[发明专利]主动共振C式浮力摆波浪能发电装置

权利要求书

1.主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，包括：俘能系统、主轴、发电系统、筏式底座，所述发电系统和俘能系统安装筏式底座上；所述俘能系统用于俘获波浪能，再转换为机械能，并通过主轴传递给发电系统进行发电；俘能系统包括摆体，所述摆体呈密闭状舱室结构，舱室内设置有摆体质心调节机构，摆体两侧面是相互平行的垂直面，摆体两侧面之间与主轴固连，所述主轴通过轴承座安装在筏式底座上，设定：主轴轴心的两端为支铰点，摆体以该支铰点为中心旋转摆动，主轴的一端通过联轴器与发电系统的动力输入轴连接；

所述发电系统包括：链轮链条传动机构、增速器和永磁发电机；摆体两侧面之间舱室的外部是按设定形状构成的迎波面和背波面，所述摆体质心调节机构包括：配重、质心调节电机、稳定导杆、质心调节丝杠；所述质心调节电机用于驱动质心调节丝杠旋转，质心调节丝杠带动配重按设定程序升降，进而实时调节摆体的回复刚度，实现振动系统的自振周期调整；

所述摆体的主轴上设置有码盘，所述码盘用于测试摆体摆动的信号，再采用荷载识别方法，识别波浪周期及波激力，并依据识别的波浪周期实时调整摆体的自振周期，实现摆体与波浪的共振，其特征在于：

所述摆体的两侧面之间设置有迎波面和背波面，所述迎波面按波的入射设定为三种类型，即:平面形式、内凹圆弧形式、对称形式；所述背波面按：辐射力力臂最小、绕射力最大的要求设定外形，背波面的剖面形状为上大下小。

2.如权利要求1所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，其特征在于：采用所述配重调节质心的公式为：

公式中：ω为波浪圆频率，F_f为浮力，y_f为浮心距主轴垂向距离，M₁为摆体质量，y₁为摆体质心距主轴的垂向距离，M₂为配重质量，x₂为配重质心距主轴的水平距离，y₂为配重质心距主轴垂向距离，I_w为摆体纵摇附连转动惯量，I₁为摆体绕主轴转动惯量，I₂₁为配重绕其质心的转动惯量，为配重绕主轴的转动惯量。

3.如权利要求1所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，其特征在于：所述摆体背波面的顶部呈大圆弧状、底部呈小圆弧状；所述大圆弧和小圆弧均以主轴为圆心，大圆弧和小圆弧之间采用螺旋线、渐开线及高阶曲线过渡，过渡曲线上外法线距主轴轴心的距离最小。

4.如权利要求3所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，其特征在于：所述摆体迎波面设置为平面，此时，迎波面曲线与背波面位于底部的小圆弧相切，与位于顶部的大圆弧相交，相交处倒圆角。

5.如权利要求3或4所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，其特征在于：所述摆体迎波面设置为内凹圆弧面，此时，迎波面曲线与背波面位于底部的小圆弧相切，与位于顶部的大圆弧相交，相交处倒圆角。

6.如权利要求1所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，其特征在于：所述摆体迎波面设置为与背波面相同的镜像面。

7.如权利要求1所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置，其特征在于：所述摆体在工作时完全浸没于水中。