[实用新型]静液驱动式波浪能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋能源技术领域，涉及发电装置，具体涉及一种静液驱动式波浪能发电装置。

背景技术

地球表面约70%的面积被海洋所覆盖，而海洋中除了拥有已被人类所熟知的水产、矿产资源外，更贮藏了大量的以潮汐、波浪、海水温差、海流等形式存在的能源资源。其中波浪能具有能量密度大、分布区域广等优点，如果开发得当，将有效减缓当前能源危机的压力。目前的波浪能利用技术主要有以下三种：振荡水柱技术、振荡浮子技术和越浪技术。振荡浮子技术是利用波浪推动振荡浮子上下运动来吸收波浪能的，但是发电装置只能在振荡浮子上升或下降时单方向吸收波浪能，也就是在每个波浪周期中，有二分之一的波浪能没有被转换吸收。因此，使得波浪能吸收效率低，发电稳定性差。除此之外，发电装置长期在海洋中工作，海洋多变的环境使其时刻面临着被破坏的威胁，这就要求发电装置必须具有较高的稳定性来抵抗恶劣的工作环境。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种高效率、高稳定性的静液驱动式波浪能发电装置，不仅可以在整个波浪周期中进行能量吸收，而且可以通过调整自身结构来提高装置的稳定性。

本实用新型包括波浪能捕获浮子、同步带传动装置、波浪能发电装置、机舱、平衡稳定机构和底座；所述的机舱通过支柱固定安装在底座上，同步带传动装置和波浪能发电装置均设置在机舱内。所述的同步带传动装置包括同步带轮、同步带、变速箱和同步带张紧机构。所述的同步带穿过机舱，上部与波浪能捕获浮子固定，下部与平衡稳定机构连接，中部与同步带轮啮合；所述的同步带轮固定在变速箱的输入轴上。所述的同步带张紧机构张紧同步带。

所述的波浪能发电装置包括油箱、第一单向阀、单向液压马达、蓄电池、整流器、交流发电机、第二单向阀、梭阀和双向变量泵。变速箱的输出轴与双向变量泵的输入轴固定，双向变量泵的第一进出油口与第一单向阀的出油口及梭阀的第一进油口连接，双向变量泵的第二进出油口与第二单向阀的出油口及梭阀的第二进油口连接；所述第一单向阀的进油口及第二单向阀的进油口均与油箱连接；所述梭阀的出油口与单向液压马达的进油口连接，单向液压马达的出油口与油箱连接；所述单向液压马达的输出轴与交流发电机连接；交流发电机输出的交流电经过整流器转换为直流电为蓄电池充电。

所述的平衡稳定机构包括壳体、伺服电机、减速器、丝杆、活塞、平衡箱、气囊和电源及驱动模块。所述壳体的底部开设有多个壳体通水孔，顶部固定有吊环，同步带传动装置的同步带穿过吊环；伺服电机、减速器、丝杆、平衡箱、活塞、气囊和电源及驱动模块均设置在壳体内；所述的电源及驱动模块控制伺服电机；所述伺服电机的输出轴与减速器的输入轴连接；减速器的输出轴与丝杆的一端连接，丝杆的另一端从平衡箱的顶部伸入，并伸至底部；所述的活塞与丝杆螺纹连接，将平衡箱分隔成上、下两个腔室，上腔室为气腔，下腔室为海水腔；所述海水腔的底部开设有多个平衡箱通水孔，平衡箱通水孔的数量与壳体通水孔的数量相等；每个平衡箱通水孔与壳体对应的壳体通水孔对齐设置；所述的气腔与多个气囊连通。

所述的同步带张紧机构包括第一固定张紧轮、压缩弹簧、滑块、活动张紧轮、第二固定张紧轮和液压阻尼器。所述的活动张紧轮支架及液压阻尼器的缸体均固定在机舱的内壁上；所述液压阻尼器的活塞杆头部与滑块固定，滑块与活动张紧轮固定；所述的压缩弹簧套置在液压阻尼器的活塞杆上；所述的滑块开设有滑槽，滑块与活动张紧轮支架滑动连接；滑槽的轴线与液压阻尼器的活塞杆轴线平行。所述的第一固定张紧轮和第二固定张紧轮对称设置在活动张紧轮两侧；同步带依次缠绕在第一固定张紧轮、活动张紧轮及第二固定张紧轮上。

所述的单向液压马达为定量马达或变量马达。

所述的电源及驱动模块包括供电系统、平衡稳定控制器、传感器和伺服驱动器；所述的供电系统包括蓄电池、逆变器、DC/DC电源转换模块、平衡稳定控制器稳压芯片和传感器稳压芯片。所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端及DC/DC电源转换模块的输入端连接；逆变器的输出端与伺服驱动器的电源输入端连接；DC/DC电源转换模块的输出端与平衡稳定控制器稳压芯片的输入端、平衡稳定控制器的第一电源输入端连接；平衡稳定控制器稳压芯片的输出端与传感器稳压芯片的输入端、平衡稳定控制器的第二电源输入端连接；传感器稳压芯片为传感器供电；所述平衡稳定控制器的传感器输入端与传感器的输出端连接，控制信号输出端与伺服驱动器的转速控制信号输入端和转向控制信号输入端连接；所述伺服驱动器的交流电输出端与伺服电机的电源输入端连接，伺服电机的编码器输出端与伺服驱动器的编码信号输入端连接。