本實(shí)用新型涉及一種波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

波浪發(fā)電始于20世紀(jì)70年代，以日、美、英、挪威等國(guó)為代表，現(xiàn)有技術(shù)中存在各式規(guī)模不同的波浪發(fā)電裝置，其中以點(diǎn)頭鴨式、震蕩浮體式、震蕩水柱式、海蛇式、海蚌式、軟袋式等最為代表，其中，

1)點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電設(shè)備，主要利用了波浪的液位差，鴨頭凸起部分跟隨波浪做上下點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)，收集波浪高低液位差的勢(shì)能；

2)震蕩浮體式波浪發(fā)電設(shè)備，利用浮體隨波浪液位的高低運(yùn)動(dòng)來(lái)采集波浪的高低液位差的勢(shì)能；

3)震蕩水柱式波浪發(fā)電設(shè)備，利用波浪的高低液位差擠壓空氣實(shí)現(xiàn)對(duì)波浪勢(shì)能的采集；

4)海蛇式波浪發(fā)電設(shè)備，通過前后浮體隨波浪的高低運(yùn)動(dòng)、帶動(dòng)鉸接連接點(diǎn)的液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)、從而產(chǎn)生液壓能，利用前后波浪的波峰和波谷的液位差進(jìn)行發(fā)電，采集波浪高低液位差的勢(shì)能；

5)海蚌式波浪發(fā)電設(shè)備通過蚌體隨波浪的涌動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)推動(dòng)下端的液壓缸產(chǎn)生能量，采集波浪的動(dòng)能；

6)軟袋式波浪發(fā)電裝置，隨著波浪動(dòng)能的涌動(dòng)推動(dòng)軟袋內(nèi)空氣流動(dòng)，流動(dòng)的空氣推動(dòng)后端的葉輪產(chǎn)生動(dòng)能，采集的是波浪向前涌動(dòng)的動(dòng)能。

上述點(diǎn)頭鴨式、震蕩浮體式、震蕩水柱式技術(shù)為主要采集或轉(zhuǎn)化波浪高低水位差的勢(shì)能，海蚌式、軟袋式主要采集波浪涌動(dòng)的動(dòng)能。然而這些波浪發(fā)電裝置通常僅被在豎直方向上進(jìn)行定位或直接漂浮在海平面上，容易隨波浪漂移發(fā)生碰撞或被海浪沖走，同時(shí)，也不利于集中規(guī)模化建造大型波浪發(fā)電站。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種能夠穩(wěn)定定位有利于規(guī)?；ㄔ斓牟ɡ四馨l(fā)電裝置。

本實(shí)用新型提供了一種波浪能發(fā)電裝置，包括多套波浪能收集單元，單套波浪能收集單元包括一浮艙，還包括用以對(duì)該浮艙進(jìn)行豎直限位的豎直限位組件和用以對(duì)所述浮艙進(jìn)行水平定位的水平定位組件。

采用這種結(jié)構(gòu)，主要利用水平定位組件實(shí)現(xiàn)水平定位、利用豎直限位組件實(shí)現(xiàn)限位定位，使所述浮艙在定位點(diǎn)只能上下浮動(dòng)、不會(huì)隨海浪前后、左右漂移，如此，使波浪發(fā)電裝置的多套波浪能收集單元能夠單獨(dú)固定在海底上并實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)固定，避免波浪能收集單元隨波浪漂移碰撞，多套波浪能收集端緣互不干擾獨(dú)立工作，采集到的能量集中到發(fā)電平臺(tái)上，有利于在有限海域內(nèi)密集的建造波浪采集單元，進(jìn)而集中規(guī)?；ㄔ齑笮筒ɡ税l(fā)電站。同時(shí)，由于采用上述結(jié)構(gòu)，使波浪能收集單元在極端海況下還可保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，進(jìn)而起到停機(jī)保護(hù)的目的。

優(yōu)選的，所述水平定位組件包括豎直固定在海底的至少一個(gè)樁，所述浮艙通過連接件與這至少一個(gè)樁連接。

采用這種結(jié)構(gòu)，所述浮艙通過連接件與豎直固定在海底的至少一個(gè)樁連接，如此，可實(shí)現(xiàn)多套波浪能收集單元能夠單獨(dú)固定在海底上并實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)固定，能夠避免波浪能收集單元隨波浪漂移碰撞，多套波浪能收集端緣互不干擾獨(dú)立工作，有利于集中規(guī)?；ㄔ齑笮筒ɡ税l(fā)電站。

優(yōu)選的，所述至少一個(gè)樁為多個(gè)，這多個(gè)樁沿所述浮艙的長(zhǎng)度方向并排設(shè)置。

采用這種結(jié)構(gòu)，由于多個(gè)樁沿所述浮艙的長(zhǎng)度方向并排設(shè)置，使所述浮艙所受的水平作用力均勻分布，進(jìn)而使所述浮艙受力均勻。

優(yōu)選的，在所述至少一個(gè)樁與所述浮艙之間設(shè)有至少一個(gè)連桿，并且所述連桿的兩端分別與所述樁和浮艙轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接，由所述至少一個(gè)連桿構(gòu)成所述連接件。

采用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所述浮艙進(jìn)行水平方向上的定位。

優(yōu)選的，所述至少一個(gè)連桿為兩個(gè)，這兩個(gè)連桿的前端在所述浮艙上間隔設(shè)置，它們的后端在所述樁上聚集在一起。

采用這種結(jié)構(gòu)，在所述浮艙與單個(gè)樁之間形成三角形分布的連接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好，有利于提高水平定位組件對(duì)浮艙進(jìn)行水平定位的穩(wěn)定性。

.優(yōu)選的，在相鄰兩個(gè)所述樁之間設(shè)有連接兩者的平衡連桿。

采用這種結(jié)構(gòu)，在相鄰兩個(gè)所述樁、所述平衡連桿、連接件形成三角形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好，有利于提高水平定位組件對(duì)浮艙進(jìn)行水平定位的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述連接件和/或平衡連桿由彈性連桿構(gòu)成。

采用這種結(jié)構(gòu)，彈性連桿是一種受到巨大外力時(shí)在一定范圍內(nèi)可以改變長(zhǎng)度的連桿，波浪能發(fā)電裝置受到巨大沖擊時(shí)通過該彈性連桿可卸荷掉連桿所受的峰值力矩，避免連桿斷裂。

優(yōu)選的，在所述至少一個(gè)樁的位于海平面以上的部分上安裝有風(fēng)能采集單元和太陽(yáng)能采集單元。

采用這種結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)一樁多用，提升發(fā)電效率，降低千瓦造價(jià)，適合建造大規(guī)模綜合化海上發(fā)電平臺(tái)。

優(yōu)選的，所述豎直限位組件包括一豎直設(shè)置在所述浮艙下方的液壓缸，該液壓缸的兩端分別與海底和所述浮艙轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接。

優(yōu)選的，在所述浮艙內(nèi)還設(shè)有與所述液壓缸配套設(shè)置、用于控制所述液壓缸伸長(zhǎng)以托舉所述浮艙使其離開水面的液壓系統(tǒng)。

采用這種結(jié)構(gòu)，正常發(fā)電狀態(tài)下所述液壓缸用于將波浪的勢(shì)能轉(zhuǎn)化成液壓能用于發(fā)電，當(dāng)波浪能發(fā)電裝置需要維護(hù)和檢修時(shí)，液壓系統(tǒng)控制所述液壓缸伸長(zhǎng)，通過伸長(zhǎng)后的所述液壓缸托舉浮艙離開水面，則浮艙不隨波浪的涌動(dòng)而擺動(dòng)，便于對(duì)波浪能發(fā)電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和檢修。

附圖說(shuō)明

圖1為波浪能發(fā)電裝置的俯視斜視圖；

圖2為圖1所示波浪能發(fā)電裝置的前視圖；

圖3為單套波浪能收集單元的部分剖視圖；

圖4為波浪能發(fā)電裝置處于正常發(fā)電狀態(tài)下的示意圖；

圖5為波浪能發(fā)電裝置處于停機(jī)保護(hù)狀態(tài)下的示意圖；

圖6為波浪能發(fā)電裝置處于檢修狀態(tài)下的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照?qǐng)D1～6對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在下述描述中，波浪的涌動(dòng)方向?yàn)閳D1～圖6中由左向右，所述前端是指圖1～圖6中的左側(cè)，所述后端是指圖1～圖6中的右側(cè)。所述縱向是指垂直或近似垂直于海平面的方向，所述橫向是指平行或近似平行于海平面的方向。

本發(fā)明所述波浪能發(fā)電裝置是一種固定在海底上的大型波浪發(fā)電陣列，包括呈矩陣形排列的多套波浪能收集單元1、設(shè)置在這多套波浪能收集單元1之間并集發(fā)電站、升壓站及集中控制平臺(tái)于一體的發(fā)電平臺(tái)2，多套波浪能收集單元將波浪能化成液壓能，這部分液壓能再集中到發(fā)電平臺(tái)2上，由發(fā)電平臺(tái)2將液壓能轉(zhuǎn)化成電能。

如圖1～圖3所示，單套波浪能收集單元1包括一橫向設(shè)置的浮艙3，本實(shí)施例中，浮艙3是縱截面呈橫向設(shè)置的長(zhǎng)橢圓形或梭形的柱狀殼體，在浮艙3上通常設(shè)有動(dòng)能收集組件和/或勢(shì)能收集組件。在浮艙3的底部下表面上于前后方向上近似居中設(shè)有一液壓缸5，該液壓缸5為伸縮液壓缸，液壓缸5的頂端與浮艙3轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接，液壓缸5的底端直接或通過連桿間接地轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接在海底上，由前述液壓缸5構(gòu)成所述豎直限位組件，它主要用以采集波浪勢(shì)能和對(duì)浮艙3進(jìn)行豎直方向上的限位。在浮艙3內(nèi)還設(shè)有與液壓缸5配套設(shè)置的液壓系統(tǒng)51，該液壓系統(tǒng)51主要通過改變壓強(qiáng)來(lái)增大液壓缸5對(duì)浮艙3的作用力，用于控制液壓缸5伸長(zhǎng)以托舉浮艙3使其離開水面，液壓系統(tǒng)51可采用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，故在此不做贅述。

波浪能發(fā)電裝置還包括置于浮艙3的后方并沿浮艙3的長(zhǎng)度方向并排設(shè)置的多個(gè)樁6，這多個(gè)樁6均沿豎直方向設(shè)置，它們的底端通常通過連接件固定在海底上，相鄰兩個(gè)樁6之間設(shè)有連接兩者的平衡連桿62，該平衡連桿62的兩端與相鄰兩個(gè)樁6固定連接或鉸接。在單個(gè)樁6與浮艙3之間設(shè)有兩個(gè)連桿61，這兩個(gè)連桿61的前端分別與浮艙3的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接，并且它們的前端在浮艙3上間隔設(shè)置，前述兩個(gè)連桿61的后端在對(duì)應(yīng)樁6上聚集在一起，并且前述兩者分別與對(duì)應(yīng)樁6轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接。由前述多個(gè)樁6、多個(gè)連桿61、平衡連桿62共同構(gòu)成所述水平定位組件，它們主要用以對(duì)浮艙3進(jìn)行水平方向上的定位。前述連桿61、平衡連桿62可由普通連桿或彈性連桿構(gòu)成，優(yōu)選由彈性連桿構(gòu)成，該彈性連桿是一種受到極大外力時(shí)在一定范圍內(nèi)可以改變長(zhǎng)度的連桿，波浪能發(fā)電裝置受到瞬間沖擊時(shí)通過該彈性連桿可卸荷掉連桿所受的峰值力矩，避免連桿斷裂。另外，在前述至少一個(gè)樁6的位于海平面以上的部分上還安裝有風(fēng)能采集單元和太陽(yáng)能采集單元。

如圖4和圖5所示，由于液壓缸5的兩端分別與浮艙3和海底轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接、連桿61的兩端分別與浮艙3和樁6轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接、平衡連桿62的兩端與相鄰兩樁6轉(zhuǎn)動(dòng)連接或鉸接，且連桿61、平衡連桿62優(yōu)選由彈性連桿構(gòu)成，有利于處于正常發(fā)電狀態(tài)和停機(jī)保護(hù)狀態(tài)下的波浪能發(fā)電裝置在波浪沖擊下可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行任意角度的扭動(dòng)，始終保持波浪能發(fā)電裝置整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

如圖6所示，當(dāng)波浪能發(fā)電裝置需要維護(hù)和檢修時(shí)，液壓系統(tǒng)51控制液壓缸5伸長(zhǎng)，通過伸長(zhǎng)后的液壓缸5托舉浮艙3離開水面。由于此時(shí)浮艙3離開水面，浮艙3不隨波浪的涌動(dòng)而擺動(dòng)，便于對(duì)波浪能發(fā)電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和檢修。

采用本實(shí)用新型所述波浪能發(fā)電裝置具有如下技術(shù)效果：

1)、波浪發(fā)電裝置的能量收集組件(例如，浮艙3)主要利用水平定位組件實(shí)現(xiàn)水平定位、利用豎直限位組件實(shí)現(xiàn)豎直限位，如此，使波浪發(fā)電裝置的多套波浪能收集單元能夠單獨(dú)固定在海底上并實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)固定，避免波浪能收集單元隨波浪漂移碰撞，多套波浪能收集端緣互不干擾獨(dú)立工作，采集到的能量集中到發(fā)電平臺(tái)上，有利于在有限海域內(nèi)密集的建造波浪采集單元，進(jìn)而集中規(guī)?；ㄔ齑笮筒ɡ税l(fā)電站。同時(shí)，由于采用上述結(jié)構(gòu)，使波浪能收集單元在極端海況下還可保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2)、通過前述結(jié)構(gòu)描述可以得出，在每個(gè)樁6與浮艙3之間通過兩個(gè)連桿61形成三角形結(jié)構(gòu)，在相鄰兩個(gè)樁與浮艙3之間通過兩個(gè)連桿61、一平衡連桿62亦形成三角形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好，有利于提高水平定位組件對(duì)浮艙3進(jìn)行水平定位的穩(wěn)定性。

3)、在水平定位組件的至少一個(gè)樁的位于海平面以上的部分上還安裝有風(fēng)能采集單元和太陽(yáng)能采集單元，實(shí)現(xiàn)一樁多用，提升發(fā)電效率的同時(shí)降低了設(shè)備的千瓦造價(jià)成本，適合建造收集波浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能的大規(guī)模綜合化海上發(fā)電平臺(tái)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。