本實(shí)用新型涉及波浪能發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

1799年，法國的吉拉德父子，獲得了利用波浪能的首項(xiàng)專利。1910年，法國的波契克斯·普萊西克，建造了一套氣動式波浪能發(fā)電裝置，供應(yīng)他自己住宅1kW的電力。1965年，日本的益田善雄發(fā)明了導(dǎo)航燈浮標(biāo)用氣輪機(jī)波浪能發(fā)電裝置，獲得推廣，成為首次商品化的波浪能發(fā)電裝置。受1973年石油危機(jī)的刺激，從20世紀(jì)70年代中期起，英國、日本、挪威等波浪能資源豐富的國家，把波浪能發(fā)電作為解決未來能源的重要一環(huán)，大力研究開發(fā)。在英國，索爾特發(fā)明了點(diǎn)頭鴨裝置，科克里爾發(fā)明了波面筏裝置，國家工程試驗(yàn)室發(fā)明了振蕩水柱裝置，考文垂理工學(xué)院發(fā)明了海蚌裝置。1978年，日本建造了一艘長80m、寬12m、高5.5m稱為“海明號”的波浪能發(fā)電船。該船有22個(gè)底部敞開的氣室，每兩個(gè)氣室可裝設(shè)一臺額定功率為125kW的氣輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。1978～1986年，日本、美國、英國、加拿大、愛爾蘭五國合作，先后三次在日本海由良海域?qū)Α昂Ｃ魈枴边M(jìn)行了波浪能發(fā)電史上最大規(guī)模的實(shí)海原型試驗(yàn)。但因發(fā)電成本高，未獲商業(yè)實(shí)用。1985年，英國、中國各自研制成功采用對稱翼氣輪機(jī)的新一代導(dǎo)航燈浮標(biāo)用的波浪能發(fā)電裝置，挪威在卑爾根附近的奧依加登島建成了一座裝機(jī)容量為250kW的收縮斜坡聚焦波道式波浪能發(fā)電站和一座裝機(jī)容量為500kW的振蕩水柱氣動式波浪能發(fā)電站，標(biāo)志著波浪能發(fā)電站實(shí)用化的開始。

現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭鴨波浪能收集裝置，大多采用固定軸設(shè)計(jì)，并用多根鎖鏈固定。但是這樣的設(shè)計(jì)使得點(diǎn)頭鴨的鴨頭不能夠始終面向波浪，進(jìn)而影響點(diǎn)頭鴨裝置的波浪能收集轉(zhuǎn)換率。因?yàn)樵趶V闊的海洋里，幾遍是波浪比較規(guī)律的海域，波浪的來向也不是一層不變的。而點(diǎn)頭鴨裝置對于波浪能的轉(zhuǎn)換效率與點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭朝向具有很重要的聯(lián)系。

現(xiàn)有技術(shù)的波浪能發(fā)電裝置，都面臨著同一個(gè)問題，即潮汐影響。潮汐帶來的海平面的漲幅是非常巨大的，目前的設(shè)計(jì)是將浮體設(shè)置在固定軸上，讓浮體或波浪能收集裝置能夠在固定軸上上下浮動，以此來適應(yīng)潮汐對海平面的影響。然后該設(shè)計(jì)成本非常高，需要大量的附加設(shè)備，例如固定軸，滑塊等。這些設(shè)備都比較精細(xì)，并且這些設(shè)備長期在海水內(nèi)浸泡，在海水的侵蝕下非常容易損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提出改進(jìn)方案或者替換方案，尤其是一種提高點(diǎn)頭鴨裝置轉(zhuǎn)換波浪能效率的改進(jìn)或者替換方案。

為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的方案如下：一種波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括點(diǎn)頭鴨裝置、浮體、油壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和蓄電池組；所述點(diǎn)頭鴨裝置通過固定柱連接至浮體下方；所述浮體為波浪能發(fā)電裝置提供浮力，使得波浪能發(fā)電裝置能夠漂浮在海面上；所述浮體為圓形設(shè)計(jì)；所述圓形浮體的外邊緣的下部設(shè)有一定位扣；所述定位扣上連接設(shè)有錨；所述點(diǎn)頭鴨裝置用于收集波浪能，將波浪能裝換為機(jī)械能；所述點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭朝向與定位扣和浮體中心點(diǎn)的連線平行；所述油壓馬達(dá)與點(diǎn)頭鴨裝置機(jī)械連接，用于將點(diǎn)頭鴨裝置收集波浪能轉(zhuǎn)換來的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓，驅(qū)動油壓馬達(dá)工作，再次轉(zhuǎn)換為油壓馬達(dá)的輸出軸的機(jī)械能；所述油壓馬達(dá)的輸出軸與發(fā)電機(jī)機(jī)械連接，并為發(fā)電機(jī)提供其輸出軸的機(jī)械能；所述發(fā)電機(jī)用于將油壓馬達(dá)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；所述發(fā)電機(jī)與蓄電池組電聯(lián)接；所述蓄電池組用于儲存發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述點(diǎn)頭鴨裝置距離浮體下表面最低處距離為2-5米，優(yōu)選3米。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮體下方設(shè)有四根支撐桿，所述支撐桿均勻的分布在浮體下表面四周，所述支撐桿的下端面超出點(diǎn)頭鴨裝置的下表面1米。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮體下表面正對點(diǎn)頭鴨裝置的位置設(shè)有弧形凹陷，所述弧形凹陷表現(xiàn)為橢圓形結(jié)構(gòu)，所述橢圓形結(jié)構(gòu)的弧形凹陷的設(shè)計(jì)方向與點(diǎn)頭鴨裝置一致。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮體中心點(diǎn)位置設(shè)有垂直向下的配重塊。

進(jìn)一步，根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案所述波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮體內(nèi)部四周，沿浮體內(nèi)壁設(shè)有水倉；所述水倉能夠在水泵的作用下裝水或排水；所述水倉裝水后，能夠使得波浪能發(fā)電裝置沉入海水中；所述水倉排水后，能夠使得波浪能發(fā)電裝置升上水面。該設(shè)計(jì)主要是為了讓波浪能發(fā)電裝置的抗自然災(zāi)害能力增強(qiáng)。在暴風(fēng)雨來臨前，只需要往水倉內(nèi)注水，讓波浪能發(fā)電裝置下沉至一個(gè)安全的水位，以此來躲避自然災(zāi)害。

在不改變現(xiàn)有的點(diǎn)頭鴨裝置的前提下，將點(diǎn)頭鴨裝置固定設(shè)置在浮體下方，油壓馬達(dá)的一端設(shè)置在固定柱內(nèi)，并與點(diǎn)頭鴨裝置機(jī)械連接。點(diǎn)頭鴨裝置在波浪的作用下做往復(fù)擺動運(yùn)動，并產(chǎn)生不規(guī)律的機(jī)械能，油壓馬達(dá)的作用是將點(diǎn)頭鴨裝置產(chǎn)生的不規(guī)律的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為規(guī)律的機(jī)械能，即油壓馬達(dá)的輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

發(fā)電機(jī)和蓄電池組設(shè)置在浮體內(nèi)，發(fā)電機(jī)和蓄電池組是比較害怕潮濕環(huán)境的，設(shè)置在浮體內(nèi)部，能夠有效的防止發(fā)電機(jī)和蓄電池組受海水的侵蝕和潮濕、鹽堿空氣的侵蝕。延長的發(fā)電機(jī)和蓄電池組的使用壽命。并且由于浮體是漂浮在海面上的，其設(shè)計(jì)工藝和制造成本遠(yuǎn)比現(xiàn)有技術(shù)的置于海水內(nèi)的浮體簡單和低廉。

現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭鴨波浪能收集裝置，大多采用固定軸設(shè)計(jì)，并用多根鎖鏈固定。但是這樣的設(shè)計(jì)使得點(diǎn)頭鴨的鴨頭不能夠始終面向波浪，進(jìn)而影響點(diǎn)頭鴨裝置的波浪能收集轉(zhuǎn)換率。因?yàn)樵趶V闊的海洋里，幾遍是波浪比較規(guī)律的海域，波浪的來向也不是一層不變的。而點(diǎn)頭鴨裝置對于波浪能的轉(zhuǎn)換效率與點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭朝向具有很重要的聯(lián)系。

點(diǎn)頭鴨裝置在安裝在其鴨頭朝向是個(gè)重要的設(shè)計(jì)問題，他關(guān)乎到點(diǎn)頭鴨裝置所能夠收集到的波浪能的多少。本發(fā)明創(chuàng)造將點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭朝向設(shè)計(jì)成與定位扣和浮體中心點(diǎn)連線平行，使得點(diǎn)頭鴨的鴨頭能夠一直正面迎向波浪，其設(shè)計(jì)原理是利用單獨(dú)的定位裝置錨和圓形設(shè)計(jì)的浮體。我們知道錨的作用是對浮體進(jìn)行定位，但不是完全的定位，浮體可以在一定范圍能移動，那么浮體移動的方向?qū)Q定點(diǎn)頭鴨的朝向，進(jìn)而影響點(diǎn)頭鴨裝置收集波浪能的效率。本申請將錨的一端固定設(shè)置在浮體邊緣的下表面，在波浪的作用下，浮體必然會在波浪的作用下保持一個(gè)固定的方向，即以錨為方向，在浮體上的表現(xiàn)為，以定位扣為方向。進(jìn)一步，為了保證浮體始終以定位扣為箭頭朝向波浪，本申請將浮體設(shè)計(jì)成圓形結(jié)構(gòu)。固定方向找到后，我們在設(shè)計(jì)點(diǎn)頭鴨裝置安裝方向的時(shí)候就可以將點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭朝向設(shè)置成與浮體中心點(diǎn)與定位扣連線的平行方向。

現(xiàn)有技術(shù)的波浪能發(fā)電裝置，都面臨著同一個(gè)問題，即潮汐影響。潮汐帶來的海平面的漲幅是非常巨大的，目前的設(shè)計(jì)是將浮體設(shè)置在固定軸上，讓浮體或波浪能收集裝置能夠在固定軸上上下浮動，以此來適應(yīng)潮汐對海平面的影響。然后該設(shè)計(jì)成本非常高，需要大量的附加設(shè)備，例如固定軸，滑塊等。這些設(shè)備都比較精細(xì)，并且這些設(shè)備長期在海水內(nèi)浸泡，在海水的侵蝕下非常容易損壞。并且需要打樁機(jī)在海底進(jìn)行打樁固定，成本高昂。

波浪能收集裝置需要穩(wěn)定的設(shè)置在海平面下方，既不能距離海平面太近，又不能距離海底太近。本申請將點(diǎn)頭鴨裝置固定設(shè)置在浮體下方，浮體的作用是提供浮力，使得整個(gè)波浪能發(fā)電裝置能夠漂浮在海面上。無論海水如何漲跌，將海平面看成固定不變相，只需要設(shè)置波浪能收集裝置，即點(diǎn)頭鴨裝置距離海平面的距離，這樣的設(shè)計(jì)將使得波浪能發(fā)電裝置變得十分的簡單，不再需要定位軸和滑塊等比較容易損壞的裝備。并且本申請使用的錨與船上用錨一樣，無需在海底打樁，操作十分方便。

為了方便錨的收起和放下，在定位扣內(nèi)部設(shè)置一個(gè)絞盤，讓錨的鎖鏈穿過定位扣連接至絞盤上。通過絞盤來收起或放下錨。

附圖說明

圖1為本申請的波浪能發(fā)電裝置整體示意圖。

圖2為實(shí)施例1中的現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭鴨波浪能發(fā)電裝置。

圖3為本申請的波浪能發(fā)電裝置的俯視圖。

圖4為本申請的波浪能發(fā)電裝置的浮體底部弧形凹陷結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭鴨普遍安裝示意圖。

其中，1為浮體；2為點(diǎn)頭鴨裝置；3為固定柱；4為錨；5為支撐桿；6為水倉。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：設(shè)計(jì)一組現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭鴨波浪能發(fā)電裝置。

一種波浪能發(fā)電裝置，包括點(diǎn)頭鴨裝置，所述點(diǎn)頭鴨裝置設(shè)置在固定柱上。所述固定柱上設(shè)有浮體，所述浮體具有空腔，通過向空腔內(nèi)注入海水能夠控制浮體上升或下降。所述點(diǎn)頭鴨裝置固定設(shè)置在浮體上；所述固定柱使用打樁機(jī)固定建設(shè)置在海底。

實(shí)施例2：設(shè)計(jì)點(diǎn)頭鴨裝置安裝在浮體下方，并使用錨對浮體進(jìn)行定位。

一種波浪能發(fā)電裝置，所述波浪能發(fā)電裝置包括波浪能收集裝置，即點(diǎn)頭鴨裝置；油壓馬達(dá)，用于將點(diǎn)頭鴨裝置收集轉(zhuǎn)換的不規(guī)律機(jī)械能轉(zhuǎn)換為規(guī)律的機(jī)械能，即油壓馬達(dá)的輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，用來供發(fā)電機(jī)發(fā)電。

本實(shí)驗(yàn)主要是設(shè)計(jì)點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭朝向，將點(diǎn)頭鴨裝置通過固定柱固定設(shè)置在浮體下方，并均勻規(guī)律排布，點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭的安裝方向與定位扣和浮體中心點(diǎn)之間的連線平行。本設(shè)計(jì)的波浪能發(fā)電裝置對比現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例1的點(diǎn)頭鴨波浪能發(fā)電裝置效率平均高出12％。主要是其在收集波浪能的效率上高出現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例3：設(shè)計(jì)浮體下方正對點(diǎn)頭鴨裝置處設(shè)計(jì)弧形凹陷。

在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，對浮體進(jìn)行改進(jìn)，在浮體的正下方，位于點(diǎn)頭鴨裝置的正上方的浮體表面設(shè)計(jì)成弧形凹陷結(jié)構(gòu)?；⌒伟枷萁Y(jié)構(gòu)能夠有助于波浪通過波浪能發(fā)電裝置，并且對波浪具有引導(dǎo)作用，其弧形凹陷結(jié)構(gòu)的末端位于排列在其后的另一個(gè)點(diǎn)頭鴨裝置的鴨頭的正上方。