[发明专利]一种桨式波浪能发电装置及其控制方法

摘要

本发明涉及可再生能源发电技术和海洋装备领域，具体涉及一种桨式波浪能发电装置及其控制方法，包括发电舱、桨、立柱、弹簧、传动杆、T型杆、控制电路；传动杆包括传动杆a、传动杆b、传动杆c，传动杆d；T型杆包括T型杆a、T型杆b；控制电路包括速度传感器、水位传感器、电压传感器、电流传感器、n个继电器、整流器、MCU、DC‑DC变换器、驱动模块、第一电容、第二电容、负载；通过安装于立柱上的水位传感器和速度传感器获取波浪能特征量以及MCU控制继电器的闭合个数，改变线圈有效被磁场切割的个数，得到该装置最大功率对应的线圈闭合个数；在此基础上控制MCU控制继电器闭合个数，采用扰动观察法以设定步长调节DC‑DC变化器跟踪最大功率；本发明能有效提高波浪能发电效率，且结构简单，稳定性和安全性高。

主权项

一种桨式波浪能发电装置，包括发电舱、桨、立柱、弹簧、传动杆、T型杆、控制电路；传动杆包括传动杆a、传动杆b、传动杆c、传动杆d， T型杆包括T型杆a、T型杆b，其特征是：装置整体通过立柱安放在海底基础上；立柱上方安装发电舱，发电舱内安装电磁发电装置；桨的一端通过弹簧固定于发电舱侧壁，桨的中部通过与T型杆a的一端相连，T型杆a的另一端与发电舱底部连接；所述控制电路包括速度传感器、水位传感器、电压传感器、电流传感器、n个继电器、整流器、MCU、DC‑DC变换器、驱动模块、第一电容、第二电容、负载；桨通过传动杆a、传动杆b、传动杆c，传动杆d与电磁发电装置连接，传动杆a与传动杆b的一端与桨的中间部位相连，传动杆a与传动杆b的另一端与传动杆c相连，传动杆c的中部与T型杆b的一端相连，T型杆b的另一端与发电舱底部连接，传动杆c的另一端与传动杆d的一端相连；电磁发电装置中放有一个圆柱形电磁铁，电磁发电装置中的电磁铁的一侧焊接有传动杆d的另一端，电磁发电装置中的电磁铁周围绕有线圈，形成一个内部空的圆柱形通道；所述整流器的两相输入端与线圈的两相输出端连接，整流器的单相输出正端与第一电容的正极连接，整流器的单相输出负端接地，第一电容负极接地；所述电压传感器的待测电压输入端与第一电容正极连接，电压传感器待测电压输出端接地，电压传感器的测量信号输出端与MCU连接；所述电流传感器的待测电流输入端与电压传感器正极连接，电流传感器的待测电流输出端与DC‑DC变换器的输入端连接，电流传感器的测量信号输出端与MCU连接；所述DC‑DC变换器的脉宽调制信号输入端与驱动模块一端连接、驱动模块另外一端与MCU连接；DC‑DC变换器的输出端与第二电容正极连接；第二电容负极接地；所述水位传感器的测量信号输出端与MCU连接；所述速度传感器的测量信号输出端与MCU连接；所述负载一端与第二电容正极连接，负载另外一端接地；所述继电器的信号输入端与MCU连接，第n个继电器正接线端与第n‑1个线圈的一端连接，第n个继电器负接线端与第n个线圈的一端连接。