波能转换器的制造方法_2

文档序号:9264532阅读:来源:国知局
是显示能量储存装置与能量储存装置之间的杠杆轴传输的示意图;
图11是显示根据本发明的具有弹簧蓄能器的备选实施例的示意图;
图12是显示根据本发明,其中多个能量吸收单元连接到功率平稳单元的实施例的示意图;并且
图13是显示其中去往功率平稳单元的能量储存装置和传输装置位于壳体中的实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0024]在下面,将给出波能转换器的各种实施例的详细描述。在此描述中,用语“池水”应当理解为包括任何水域或水体。而且,用语“传输装置”表示如下装置,其将旋转运动转换成平移运动,或反过来,或者将旋转运动从系统的一个部分传递到另一个部分。此外,在一些情况下能够互换地使用用语“功率”和“能量”,诸如“功率吸收”和“能量吸收”。
[0025]参照图1,根据本发明的波能转换器包括功率或能量吸收单元100 (通常称为“原动机”)、为功率平稳单元200的形式的能量积蓄单元、功率生成单元300和蓄能器或能量储存装置5,其中,功率平稳单元200连接在能量吸收单元100、功率生成单元300和能量储存装置5之间。这些单元中的一些或所有可布置在近海的浮动结构或浮筒,或者近海或陆上的固定结构中,或者布置在另一类型的波能转换系统(图中未显示)中。这四个单元适于以如下方式彼此协作:使得通过功率平稳单元使由能量吸收单元捕获的高波动功率平稳,使得功率生成单兀以接近恒定的水平生成功率。
[0026]能量吸收单元100布置成当波能转换器布置在一池水中时吸收由水的移动生成的能量。这可例如通过将能量吸收单元连接到固定基准点(例如海床)或相对基准点(例如波能转换器的第二本体)上的布置或其他布置实现。在水面的上下移动中,浮筒20交替地上升或下沉,并且/或者交替地前后摇摆或倾斜。从而可相对于池水的底部或波能转换器的第二本体产生原动力。还应理解的是,能量吸收单元100可包括从例如大海或河流中的水流中吸收能量的装置。
[0027]功率平稳单元200布置成当能量吸收单元吸收比功率生成单元300生成的多的功率时,在能量储存装置5中储存或积蓄来自能量吸收单元100的能量,并且当能量吸收单元吸收比功率生成单元300生成的少的功率时,将能量从能量储存装置取回到功率生成单元300。能量储存装置可例如将能量储存为配重中的势能,配重提供几乎恒定的扭矩,该几乎恒定的扭矩仅由于系统的移动和旋转部件中的惯性作用而略微变化。这样,波能转换器的功率输出可维持基本恒定,不管能量储存装置中的储存能量的功率吸收和水平如何改变。
[0028]现在将结合图2示出的实施例来描述该大体原理。振荡波运动被为波触发本体I的形式的能量吸收单元捕获,并且在第一传输装置2中转换成单向旋转运动,第一传输装置2连接到包括功率平稳单元和功率生成单元的齿轮箱和发电机组件3的输入轴301。输入轴301连接到行星齿轮箱302中的行星架轴302a。行星齿轮箱的环齿轮轴302b连接到第二传输装置4,第二传输装置4将环齿轮轴的旋转转换成为配重5的形式的能量储存装置的升沉运动。行星齿轮箱的太阳齿轮轴302c连接到发电机303。
[0029]波触发本体I可为单动或双动的。在单动波触发本体的情况下,第一传输装置2将生成具有根据201的特性的单向旋转,即,输入轴301将沿一个方向旋转,并且由第一传输装置2阻止其沿其他方向旋转。在双动波触发本体的情况下,第一传输装置2将生成具有根据202的特性的单向旋转,即,来自波触发本体I的运动方向中的一个反转,以至于与波触发本体的运动方向无关输入轴301的旋转方向是相同的。
[0030]第一传输装置2典型地包括滑轮、绞盘、链、滚珠/滚柱丝杠、杠杆轴或齿条和小齿轮和机械整流器,或者液压泵和涡轮系统,其中,通过阀对从液压泵生成的流进行整流,以产生优选地液压涡轮/马达的单向旋转。
[0031]第二传输装置4典型地可为滑轮、绞盘、链、滚珠/滚柱丝杠或齿条和小齿轮,或者将环齿轮轴302b的旋转转换成升沉运动的任何其他类型的装置。
[0032]齿轮箱和发电机组件3b的备选构造在图3中显示,并且包括输入轴301,输入轴301连接到发电机304的转子304a。定子304b连接到发电机的第二轴305,第二轴305连接到第二传输装置4。
[0033]该构造的功能和功率平稳能力与行星齿轮箱与单轴发电机结合使用的其他构造等同。
[0034]在图4中显示的实施例中,第一传输装置2包括双动液压泵和液压涡轮/马达装置2a,其中,波触发本体I连接到液压双动缸203。当液压缸203的活塞被波触发本体拉动时,高压流离开液压缸的第一腔,并且被回路205中的两个止回阀204引导到高压管207,而低压流体则进入液压缸的第二腔,低压流体由回路206中的两个止回阀204从低压管208引导。当液压缸203的活塞被波触发本体推动时,高压流离开液压缸的第二腔,并且被回路206中的两个止回阀204引导到高压管207,而低压流体则进入液压缸的第一腔,低压流体被回路205中的两个止回阀204从低压管208引导。回路205和206 —起产生在通过高压管207去往涡轮/马达209的一个方向上的流,和在通过低压管208回到回路205和206的一个方向上的流。涡轮/马达209因而对通往具有通过202描述的特性的功率输出组件3的输入轴301提供单向旋转。210是连接到低压管208的流体贮存器。211是抵抗波触发本体I的移动的点,典型地为海底基础或波能转换器的第二本体。
[0035]在图5中显示的另一个实施例中,第一传输装置2包括单动液压泵和涡轮/马达装置2b,其中,波触发本体I连接到液压单动缸203。当液压缸203的活塞被波触发本体拉动时,高压流离开液压缸的第一腔,高压流被回路205中的两个止回阀204引导到高压管207,而来自低压管208的低压流体则进入液压缸的第二腔。沿与波触发本体相反的方向,液压缸203的活塞被弹簧机构或类似机构推回,由此低压流体进入第一腔,回路205中的止回阀204从低压管208引导低压流体,而同时,液压流体离开第二腔去往低压管208。回路205中的止回阀204防止高压管和涡轮/马达209中的回流,因而防止去往功率输出组件3的输入轴301沿反方向旋转,且从而提供通过201描述的特性的间断的单向旋转。210是连接到低压管208的流体贮存器。211是抵抗波触发本体I的移动的点,典型地为海底基础或波能转换器的第二本体。
[0036]在图6中显示的另一个实施例中,波能转换器系统示为包括两个不同类型的波能吸收装置,它们距单个功率输出和发电机组件3 —定距离但连接到其上,即,功率平稳单元和功率生成单元与能量吸收单元分开地定位。表达“距…一定距离”和“分开地”应当解释为用作单独的单元的能量吸收单元连接到中央单元(包括单独的壳体中的功率平稳单元和功率生成单元)上。示出的能量吸收单元为浪涌型la,诸如随波运动而摇摆的铰接瓣片等,和升沉型lb,诸如随波运动而升沉的浮筒,但可为跟随波运动以对第一传输装置2a或2b提供平移或旋转输入运动的任何其他类型和/或数量。典型地,将在波能转换器系统中使用多个单个类型的能量吸收单元。第一传输装置2a或2b将振荡运动转换成对齿轮箱和发电机组件3的单向旋转输入。处于此构造的第二传输装置4是绞盘系统4a,但也可为滑轮、链、滚珠/滚柱丝杠、齿条和小齿
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