[发明专利]一种组合鸭式波浪能发电装置及发电方法

说明书

本发明提供一种组合鸭式波浪能发电装置及发电方法，具备液压捕能系统和机械捕能系统；液压捕能系统安装于海洋平台上，具有点头鸭浮体及与点头鸭浮体连接的悬臂连接机构；机械捕能系统安装于点头鸭浮体内部，具有差速整合机构和换向增速机构；点头鸭浮体具备前舱和后舱；悬臂连接机构具有桁架连接单元和液压油路单元；桁架连接单元与前舱和后舱连接，共同形成为能随点头鸭浮体的位移而位移的平行四边形立方体的结构。根据本发明，液压捕能系统能通过平行四边形悬臂的不稳定结构将波浪能转换为油的压能，机械捕能系统能高效地带动齿轮转动进而实现发电机发电，兼具机械式传动机构和液压传动机构的优点。

技术领域

本发明属于波浪能发电领域，涉及一种组合鸭式波浪能发电装置及发电方法。

背景技术

海洋波浪能是一种真正意义上的清洁无污染能源，且作为一种储量丰富的可再生能源，其开发潜力巨大。当前，海洋波浪能转换电能的形式多种多样，出现了不同形式的波浪能装置，而振荡浮子式波浪能发电装置捕能效率高、具有较高的稳定性。其中，鸭式装置是一种鸭体绕轴往复旋转做功的波浪能装置，其具有优良的外形设计，因此是一种转换效率很高的波浪能装置。

我国波浪能具有流密度低、波高较小、波浪周期较短等特点，这些特殊的资源条件提出了更高的捕获难度。传统的漂浮鸭式波浪能装置成本费用较高且受潮位影响较大，此外，我国目前的波浪能俘获及转换装置大多为单一独立的装置，普遍存在波浪俘获效率不稳定等问题。因此为了追求更高捕能效率，不能仅局限于研究单体波浪能发电装置，应该综合利用多种波浪能捕能形式，并使之与海洋平台相结合，为海上设施提供电能。

发明内容

发明要解决的问题：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种将平行悬臂式液压捕能系统和竖摆点头式机械捕能系统与海洋平台相结合的组合鸭式波浪能发电装置及发电方法，其兼顾机械式传动机构成本低廉、易于维护和液压传动机构可靠性高、便于储能等的优点，意义深远。

发明人锐意进取，注重组合鸭式波浪能发电装置的研究与开发，在低成本、高效和高可靠性方面取得了可喜进展。

解决问题的技术手段：

本发明提供一种组合鸭式波浪能发电装置，具备液压捕能系统和机械捕能系统；所述液压捕能系统安装于海洋平台上，具有点头鸭浮体及与所述点头鸭浮体连接的悬臂连接机构；所述机械捕能系统安装于所述点头鸭浮体内部，具有：将不同或相同转速统一的差速整合机构；和与所述差速整合机构的两侧分别连接且分别安装有摆锤、并将双向转动转化为单向转动的两个换向增速机构；所述点头鸭浮体具备位于鸭嘴端的前舱和位于鸭身主体的后舱；所述悬臂连接机构具有用于所述连接点头鸭浮体的桁架连接单元和用于输送压力油的液压油路单元；所述悬臂连接机构的所述桁架连接单元通过铰接分别与所述点头鸭浮体的所述前舱和所述后舱连接，共同形成为能随所述点头鸭浮体的位移而位移的平行四边形立方体的结构；所述桁架连接单元上设置有与液压油路单元通过油路连通的液压缸和活塞杆。

根据本发明，液压捕能系统能巧妙地通过平行四边形悬臂的不稳定结构将点头鸭浮体在波浪运动作用下浮动升沉运动转变成绕固定轴的相对往复位移，从而驱动液压缸工作，将波浪能转换为油的压能，经油压系统输送后驱动油压发电机发电。此外，机械捕能系统独立于液压捕能系统地设置于点头鸭浮体的鸭体内部，将点头鸭浮体内部的两组摆锤在波浪运动作用下的不协同转动转化为主轴转动，并将不统一的转速整合后输出，从而高效地带动齿轮转动进而实现发电机发电。即，本发明既采用了机械式传动机构成本低、维护简单的优点，又利用了液压传动机构可靠性高、便于储能的优点，创造性地将两种传动机构组合，保证了捕获能量高效转化与利用，提高了捕能效率，使得整体发电装置应用范围更广。

也可以是，本发明中，所述前舱形成为根据实际海况放入配重块以调节所述点头鸭式浮体前倾角的结构。借助于此，可以针对不同地区的海况特点调节点头鸭式浮体前倾角以提高捕能效率。