悬浮式波浪发电装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106481501A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201610917209.3(22)申请日2016.10.20(71)申请人浙江海洋大学地址316000浙江省舟山市普陀区朱家尖街道大同路127号(72)发明人陈正寿孙孟(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏阎忠华(51)Int.Cl.F03B13/18(2006.01)F03B11/00(2006.01)F03B15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称悬浮式波浪发电装置及方法(57)摘要本发明公开了一种悬浮式波浪发电装置及方法，包括设于水上的支撑架、控制器、设于支撑架边缘上的环形浮标、发电装置、设于支撑架上的倾斜导轨、用于支撑倾斜导轨的支撑柱、设于倾斜导轨上的箱体、设于支撑架上的若干条缆绳、设于箱体上的拉绳和位于支撑架上方的杠杆。本发明具有适用范围广、能量转化效率高、安全性好的特点。CN106481501ACN106481501A权利要求书1/2页1.一种悬浮式波浪发电装置，其特征是，包括设于水上的支撑架(1)、控制器(2)、设于支撑架边缘上的环形浮标(3)、发电装置、设于支撑架上的倾斜导轨(5)、用于支撑倾斜导轨的支撑柱(6)、设于倾斜导轨上的箱体(7)、设于支撑架上的若干条缆绳(8)、设于箱体上的拉绳(9)和位于支撑架上方的杠杆(10)；杠杆一端与拉绳连接，杠杆另一端通过连接绳与发电装置连接；每条缆绳下端均设有锚；所述倾斜导轨包括托板(51)、设于托板上的下圆弧形挡板(52)和上圆弧形挡板(53)、设于托板上表面的2条环形导槽(54)，箱体通过2个滑块分别与2条环形导槽相配合，托板中设有若干条导水管，各条导水管的进水口位于托板下端，各条导水管的出水口位于上圆弧形挡板下端；倾斜导轨下端通过转轴与支撑架转动连接，支撑柱下端与竖向丝杆转动连接，竖向丝杆下端与设于支撑架上的伺服电机(11)的转轴连接，还包括设于支撑架上的高度传感器(12)，控制器分别与2个伺服电机和高度传感器电连接。2.根据权利要求1所述的悬浮式波浪发电装置，其特征是，杠杆包括支撑座(101)和设有支撑座上的杆体(102)，杆体包括第一杆体段(1021)和第二杆体段(1022)；第一杆体段的长度大于第二杆体段的长度，所述拉绳与第一杆体段端部连接。3.根据权利要求1所述的悬浮式波浪发电装置，其特征是，所述发电装置包括齿条、与齿条连接的复位弹簧、齿轮(41)、与齿轮配合的两个棘轮(42)和两个发电机；齿条和齿轮相啮合，齿轮通过两个棘爪(43)分别与两个棘轮相配合，两个棘轮的转轴分别与两个发电机的转子连接。4.根据权利要求1所述的悬浮式波浪发电装置，其特征是，每条缆绳均包括下端封闭的弹性管、设于弹性管上的若干个依次插接的金属套管(81)；每条缆绳的弹性管上端均与气泵(82)的出气管连接，每条弹性管内均设有气压传感器，各个气压传感器和气泵均与控制器电连接；所述金属套管包括位于金属套管下部的锥形插入段(83)、位于金属套管上部的用于与相邻的金属套管的插入段相配合的向上张开的喇叭段(84)和位于插入段和喇叭段之间的连接段(85)。5.根据权利要求1或2或3或4所述的悬浮式波浪发电装置，其特征是，托板下表面上设有沿托板长度方向延伸的导向槽，支撑柱上端通过滑块与导向槽配合；箱体上设有若干个交错排列的凸起。6.一种基于权利要求2所述的悬浮式波浪发电装置的方法，其特征是，包括如下步骤：(6-1)将支撑架放到水面上，使各条缆绳进入水下，各个锚固定在水底的固定物上；(6-2)波浪带动箱体沿倾斜导轨移动，拉绳带动杠杆一端上下波动，杠杆将拉绳的力放大并通过连接绳传递给发电装置；(6-3)控制器控制伺服电机带动丝杆转动，使支撑柱的高度为A；(6-4)高度传感器实时检测支撑架的高度，控制器中设有幅度阈值W，控制器计算单位时间t内的高度变化幅度B；当B≥W时，控制器控制伺服电机带动丝杆转动，使支撑柱上端的高度降低至73％A至82％A；当B＜W时，控制器控制伺服电机带动丝杆转动，使支撑柱上端的高度升高至112％A至120％A；2CN106481501A权利要求书2/2页当1.5W＜B≤2.5W时，控制器控制伺服电机带动丝杆转动，使支撑柱上端的高度降低至30％A至60％A；当B≥2.5W时，控制器控制伺服电机带动丝杆转动，使支撑柱上端降低至水面上。7.根据权利要求6所述的悬浮式波浪发电装置的方法，每条缆绳均包括下端封闭的弹性管、设于弹性管上的若干个依次插接的金属套管；每条缆绳的弹性管上端均与气泵的出气管连接；每条弹性管内均设有气压传感器，各个气压传感器和气泵均与控制器电连接；其特征是，步