波浪能发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种波浪能发电装置。

背景技术：

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；

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，这些波浪发电装置对波浪能的收集效率较低、均不利于集中规模化建造大型海上波浪发电站，同时，现有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。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于，提供一种既有利于提高对波浪能的收集效率又能在极端海况下进行自我保护的波浪能发电装置。

本实用新型提供了一种波浪能发电装置，包括多套波浪能收集单元，该单套波浪能收集单元包括一浮舱，在所述浮舱的前端铰接或转动连接有一导流舵。

采用这种结构，所述导流舵一方面可提高所述浮舱上浮的速度，进而提高对波浪势能的收集效率；另一方面，导流舵可根据波浪的大小而改变其相对于浮舱的转动角度，进而调整浮舱相对于海平面的下沉高度，从而对浮舱进行有效保护，即本发明既可在正常发电时提高发电效率，也可在浪大时保护波浪发电设备。

优选的，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。

采用这种结构，通过所述导流舵控制单元可所述导流舵可根据波浪的大小而控制导流舵相对于所述浮舱主体的偏移幅度，进而调整浮舱相对于海平面的下沉高度，从而对浮舱进行有效保护。

优选的，还包括一波浪仪，所述导流舵控制单元与该波浪仪通信连接，所述导流舵控制单元根据所述波浪仪反馈的波浪参数控制所述导流舵相对于所述浮舱的转动幅度。

采用这种结构，通过所述波浪仪反馈的波浪参数能够及时改变所述导流舵相对于所述浮舱的转动幅度，进而提高对所述导流舵转动幅度的控制精确性。

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。

采用这种结构，有利于保证和提高所述导流舵对波浪的引导作用。

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，在所述导流舵的后端一体形成朝前凹进、与所述浮舱的前端部相配合的第一凹面部。

优选的，在所述浮舱的前端设有用以实现所述导流舵相对于所述浮舱主体进行转动的偏转执行机构。

优选的，所述偏转执行机构为一转轴，所述导流舵经由该转轴与所述浮舱形成转动连接。

优选的，所述偏转执行机构为设置在所述浮舱前端的弧形滑轨，所述导流舵与该弧形滑轨形成滑动连接。

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示意图；

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。

具体实施方式

下面参照图1～4对本实用新型所述的波浪能发电装置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4中由左向右，所述前端是指图1～图4中的左侧，所述后端是指图1～图4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。

如图1所示，本实用新型所述波浪能发电装置是一种固定在海底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4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进行竖直方向上的限位和对波浪势能的采集。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。

在浮舱3的前端铰接或转动连接有横向设置的导流舵4，本实施例中，导流舵4的后端经由安装在浮舱3前端的转轴(构成偏转执行机构)与浮舱3形成转动连接。导流舵4是纵截面近似呈等腰三角形状的柱状壳体，在导流舵4的后端(对应于等腰三角形状的底边部分)一体形成朝前凹进的第一凹面部，该第一凹面部与浮舱3的前端部相配合，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)构成本实用新型所述尖端部。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。

波浪发电装置工作时，涌动的波浪带动浮舱3在纵向上上下浮动，该浮舱3带动液压缸5进行往复运动，由该液压缸5将波浪的势能转化为液压能，由前述浮舱3、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。

下面参照图3～图4结合上述结构描述来对导流舵的工作原理进行简单地描述。

1)波浪能发电装置处于正常发电状态

海平面上的波浪处于正常状态时，导流舵4上扬并固定，导流舵4在波浪动能的涌动下随着波浪上扬，进而抬高浮舱3的上浮速度，在此过程中浮舱3被海浪浮至波峰、之后因重力下落至波谷，浮舱3在纵向上的上下浮动带动液压缸5进行往复运动，由该液压缸5将波浪的势能转化为液压能，这部分液压能汇集在一起经稳压后输往发电平台2最终转化成电能。

2)波浪能发电装置处于应急保护状态

海平面上的波浪较大时，导流舵4相对于浮舱主体朝下转动一定角度并定位，导流舵4引导波浪沿其上表面和浮舱3的上表面流动，进而利用波浪的动能下压浮舱3，由此来抑制浮舱3的上浮速度和高度，起到保护浮舱3的目的。在这种应急保护状态下，导流舵4不随着海浪上下涌动，浮舱3还可继续运转(具体如前述正常发电状态所述)以收集波浪能，波浪的能量被转化成液压能，这部分液压能汇集在一起经稳压后输往发电平台2最终转化成电能。

采用本实用新型所述波浪能发电装置，由于在浮舱3前端设有可调角度的导流舵4，一方面可提高浮舱3上浮的速度，进而提高对波浪势能的收集效率，进而提高发电效率；另一方面，导流舵4可根据波浪的大小而改变其相对于浮舱3的转动角度，进而调整浮舱3相对于海平面的下沉高度，从而对浮舱3进行有效保护，即本发明既可在正常发电时提高发电效率，也可在浪大时保护波浪发电设备。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

例如，在浮舱3内还可设有导流舵控制单元，该导流舵控制单元用以控制导流舵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。

又例如，上述波浪能发电装置还包括一波浪仪，此波浪仪仅为导流舵提供控制依据，但不仅限于这一种控制依据，其他控制依据可来源于：人为主动控制和被动液压系统过载保护控制。

又例如，在上述实施例中，偏转执行机构为转轴，导流舵4经由该转轴与浮舱3形成转动连接；然而并非局限于此，偏转执行机构还可为设置在浮舱3前端的弧形滑轨，相应地，在导流舵4上设置与该弧形滑轨相配套的连接支点(例如，凸起)，导流舵4通过该连接支点与弧形导轨相配合与浮舱3形成滑动连接，使导流舵沿弧形滑轨运行，从而调整导流舵4相对于浮舱主体的偏转角度。