 格雷格·约翰·艾伦, 鲁德·卡尔乔 申请人:刻托知识产权有限公司