[发明专利]一种阵列式振荡扑翼波浪能宽频采集与转换系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种阵列式振荡扑翼波浪能宽频采集与转换系统及控制方法，它包括用于固定安装整个系统的海上固定平台，所述海上固定平台的两侧搭载有多套用于收集波浪能的能量采集机构，所述能量采集机构驱动用于能量转换的能量转换装置相连，所述能量转换装置的输出端与用于产生电能的发电机组相连，所述发电机组的电能输出端通过变流器与工业用电的电网相连，所述能量采集装置、能量转换装置和变流器与控制系统相连。能够准确地实施海洋波浪能采集转换及其控制，优化了海洋波浪能的采集效率。

技术领域

本发明涉及波浪能发电技术领域，特别是一种阵列式振荡扑翼波浪能宽频采集与转换系统及控制方法。

背景技术

随着地球能源的衰竭，人们对可再生能源需求愈发强烈。波浪能是一种储量丰富且清洁的可再生能源，对波浪能的采集发电研究正日益受到重视。海洋波浪能采集发电装置的作用是把海洋波浪能采集并转换成电能。采集转换的电能可以直接储存或者向海上平台、远距离的用电设备进行供电。在考虑资金投入及各项成本的情况下，如何能更有效的采集波浪能，如何稳定的转换为电能，是现阶段的关键问题。现有的波浪能采集发电装置稳定性差，造价昂贵，采集转换效率低下，输出功率不稳定。

发明内容

基于此，本发明为了克服现有技术下波浪能采集发电技术的可靠性差、采集转换效率低和自动化程度低等问题。提供了一种阵列式振荡扑翼波浪能宽频采集与转换系统，能够准确地实施海洋波浪能采集转换及其控制，优化了海洋波浪能的采集效率。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种阵列式振荡扑翼波浪能宽频采集与转换系统，它包括用于固定安装整个系统的海上固定平台，所述海上固定平台的两侧搭载有多套用于收集波浪能的能量采集机构，所述能量采集机构驱动用于能量转换的能量转换装置相连，所述能量转换装置的输出端与用于产生电能的发电机组相连，所述发电机组的电能输出端通过变流器与工业用电的电网相连，所述能量采集装置、能量转换装置和变流器与控制系统相连。

所述能量采集机构包括与波浪接触的振动扑翼浮子，所述振动扑翼浮子固定安装在摇臂的末端，所述摇臂的另一末端通过第二销轴铰接在海上固定平台的侧边缘，所述摇臂的中间部位通过第一销轴与能量转换装置的多腔液压缸铰接。

所述能量采集机构采用阵列式排列，并对称布置在海上固定平台的两侧。

所述能量转换装置包括多腔液压缸，所述多腔液压缸的缸体通过第三销轴铰接在海上固定平台的侧边缘上，所述多腔液压缸的多个腔体输出端分别连接有油路管线，每条所述油路管线上并联有低压开关阀和高压开关阀；所述低压开关阀之后连接有低压管线，所述高压开关阀之后连接有高压管线，所述高压管线与液压马达相连；所述液压马达的输出轴与发电机组相连；所述多腔液压缸的缸体内部安装有活塞杆，所述活塞杆的末端与能量采集机构的摇臂铰接。

所述多腔液压缸分为两个缸体；包括第一缸体和第二缸体，所述第一缸体内部设有第一活塞腔，所述第一活塞腔内设有第一活塞，所述第一活塞将所述第一活塞腔分成第一下腔和第一上腔；所述第二缸体内部设有第二活塞腔，所述第二活塞腔内设有第二活塞，所述第二活塞将该第二活塞腔分成第二下腔和第二上腔；所述第二活塞通过连接杆与所述第一活塞连接，所述第一活塞腔和第二活塞腔通过油管连接有多腔油缸低压管线、多腔油缸高压管线和多腔液压缸蓄能器，所述多腔油缸低压管线和多腔油缸高压管线分别于油路管线相连。

所述高压管线上安装有多个蓄能器和气体蓄电池；所述能量转换装置的液压回路上安装有溢流阀。

所述第一下腔、第一上腔、第二下腔和第二上腔的腔体内部分别安装有用于监测腔体内部压力的压力传感器，所述压力传感器信号线与控制系统相连，所述控制系统的信号输出端通过信号线与能量转换装置的低压开关阀和高压开关阀相连，并控制其开启和关闭以形成高低压压差驱动液压马达。

所述发电机组和变流器均设置有多套，并与波浪能采集机构和能量转换装置数量对应。