[实用新型]液压式能量转换系统

说明书

技术领域

本实用新型属于波浪能发电技术领域，特别涉及一种液压式能量转换系统。

背景技术

波能发电装置在进行波能发电时，通常包含两个能量转换过程：首先是将波浪能转换为可供发电机利用的机械能形式，即能量的一次转换过程；其次是通过发电机将机械能转换为电能进行输出，即能量的二次转换过程。波能转换装置的核心问题是能量的一次转换过程。波浪能在第一次转换过程中产生的机械能的形式，有利用波浪上下运动直接转换成机械运动的；有利用波浪上下运动产生气流或水流去驱动涡轮发电的；也有利用波浪装置的摆动或转动产生气流或水流去驱动涡轮机发电；或把低压大波浪变成小体积高压水，然后引入高位水池产生水头带动涡轮机发电的。

目前常用的能量转换装置主要有以下两种：

振荡水柱式：安全可靠性高但波能转换率较低，现有振荡水柱式波能发电装置多为航标灯等微型电力设备供电，输出功率较小；近岸振荡水柱式波能发电装置对海岸地形要求较高。

越浪式：结构简单、波能转换率较高，但由于对材料要求较高，且极易在波浪作用下发生破坏，丧失工作能力，维修及保护成本较高。

与欧美国家沿海海域波高大、能流密度高相比，我国沿海海域波浪能周期短、波高小，可利用率较低，不适用于以上两种方式。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种能量转换效率较高，建造成本低，输出电能稳定，应用广泛的液压式能量转换系统。

本实用新型的技术方案是：一种液压式能量转换系统，其包括浮子、立柱、液压系统和能量输出装置。浮子套装于立柱上，沿立柱上下运动。浮子顶部和底部分别设有四个相同的用以限制浮子水平方向运动的导向装置。导向装置能消除波浪对浮子水平倾覆振荡的影响，有利于波能的收集和转换。液压系统包括混合罐、液压马达和四个相同的、分别设置于立柱四个侧面的液压传动机构。液压传动机构包括液压缸、进水管、输水管A和输水管B。立柱的四个侧面分别设有一个液压缸。液压缸位于浮子上方，其套筒端与立柱固定连接，其活塞杆通过导向装置的支撑架与浮子固定连接；进水管一端伸入海水中，另一端连通于液压缸套筒的进水口；输水管A一端连通于液压缸套筒的出水口，另一端连通于输水管B，输水管B一端连通于输水管A的出口，另一端连通于混合罐的入水口。混合罐的出水口与液压马达的进水口连通，液压马达的出水口处设置排水管，将多余的水排出。所述进水管、输水管A、输水管B和排出管上均设有单向阀。所述能量输出装置的输入端与液压马达的输出端连接。混合罐、液压马达和能量输出装置高于海面。

所述能量输出装置为发电机。

所述导向装置包括导向轮和支撑架。支撑架固定于浮子上，导向轮的轮轴固定于支撑架上，导向轮与所述立柱侧面接触。

所述浮子为底部呈倒锥形的空心圆柱体。该结构有利于收集更多的波能，且其内部空心可以根据海况装载配重。浮子表层涂防腐漆，以防止在被海水腐蚀。

本实用新型的有益效果在于：

1、与波浪直接接触，能量转换次数少，提高了能量转换率。

2、结构简单，活动部件较少，整体稳定性高，可靠度好，能兼顾结构的可靠性及波能转换率。

3、对波浪的随动性优越，可靠性高、使用寿命长、效率低、易于拆卸和组装，便于安装布防和维修。

4、建造成本较低，输出电能稳定，可用于对装置的保护要求不太高，波能密度低的区域。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中液压缸与浮子连接的局部放大图；

图3是本实用新型中导向装置的结构示意图；

图4是本实用新型中浮子的结构示意图。

图中：101、发电机，102、排水管，103、液压马达，104、混合罐，105、输水管B，106、输水管A，107、液压缸，108、导向装置，109、浮子，110、进水管，111、立柱，112、活塞杆，113、支撑架，114、导向轮，115、轮轴。

具体实施方式

以下结合附图和实施例具体说明本实用新型。

实施例1

如图1-图3所示：本实用新型包括立柱111、浮子109、液压系统和能量输出装置。浮子109套装于立柱111上，沿立柱111上下运动。浮子109顶部和底部分别设有四个相同的用以限制浮子109水平方向运动的导向装置108。导向装置108能消除波浪对浮子109水平倾覆振荡的影响，有利于波能的收集和转换。导向装置108包括导向轮和支撑架。支撑架固定于浮子109上，导向轮的轮轴115固定于支撑架上，导向轮与立柱111侧面接触。