波浪能发电装置

1.本发明涉及一种机械装备，特别是涉及一种波浪能发电装置。


背景技术：

2.目前常见的波浪能发电装置包括固定基体的点吸收器及浮动基体的点吸收器，其中固定基体的点吸收器需要将基体固定于海底才能工作，对于较深的海域此装置则不宜使用，对不同海况适应性较差；而浮动基体的点吸收器虽然基体无需固定于海底，适于在深水区使用，但是整个装置的重量较大，对其固定也具有一定的难度，同时，上述两种点吸收器均主要通过浮沉运动将波浪在竖直方向上的能量进行转化，不能充分利用波浪在其他方向上产生的能量，导致波浪能的转换率较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种对不同海况的适应性更好、对波浪能利用率更高的波浪能发电装置。
4.为了解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：
5.本发明一种波浪能发电装置，包括固定平台、浮体、中轴连接体、至少一组第一能量转换元件及至少两组第二能量转换元件，所述固定平台固定于海底或悬浮于距海面一定距离的位置处，所述浮体漂浮于海面，所述第一能量转换元件包括第一压力缸缸体、第一压力缸活塞杆，所述第一压力缸缸体垂直设置，所述第一压力缸缸体的封闭端连接所述固定平台，所述第一压力缸活塞杆一端设置于所述第一压力缸缸体内另一端连接于所述中轴连接体上，所述浮体为环状体，所述中轴连接体设置于所述浮体的环内中心点处，所述第二能量转换元件包括第二压力缸缸体、第二压力缸活塞杆，所述第二压力缸缸体的封闭端连接于所述浮体内侧壁上，所述第二压力缸活塞杆一端设置于所述第二压力缸缸体内、另一端连接于所述中轴连接体上，两组所述第二能量转换元件间隔设置，所述第二压力缸缸体适于相对所述浮体在水平面内转动，所述第二压力缸活塞杆适于相对所述中轴连接体在水平面内转动，所述第一压力缸缸体、所述第二压力缸缸体内均设置有能量转换介质，所述能量转换介质连接发电机，所述能量转换介质用于驱动所述发电机发电。
6.本发明波浪能发电装置，其中所述第二压力缸缸体与所述浮体之间、所述第二压力缸活塞杆与所述中轴连接体之间分别通过第一转动副、第二转动副相连接。
7.本发明波浪能发电装置，其中所述固定平台为具有一定厚度的圆盘。
8.本发明波浪能发电装置，其中所述浮体为具有一定厚度的圆环。
9.本发明波浪能发电装置，其中所述中轴连接体为正方体，所述第二能量转换元件设置有四组，所述第二压力缸活塞杆与所述中轴连接体的连接点分别位于所述正方体的一个侧面上。
10.本发明波浪能发电装置，其中所述第一压力缸缸体、所述第二压力缸缸体均为液压油缸。
11.与现有技术相比，本发明一种波浪能发电装置，由于包括固定平台、浮体、中轴连接体、一组或多组第一能量转换元件及两组或多组第二能量转换元件，第二能量转换元件包括第二压力缸缸体、第二压力缸活塞杆，第二压力缸缸体的封闭端连接于浮体内侧壁上，第二压力缸活塞杆一端设置于第二压力缸缸体内、另一端连接于中轴连接体上，第二压力缸缸体适于相对浮体在水平面内转动，第二压力缸活塞杆适于相对中轴连接体在水平面内转动，保证了波浪在多个方向上产生的能量都能使得浮体与中轴连接体产生相对运动，或者使得中轴连接体与浮体之间相对移动，从而将波浪能转换为电能，大大提高了对于波浪能的利用率；同时，由于固定平台固定于海底或悬浮于距海面一定距离的位置，使本发明波浪能发电装置不仅适用于浅水区域还适用于深水区域，对不同海况的适应性更好，并且结构简单。
12.下面结合附图对本发明波浪能发电装置进行详细说明。
附图说明
13.图1为本发明波浪能发电装置的正等视图；
14.图2为本发明波浪能发电装置的正视图；
15.图3为本发明波浪能发电装置的仰视图；
16.图4为本发明波浪能发电装置中第一压力缸缸体的正等视图；
17.图5为本发明波浪能发电装置中第二压力缸缸体的正等视图。
具体实施方式
18.如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明一种波浪能发电装置，包括固定平台11、浮体12、中轴连接体13、一组或多组第一能量转换元件及两组或多组第二能量转换元件，固定平台11固定于海底或悬浮于距海面一定距离的位置处，浮体12漂浮于海面，第一能量转换元件包括第一压力缸缸体14、第一压力缸活塞杆15，第一压力缸缸体14垂直设置，第一压力缸缸体14的封闭端通过紧固件连接固定平台11，第一压力缸活塞杆15一端设置于第一压力缸缸体14内另一端通过紧固件连接于中轴连接体13上，浮体12为环状体，中轴连接体13设置于浮体12的环内中心点处，第二能量转换元件包括第二压力缸缸体16、第二压力缸活塞杆17，第二压力缸缸体16的封闭端连接于浮体12内侧壁上，第二压力缸活塞杆17一端设置于第二压力缸缸体16内、另一端连接于中轴连接体13上，两组第二能量转换元件间隔设置，第二压力缸缸体16适于相对浮体12在水平面内转动，第二压力缸活塞杆17适于相对中轴连接体13在水平面内转动，第一压力缸缸体14、第二压力缸缸体16内均设置有能量转换介质，能量转换介质连接发电机，能量转换介质用于驱动发电机发电。本发明一种波浪能发电装置，工作时浮体12漂浮于海面，随着波浪的冲击和晃动，浮体12产生横荡、纵荡、垂荡、艏摇四个方向上的运动，浮体12运动带动各压力缸活塞杆往复运动，使压力缸缸体内的能量转换介质在压力作用下进入压力回路，驱动马达转动，马达驱动发电机切割磁感线发电，从而将波浪能转化为电能。
19.本发明波浪能发电装置工作时，浮体12漂浮于海面并随着波浪的冲击而晃动，波浪所产生的能量中最大的分量在垂直方向上，这一分量使浮体12产生垂荡运动，浮体12垂荡，使得第一压力缸活塞杆15在第一压力缸缸体14内往复运动，使波浪能转化为电能；具体
地，当波浪对浮体12的作用力使浮体12产生转动力矩时，浮体12产生艏摇运动，从而使第二压力缸缸体16与浮体12之间产生相对转动，同时也使中轴连接体13与各第二压力缸活塞杆17之间产生相对转动，从而使浮体12与中轴连接体13产生相对转动，使得第二压力缸活塞杆17在第二压力缸缸体16内往复运动，使波浪能转化为电能；当波浪对浮体12的作用力使浮体12产生横荡或纵荡运动时，第二压力缸缸体16与浮体12之间产生相对转动，同时也会使中轴连接体13与各第二压力缸活塞杆17之间产生相对转动，使得第二压力缸活塞杆17在第二压力缸缸体16内往复运动，使波浪能转化为电能。本发明一种波浪能发电装置，由于包括固定平台11、浮体12、中轴连接体13、一组或多组第一能量转换元件及两组或多组第二能量转换元件，第二能量转换元件包括第二压力缸缸体16、第二压力缸活塞杆17，第二压力缸缸体16的封闭端连接于浮体12内侧壁上，第二压力缸活塞杆17一端设置于第二压力缸缸体16内、另一端连接于中轴连接体13上，第二压力缸缸体16适于相对浮体12在水平面内转动，第二压力缸活塞杆17适于相对中轴连接体13在水平面内转动，保证了波浪在多个方向上产生的能量都能使得浮体12与中轴连接体13产生相对运动，或者使得中轴连接体13与浮体12之间相对移动，从而将波浪能转换为电能，大大提高了对于波浪能的利用率；同时，由于固定平台11固定于海底或悬浮于距海面一定距离的位置，使本发明波浪能发电装置不仅适用于浅水区域还适用于深水区域，对不同海况的适应性更好，并且结构简单。
20.可选地，第二压力缸缸体16与浮体12之间、第二压力缸活塞杆17与中轴连接体13之间分别通过第一转动副21、第二转动副22相连接。
21.可选地，固定平台11为具有一定厚度的圆盘。
22.可选地，浮体12为具有一定厚度的圆环。
23.可选地，中轴连接体13为正方体，第二能量转换元件设置有四组，第二压力缸活塞杆17与中轴连接体13的连接点分别位于正方体的一个侧面上。中轴连接体13为正方体，便于均匀布置第二压力缸活塞杆17与中轴连接体13的连接点。
24.可选地，第一压力缸缸体14、第二压力缸缸体16均为液压油缸，能量转换介质为液压油。

技术特征：
1.一种波浪能发电装置，其特征在于：包括固定平台(11)、浮体(12)、中轴连接体(13)、至少一组第一能量转换元件及至少两组第二能量转换元件，所述固定平台(11)固定于海底或悬浮于距海面一定距离的位置处，所述浮体(12)漂浮于海面，所述第一能量转换元件包括第一压力缸缸体(14)、第一压力缸活塞杆(15)，所述第一压力缸缸体(14)垂直设置，所述第一压力缸缸体(14)的封闭端连接所述固定平台(11)，所述第一压力缸活塞杆(15)一端设置于所述第一压力缸缸体(14)内另一端连接于所述中轴连接体(13)上，所述浮体(12)为环状体，所述中轴连接体(13)设置于所述浮体(12)的环内中心点处，所述第二能量转换元件包括第二压力缸缸体(16)、第二压力缸活塞杆(17)，所述第二压力缸缸体(16)的封闭端连接于所述浮体(12)内侧壁上，所述第二压力缸活塞杆(17)一端设置于所述第二压力缸缸体(16)内、另一端连接于所述中轴连接体(13)上，两组所述第二能量转换元件间隔设置，所述第二压力缸缸体(16)适于相对所述浮体(12)在水平面内转动，所述第二压力缸活塞杆(17)适于相对所述中轴连接体(13)在水平面内转动，所述第一压力缸缸体(14)、所述第二压力缸缸体(16)内均设置有能量转换介质，所述能量转换介质连接发电机，所述能量转换介质用于驱动所述发电机发电。2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述第二压力缸缸体(16)与所述浮体(12)之间、所述第二压力缸活塞杆(17)与所述中轴连接体(13)之间分别通过第一转动副(21)、第二转动副(22)相连接。3.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述固定平台(11)为具有一定厚度的圆盘。4.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述浮体(12)为具有一定厚度的圆环。5.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述中轴连接体(13)为正方体，所述第二能量转换元件设置有四组，所述第二压力缸活塞杆(17)与所述中轴连接体(13)的连接点分别位于所述正方体的一个侧面上。6.根据权利要求1-5任一所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述第一压力缸缸体(14)、所述第二压力缸缸体(16)均为液压油缸。

技术总结
本发明涉及一种机械装备，特别是涉及一种波浪能发电装置，包括固定平台、浮体、中轴连接体、至少一组第一能量转换元件及至少两组第二能量转换元件，所述第一能量转换元件包括第一压力缸缸体、第一压力缸活塞杆，所述中轴连接体设置于所述浮体的环内中心点处，所述第二能量转换元件包括第二压力缸缸体、第二压力缸活塞杆，所述第二压力缸缸体适于相对所述浮体在水平面内转动，所述第二压力缸活塞杆适于相对所述中轴连接体在水平面内转动，所述第一压力缸缸体、所述第二压力缸缸体内均设置有能量转换介质，所述能量转换介质连接发电机，所述能量转换介质用于驱动所述发电机。本发明对不同海况的适应性更好、对波浪能利用率更高。对波浪能利用率更高。对波浪能利用率更高。


技术研发人员：陈原 鲁欣睿 孙宏阳 韩啸 范超
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/6/28