[发明专利]基于共振的振荡纵荡式波浪能转换器系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种海上波浪发电领域的技术，具体是一种基于共振的振荡纵荡式波浪能转换器系统。

背景技术

我国能源消耗巨大，现有的电能70％来自于燃烧煤炭的火力发电，而钢铁、水泥、化工等高能耗行业每年也需要消耗大量的煤炭。燃煤对我国严重超标的PM2.5浓度贡献率在61％左右，为改善生存环境，人们越来越多地把目光投向可再生能源的开发与利用，其中波浪能的开发利用将改善因燃烧矿物能源对环境造成的破坏，缓解矿物能源逐渐枯竭的危机。根据海洋观测资料统计，中国沿海海域年平均波高在2.0m左右，波浪周期平均6s左右。台湾及福建、浙江、广东等沿海沿岸波浪能的密度可达5～8kW/m，波浪能资源十分丰富，总量约有5亿千瓦，可开发利用的约1亿千瓦。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN104110347A，公开(公告)日2014年10月22日，公开了一种漂浮式太阳能波浪复合发电装置，包括外壳、获能装置、太阳能光伏板和发电机，外壳包括上壳体和下壳体，太阳能光伏板设置在上壳体的内表面，获能装置包括摆动转动转换机构、支撑板和摆子，摆动转动转换机构包括齿轮传动机构、转动轴和转动块，齿轮传动机构包括齿轮、惰轮和齿圈，齿圈的内圈与惰轮相啮合，惰轮和齿轮相啮合，齿轮套在转动轴上，同时齿轮与转动轴之间设有单向轴承II，转动块与齿圈固定连接，转动块套在转动轴上，转动块和转动轴之间设有单向轴承I，转动块的底端与摆子固定连接。但是同一海域波浪的频率随时间变化受多种因素影响，而摆子的固有频率一定，故较难与波浪产生共振；同时该装置在波浪能转换过程中存在大量的能量损失，造成发电效率低下、产电能力不足和发电成本的增加；此外该装置结构复杂，在风浪环境下也容易造成零部件的损坏。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种基于共振的振荡纵荡式波浪能转换器系统，能够提高波浪能转换器的发电能力和发电效率，降低波浪能转换器的发电成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：摆板、铰链机构、轮轴齿轮、齿条、水下齿轮箱、传动轴、水下永磁同步发电机、甲板平台、调谐液柱共振器、长方体浮箱和张力腿，其中：摆板、铰链机构、轮轴齿轮、齿条、水下齿轮箱、传动轴和水下永磁同步发电机依次连接，摆板和甲板平台上下相对设置，铰链机构与甲板平台顶部固定连接，调谐液柱共振器设置在甲板平台内部，甲板平台左右两侧底部分别与浮箱固定连接，张力腿与浮箱连接并固定于海底岩土层内；

所述的摆板与调谐液柱共振器内的晃荡液柱共振。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有发电能力高、发电效率高、发电成本低的优点，现有的各类浮式波浪能转换器的发电功率一般低于150kW，而本发明的发电功率可达1080kW。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图中：摆板1、铰链机构2、轮轴齿轮3、齿条4、水下齿轮箱5、传动轴6、水下永磁同步发电机7、肘板8、甲板平台9、调谐液柱共振器10、浮箱11、垫板12、张力腿13、水平撑材14。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本实施例包括：摆板1、铰链机构2、轮轴齿轮3、齿条4、水下齿轮箱5、传动轴6、水下永磁同步发电机7、甲板平台9、调谐液柱共振器10、浮箱11和张力腿13，其中：摆板1、铰链机构2、轮轴齿轮3、齿条4、水下齿轮箱5、传动轴6和水下永磁同步发电机7依次连接，摆板1和甲板平台9上下相对设置，铰链机构2与甲板平台9顶部固定连接，调谐液柱共振器10设置在甲板平台9的内部，甲板平台9左右两侧底部分别与浮箱11固定连接，张力腿13与浮箱11连接并固定于海底岩土层内；