一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置

1.本实用新型涉及波浪能发电装置领域，尤其涉及基于摩擦纳米发电技术的自适应变阻尼波浪能发电装置。


背景技术：

2.随着世界能源的需求增加，波浪能成为了可再生能源的重要组成部分。波浪能具有巨大的发电潜力，也面临着严峻的挑战。因此加快开发海洋波浪能资源的随着国家和社会的需要应运而生的。
3.波能发电装置的发电功率与入射波浪频率和系统阻尼大小直接相关。系统的最佳匹配阻尼随着入射波频率的改变而变化。海洋中波浪的波高、波长以及频率具有随机性，导致波浪的能量是不稳定和不连续的。现有波浪能发电装置一旦制造完成，发电装置的阻尼系数已确定，阻尼系数与入射波频率无法始终保持最佳匹配状态，从而影响了发电装置发电功率的进一步提高。
4.目前近海环境中存在大量的低频波浪运动，但是目前波浪能发电装置大多基于电磁发电机。该种类型发电机的工作状态固定，难于捕捉较多的低频波浪运动，所以导致大量海洋波浪能量的浪费。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有波浪能发电装置存在的系统阻尼与入射波频率无法始终保持最佳匹配状态，低频波浪运动捕获难度高，工作状态单一等问题，提供了一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，采用摩擦纳米发电机和液压传动装置，能实现在保证点吸收式波浪能发电装置可靠性的基础上，增强波浪能发电装置的低频捕获性和不同波浪状态下的自适应多功率发电状态。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。
6.本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
7.一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，包括波浪吸收装置、液压传动装置、摩擦纳米发电机和固定装置；
8.所述波浪吸收装置包括振荡浮子、漂浮圈，减震限位装置，漂浮圈位于水面，并固定在振荡浮子的外侧，振荡浮子下部设有开口相连的空腔，空腔内固定了用于传递运动的液压缸，液压缸下方设有用于减少冲击力的减震限位装置；
9.所述液压传动装置包括安装在振荡浮子内的液压缸、蓄能器、油箱、液压马达、阀件组和液压管路；所述的阀件组内包括位于各个液压元件之间的单向阀和溢流阀；
10.所述液压缸为单向液压缸，位于波浪吸收装置和固定装置的连接处，液压缸的液压杆与固定装置的上端相连接，使波浪能吸收装置与固定装置的相对运动能够被液压缸转
化，所述的蓄能器和油箱均位于漂浮装置内，液压马达的进出口被液压管路所连接，液压马达的转轴连接摩擦纳米发电机的主轴，且产生的动力作为摩擦纳米发电机的动力来源；
11.所述摩擦纳米发电机包括多个发电单元、主轴、电磁离合器和防水外壳，所述摩擦纳米发电机包括多个发电单元、主轴、电磁离合器和防水外壳，所述发电单元为圆盘状，由两个相邻接触的摩擦纳米发电材料圆盘组成，主轴位于发电单元的圆心处，主轴将多个发电单元连接，两个发电单元之间有一个电磁离合器，防水外壳位于外侧，保护发电单元、主轴和电磁离合器；
12.所述固定装置包括锚泊圆盘、连杆和锚链，连杆位于锚泊圆盘的上端与液压传动装置相连，锚链一端位于锚泊圆盘的下端，另一端锚泊于海底。
13.液压传动装置包括液压缸、油箱、蓄能器、液压马达；其中，
14.所述液压缸为单向液压缸，位于波浪吸收装置下腔与固定装置的连接处，用于将往复运动的机械能转化为液压能；
15.所述油箱固定于振荡浮子内部下侧，用于储存液压油；
16.所述蓄能器位于振荡浮子内部下侧，用于暂时储存液压油，维护系统的平稳性；
17.液压马达位于振荡浮子内部，液压马达的输出轴连接摩擦纳米发电机的主轴，将液压能转化为机械能。
18.按上述方案，所述的减震限位装置包括固定圆盘、减震弹簧和滑动圆盘组成，其中固定圆盘安装在所述振荡浮子的空腔内部，减震弹簧上端与固定圆盘连接，滑动圆盘安装在减震弹簧下端。
19.按上述方案，所述发电单元包括上摩擦介质、下摩擦介质、主轴、发电单元外壳，上摩擦介质和下摩擦介质为同轴心装配，上摩擦介质与主轴连接，可随着主轴的转动进行转动，下摩擦介质固定在发电单元外壳内，无法进行转动；
20.所述的电磁离合器用于连接两个相邻的发电单元，通过控制自身吸合或分离状态，从而控制发电单元是否连接主轴进行转动，实现控制发电单元的工作数量；
21.根据不同波浪的情况，将主要工作区间分为短波区间、中波区间和长波区间，当入射波的波长发生变化时，所述发电机的发电单元工作数量随之发生改变，始终保持系统阻尼与入射波频率间的最佳匹配。
22.按上述方案，所述的液压传动装置还包括阀件组，阀件组包括单向阀和溢流阀，单向阀安装在液压管路上，单向阀用于控制流向和止回的作用，溢流阀安装在液压管路和油箱之间，溢流阀用于管路稳压和卸荷保护的作用。
23.按上述方案，还包括，阻尼自适应调节装置，所述阻尼自适装置包括多种传感器、决策模块装置和控制模块装置，多种传感器主要位于装置各个部分，决策模块装置和控制模块装置安装在浮子内部；
24.所述的多种传感器包括油液流量传感器、管道压力传感器、电流传感器、电压传感器、转速传感器和波浪传感器，用于获取液压系统、发电机和波浪的状态数据；其中，
25.所述的油液流量传感器用于采集液压缸和液压马达进出口水流的流量数据；
26.所述的管道压力传感器用于采集液压缸和液压马达的压力数据；
27.所述的电流传感器用于采集发电机组中各发电单元的产生电流数据；
28.所述的电压传感器用于采集发电机组中各发电单元的产生电压数据；
29.所述的转速传感器用于采集发电机组中主轴的转速数据；
30.所述的波浪传感器用于采集入射波浪的波长数据；
31.所述的决策模块装置和控制模块装置；其中，
32.决策模块装置用于根据对所获得的传感器数据进行分析，判断出目前的波浪状态和装置发电量，并进行发电工作状态的调整规划；
33.控制模块装置用于根据所述的调整规划，通过控制电磁离合器的开关从而控制摩擦纳米发电机的发电单元的工作数量，实现发电机功率的自适应调节。
34.按上述方案，多种传感器包括安装在各个液压元件进口端和出口端的油液流量传感器，用于采集油液流量数据。
35.按上述方案，多种传感器包括安装在各个液压元件进口端和出口端的管道压力传感器，用于采集管道和液压元件的压力数据。
36.按上述方案，多种传感器包括安装在各个发电单元的电流传感器和电压传感器，用于采集电流和电压数据。
37.按上述方案，多种传感器包括安装在主轴的转速传感器，用于采集主轴的转速数据。
38.按上述方案，多种传感器还包括安装在波浪吸收装置外侧的波浪传感器，用于采集入射波浪的波长数据。
39.按上述方案，所述的决策模块装置用于根据对所获得的传感器数据进行分析，判断出目前的波浪状态和发电机发电功率，并根据波浪状态进行发电机工作状态的调整规划；
40.按上述方案，所述的控制模块装置用于根据所述的调整规划，通过控制电磁离合器的开关从而控制摩擦纳米发电机的发电单元的工作数量。
41.按上述方案，所述的电磁离合器安装在两个发电单元之间的主轴上，用于控制发电单元是否工作。
42.本实用新型还提出一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置工作方法，包括以下步骤：
43.s1、第一级能量转换：能量由波浪能转换为机械能，由波浪吸收装置将波浪的随机运动变为波浪吸收装置和固定装置的相对往复运动，将海面的波浪能转换为装置的机械能。
44.s2、第二级能量转换：能量由机械能转换为液压能，液压缸将液压杆的往复运动变为液压管路中的液压运动，将液压缸的机械能转换为液压管路中的液压能。
45.s3、第三级能量转换：能量由液压能转换为电能，液压马达的转轴直接连接摩擦纳米发电机的主轴，将液压传动装置中的液压运动带动摩擦纳米发电机的旋转运动，将液压传动装置液压能转换为摩擦纳米发电机的电能。
46.s4、决策模块装置收集到波浪传感器等传感器的数据后，将数据信息和预定工作指标信息实时对比，通过控制模块装置控制摩擦纳米发电机的电磁离合器开关，从而控制发电单元工作数量，实现发电机多种发电功率的调节。
47.s5、决策模块装置收集到传感器数据后，当数据信息与设定的极端天气预警信息相符合时，通过控制模块装置控制摩擦纳米发电机和液压马达之间的电磁离合器实现电机
切出，防止损坏摩擦纳米发电机。
48.s6、决策模块装置收集到传感器数据后，当数据信息和故障信息相符合时，控制模块装置控制断开受损的发电单元前的电器离合器，等待人工维修。
49.s7、人工维修摩擦纳米发电机时，将单个已损坏的摩擦纳米发电单元从摩擦纳米发电机中拆卸出来，即刻可安装的良好状态的摩擦纳米发电单元，将受损的摩擦纳米发电单元带回进行后期维修。
50.本实用新型有益效果在于：
51.1、自适应变阻尼：摩擦发电机组由多个摩擦纳米发电机的发电单元组合而成。根据不同频率(波长)情况下的波浪能状况，装置阻尼可自适应变化，始终保持系统阻尼与入射波频率(波长)间的最佳匹配，达到在多种波浪状态下波浪能发电装置发电功率可达到最高。
52.2、增强发电装置的低频捕获性：装置采用液压传动技术和摩擦纳米发电技术，液压传动具有传递平稳、调速灵活等特点，摩擦纳米发电技术对于低频波浪能的捕获效率更高。通过将二者结合设计，在保证装置可靠性的基础上，增强了对于低频波浪能的捕获效率。
53.3、提高可靠性和容易维护：由于海洋的复杂环境，海洋发电装置需要定期检修和维护，本装置的易损部件(摩擦纳米发电单元、液压马达等)仅有液压缸位于水下，摩擦发电部件均位于水面以上，结合点吸收式装置的设计方案增强了密封性能。由于摩擦纳米发电机的发电单元具有可替换行，维护检修人员可更便捷地进行检修维护或者更换部件，确保装置在设计寿命期间可靠运行。
附图说明
54.图1是本实用新型的整体正视图；
55.图2是本实用新型的剖面图；
56.图3是图1的摩擦纳米发电机的结构示意图；
57.图4是图2的减震限位装置的结构示意图；
58.图5是图1的液压传动装置的结构示意图；
59.图6是所设计波浪能发电装置自适应工作状态与波浪状态关系示意图。
60.图7是所设计自适应变阻尼的波浪能发电装置发电功率和定阻尼的波浪发电装置发电功率对比图；
61.图8是摩擦纳米发电机的摩擦发电原理图；
62.图中各附图标记表示的特征名称如下：
63.100-波浪吸收装置；110-振荡浮子；120-漂浮圈；130-减震限位装置；131-固定圆盘；132-减震弹簧；133-滑动圆盘；
64.200-液压传动装置；210-液压缸；220-蓄能器；230-油箱；240-液压马达；250-阀件组；251-单向阀；252-溢流阀；260液压管路；
65.300-摩擦纳米发电机；310-发电单元，311-上表面摩擦介质；312-下表面摩擦介质；313-发电单元外壳；320-主轴；330-电磁离合器；340防水外壳；
66.400-固定装置；410-锚泊圆盘；420-连杆；430-锚链；
67.500-阻尼自适应装置；510-油液流量传感器；520-管道压力传感器；530-电流传感器；540-电压传感器；550-转速传感器；560波浪传感器；570-决策模块装置；580-控制模块装置。
具体实施方式
68.下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
69.在本实施方式中使用了摩擦纳米发电机，其摩擦发电原理如图8所示，摩擦纳米发电机包括上部结构及下部结构，上部结构中包含了电极板支撑极板和摩擦层a，下部结构包括摩擦层b和第二导电极板，通过上部结构和下部结构的旋转运动，使得摩擦层a和摩擦层b产生摩擦，利用摩擦产生电势差，进而实现发电。
70.本实施方式公开了一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，包括波浪吸收装置100、液压传动装置200、摩擦纳米发电机300和固定装置400；
71.所述波浪吸收装置100包括振荡浮子110、漂浮圈120和减震限位装置130，漂浮圈120由轻质塑料制成，固定在振荡浮子110外侧，其大小和厚度可根据波浪能发电装置的整体质量而调整，减震限位装置130安装在振荡浮子110下侧内部。
72.本实施例中，所述的振荡浮子110为中空结构，振荡浮子110外形为旋转体结构，主体为上大下小的漏斗形，主体采用轻质耐水腐蚀合金，原因在于本发电装置在工作中需要依靠浮力漂浮于水面，因此整体重量需轻，同时振荡浮子的工作环境位于海面附近，所采用的材料要能耐海水腐蚀，振荡浮子110外形为旋转体结构，这样振荡浮子依靠浮力漂浮于水面，由于旋转体结构重心位置位于振荡浮子110的轴心上，不会因重心偏移沉浸于水中(当振荡浮子沉浸于水中时，波浪能转化效果低)。
73.优选地，所述的振荡浮子110上端最大直径为7.0m，总高度为10m。
74.所述液压传动装置200安装在振荡浮子110内，包括液压缸210、蓄能器220、油箱230、液压马达240、阀件组250和液压管路260。液压缸210固定在振荡浮子110下部，其中液压杆与固定装置400相连接，蓄能器220、油箱230和液压马达240均固定在振荡浮子内部，阀件组250包括溢流阀252和单向阀251，安装在液压管路260上，位于各个液压元件之间。
75.液压传动装置200中，各结构连接关系是：液压缸210上端口连接一个第一三通管件211，第一三通管件211一端连接第一单向阀212，当液压缸210内活塞上移时，将液压油压入后续液压系统当中，同时防止液压油回流到液压缸；
76.液压缸210上端口连接一个第一三通管件211，第一三通管件211一端连接单向阀212，当液压缸210内活塞下移时，从油箱230中吸入液压油，同时防止液压油回流到油箱；
77.液压缸210下端口连接一个第二三通管件213，第二三通管件213一端连接单向阀251，当液压缸内活塞上移时，从油箱230中吸入液压油，同时防止液压油回流到油箱；
78.液压缸210下端口连接一个第二三通管件213，第二三通管件213一端连接第二单向阀214，当液压缸210内活塞下移时，将液压油压入后续液压系统当中，同时防止液压油回流到液压缸；
79.第一单向阀212和第二单向阀214通过第三三通管件215连接到后端的传感器(油
液流量传感器510、管道压力传感器520)，之后连接了蓄能器220。
80.在蓄能器220后连接了一个第四三通管件216，第四三通管件216三通管件的一端连接溢流阀252，溢流阀252后端连接油箱230用于保护液压回路，第四三通管件216的另一端连接液压马达240，在第四三通管件216与液压马达240的连接管路上安装有第一节流阀217，液压马达240后连接了一个第二节流阀218，第二节流阀218后连接了第一油箱219。
81.所述摩擦纳米发电机包括发电单元310、主轴320、电磁离合器330和防水外壳340，发电单元310和电磁离合器330均同心轴装配在主轴320上，防水外壳340位于最外侧，主要作用防止有水进入振荡浮子110内部后损坏内部的工作部件。
82.优先地，所述的摩擦纳米发电机300总高度为3.0m，直径为2.0m，单个摩擦纳米发电单元310的高度为0.6m。
83.所述固定装置400包括锚泊圆盘410、连杆420和锚链430。锚泊圆盘410上端固定连接连杆420，下端固定连接锚链430。锚链430锚泊在海底平面，主要作用为稳定固定装置400，锚泊圆盘410主要通过自身的形状在运动过程中产生阻力使得波浪吸收装置100与固定装置400产生稳定的相对运动。
84.所述阻尼自适应装置500包括多种传感器、决策模块装置570和控制模块装置580，均固定安装在振荡浮子110内部。决策模块装置570为stm32单片机。
85.优选地，所述的锚链430采用直径为150mm的钢索制成。
86.所述减震限位装置130包括固定圆盘131、减震弹簧132和滑动圆盘133组成，其中固定圆盘131安装在所述振荡浮子110的空腔内部，减震弹簧132上端与固定圆盘131连接，滑动圆盘133安装在减震弹簧132下端，利用弹簧减轻连杆对液压缸的冲击和振动。
87.所述发电单元310包括上摩擦介质311、下摩擦介质312和发电单元外壳313，均为同轴心装配在主轴320上，上摩擦介质311与主轴320固定连接，下摩擦介质312固定在发电单元外壳313内。
88.所述油液流量传感器510安装在液压管路260上，位于液压传动装置200中的各个液压元件进口端和出口端，用于采集油液流量数据。
89.所述管道压力传感器520安装在液压管路260上，位于液压传动装置200中的各个液压元件进口端和出口端，用于采集管道和液压元件的压力数据。
90.所述电流传感器530和电压传感器540安装在各发电单元310上，用于采集电流和电压数据。
91.所述转速传感器550安装在主轴330上，用于采集主轴320的转速数据。
92.所述波浪传感器560安装在波浪吸收装置100外侧，用于采集入射波浪的波长数据。
93.所述的电磁离合器330安装在两个发电单元310之间的主轴320上，用于控制发电单元310是否工作。
94.本实施例的工作原理及波浪能发电方法包括如下步骤：
95.s1、第一级能量转换：能量由波浪能转换为机械能，由波浪吸收装置100将波浪的随机运动变为波浪吸收装置100和固定装置400的相对往复运动，将海面的波浪能转换为装置内部的机械能。
96.s2、第二级能量转换：能量由机械能转换为液压能，液压缸210将液压杆的往复运
动变为液压管路260中的液压运动，将液压缸210的机械能转换为液压管路260中的液压能。
97.s3、第三级能量转换：能量由液压能转换为电能，液压马达240的转轴直接连接摩擦纳米发电机300的主轴320，将液压传动装置200中的液压运动带动摩擦纳米发电机300进行旋转运动，将液压传动装置200液压能转换为摩擦纳米发电机300的电能。
98.s4、决策模块装置570收集到传感器数据后，将数据信息和预定工作指标信息实时对比，通过控制模块装置560控制摩擦纳米发电机300的电磁离合器330开关，从而控制发电单元310工作数量，实现摩擦纳米发电机300的自适应阻尼调节。
99.s5、决策模块装置570收集到传感器数据后，当数据信息与设定的极端天气预警信息相符合时，通过控制模块装置580控制摩擦纳米发电机300和液压马达240之间的电磁离合器330实现电机切出，防止损坏摩擦纳米发电机300。
100.s6、决策模块装置570收集到传感器数据后，当数据信息和故障信息相符合时，控制模块装置580控制受损的发电单元310前的电器离合器330切出，等待人工维修。
101.s7、人工维修摩擦纳米发电机300时，将单个已损坏的摩擦纳米发电单元310从摩擦纳米发电机300中拆卸出来，即刻可安装的良好状态的摩擦纳米发电单元310，将受损的摩擦纳米发电单元310带回进行后期维修。
102.本波浪能发电装置的工作和维护都很简便，智能化程度较高，很大程度上降低了人工后期运维难度。
103.优选地，所述的摩擦纳米发电机300的发电单元310，单个发电单元310的阻尼系数约在10kn-s/m，所设计发电单元个数为8个。
104.图6从仿真的角度出发，展示了波浪能发电装置自适应阻尼变化和安全稳定运行的实施过程。
105.当入射波长l达到切入波长(l＝10m)时，所述装置的发电机切入开始进行发电；当入射波长l位于短波区间(10m《l《30m)时，所述装置的发电机可工作2-4个发电单元；当入射波长l位于中波区间(30m《l《70m)时，所述装置的发电机可工作4-8个发电单元；当入射波长l位于长波区间(70m《l《90m)时，所述装置的发电机达到额定负载区间，8个发电单元都正常进行工作；当入射波长l超出切出波长(l＝90m)时，所述装置的发电机切出，结束发电，提高自身装置的可靠性。该自适应变阻尼操作可使得系统阻尼保持与入射波频率间的最佳匹配，达到在多种波浪状态下波浪能发电装置发电功率最大。
106.图7从仿真的角度，展示了所设计自适应变阻尼的波浪能发电装置发电功率和定阻尼的波浪发电装置发电功率对比图。
107.选取定阻尼波浪能发电装置的阻尼系数为40kn-m/s时，与所设计的自适应变阻尼波浪能发电装置对比不同波长状态下的发电功率，阴影面积可较好地展示两者之间的功率差别。可以发现本实用新型的自适应变阻尼发电装置的发电功率相比于定阻尼发电装置有显著的提升。
108.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

技术特征：
1.一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：包括波浪吸收装置(100)、液压传动装置(200)、摩擦纳米发电机(300)和固定装置(400)；所述的波浪吸收装置(100)包括振荡浮子(110)、漂浮圈(120)和减震限位装置(130)，漂浮圈(120)位于水面，并固定在振荡浮子(110)的外侧，振荡浮子(110)下部设有开口相连的空腔，空腔内固定了用于传递运动的液压缸(210)，液压缸(210)下方设有用于减少冲击力的减震限位装置(130)；所述的液压传动装置(200)包括液压缸(210)、蓄能器(220)、油箱(230)、液压马达(240)、阀件组(250)和液压管路(260)，所述液压缸(210)为单向液压缸，位于波浪吸收装置(100)和固定装置(400)的连接处，液压缸(210)的液压杆与固定装置(400)的上端相连接，使波浪能吸收装置(100)与固定装置(400)的相对运动能够被液压缸(210)转化，所述的蓄能器(220)和油箱(230)均位于漂浮装置内，液压马达(240)的进出口被液压管路(260)所连接，液压马达(240)的转轴连接摩擦纳米发电机(300)的主轴，且产生的动力作为摩擦纳米发电机的动力来源；所述摩擦纳米发电机(300)包括多个发电单元(310)、主轴(320)、电磁离合器(330)和防水外壳(340)，所述发电单元(310)为圆盘状，由两个相邻接触的摩擦纳米发电材料圆盘组成，主轴(320)位于发电单元(310)的圆心处，主轴(320)将多个发电单元(310)连接，两个发电单元(310)之间有一个电磁离合器(330)，防水外壳(340)位于外侧，保护发电单元(310)、主轴(320)和电磁离合器(330)；所述固定装置(400)包括锚泊圆盘(410)、连杆(420)和锚链(430)，连杆(420)位于锚泊圆盘(410)的上端与液压传动装置(200)相连，锚链(430)一端位于锚泊圆盘(410)的下端，另一端锚泊于海底。2.根据权利要求1所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：所述的减震限位装置(130)包括固定圆盘(131)、减震弹簧(132)和滑动圆盘(133)，其中固定圆盘(131)安装在所述波浪吸收装置(100)的空腔内部，减震弹簧(132)上端与固定圆盘(131)连接，滑动圆盘(133)安装在减震弹簧(132)的下端。3.根据权利要求1所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：液压传动装置(200)包括液压缸(210)、油箱(230)、蓄能器(220)、液压马达(240)；其中，所述液压缸(210)为单向液压缸，位于波浪吸收装置(100)下腔与固定装置(400)的连接处，用于将往复运动的机械能转化为液压能；所述油箱(230)固定于振荡浮子(110)内部下侧，用于储存液压油；所述蓄能器(220)位于振荡浮子(110)内部下侧，用于暂时储存液压油，维护系统的平稳性；液压马达(240)位于振荡浮子(110)内部，液压马达(240)的输出轴连接摩擦纳米发电机(300)的主轴(320)，将液压能转化为机械能。4.根据权利要求1所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：所述发电单元(310)包括上摩擦介质(311)、下摩擦介质(312)、主轴(320)、发电单元外壳(313)，上摩擦介质(311)和下摩擦介质(312)为同轴心装配，上摩擦介质(311)与主轴(320)连接，可随着主轴(320)的转动进行转动，下摩擦介质(312)固定在发电单元外壳(313)内，无法进行转动；
所述的电磁离合器(330)用于连接两个相邻的发电单元(310)，通过控制自身吸合或分离状态，从而控制发电单元(310)是否连接主轴(320)进行转动，实现控制发电单元(310)的工作数量；根据不同波浪的情况，将主要工作区间分为短波区间、中波区间和长波区间，当入射波的波长发生变化时，所述发电机的发电单元(310)工作数量随之发生改变，始终保持系统阻尼与入射波频率间的最佳匹配。5.根据权利要求1所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：所述的液压传动装置(200)还包括阀件组(250)，阀件组(250)包括单向阀(251)和溢流阀(252)，单向阀(251)安装在液压管路(260)上，单向阀(251)用于控制流向和止回的作用，溢流阀(252)安装在液压管路(260)和油箱(230)之间，溢流阀(252)用于管路稳压和卸荷保护的作用。6.根据权利要求1所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：还包括阻尼自适应调节装置(500)，所述阻尼自适应调节装置(500)包括多种传感器、多种传感器主要位于装置各个部分，决策模块装置(570)和控制模块装置(580)安装在浮子内部；所述的多种传感器包括油液流量传感器(510)、管道压力传感器(520)、电流传感器(530)、电压传感器(540)、转速传感器(550)和波浪传感器(560)，用于获取液压系统、发电机和波浪的状态数据；其中，所述的油液流量传感器(510)用于采集液压缸(210)和液压马达(240)进出口水流的流量数据；所述的管道压力传感器(520)用于采集液压缸(210)和液压马达(240)的压力数据；所述的电流传感器(530)用于采集发电机组中各发电单元的产生电流数据；所述的电压传感器(540)用于采集发电机组中各发电单元的产生电压数据；所述的转速传感器(550)用于采集发电机组中主轴的转速数据；所述的波浪传感器(560)用于采集入射波浪的波长数据。7.根据权利要求6所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：所述的决策模块装置(570)和控制模块装置(580)；其中，决策模块装置(570)用于根据对所获得的传感器数据进行分析，判断出目前的波浪状态和装置发电量，并进行发电工作状态的调整规划；控制模块装置(580)用于根据所述的调整规划，通过控制电磁离合器(330)的开关从而控制摩擦纳米发电机(300)的发电单元(310)的工作数量，实现发电机功率的自适应调节。8.根据权利要求1所述的一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，其特征在于：所述的锚链(430)一段由三个小柔性链条组成，用于连接锚泊圆盘(410)，锚链(430)另一端由一个大柔性链条组成，固定于海底平面。

技术总结
一种新型点吸收式海洋波浪能发电装置，属于波浪能发电装置领域。本实用新型包括波浪吸收装置、液压传动装置、摩擦纳米发电机、固定装置、阻尼自适应调节装置；波浪吸收装置的振荡浮子随着波浪上下运动；液压传动装置通过液压管路和蓄能器，将液压信号传递给液压马达，把波浪吸收装置和固定装置的相对往复运动变为旋转运动；通过液压马达的旋转轴带动摩擦纳米发电机的主轴进行旋转摩擦发电；阻尼自适应调节装置包括多种传感器、决策模块装置和控制模块装置。本实用新型引入摩擦纳米发电技术，设计了自适应变阻尼的波浪能发电装置，弱化了多种波浪状态下的干扰因素，增加了波浪发电工作区间和低频波浪状态下的发电效率。区间和低频波浪状态下的发电效率。区间和低频波浪状态下的发电效率。


技术研发人员：张志刚 何润华 何广华 栾政晓
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（威海）
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/6/3