本發(fā)明屬于海洋能源利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

隨著石油、煤炭等資源的日益枯竭以及環(huán)境污染的逐步加重，尋找清潔、可再生能源越來越被人們所重視。國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施，說明我們對(duì)海洋的重視程度已經(jīng)上升到國家層面，海洋中蘊(yùn)藏著豐富的能量，而波浪能便是其中的高品質(zhì)能源之一，并且它取之不盡用之不竭、對(duì)環(huán)境無污染。當(dāng)前，如何高效開發(fā)利用波浪能已成為各國爭(zhēng)相研究的重要課題。陣列式振蕩浮子波浪能發(fā)電裝置是一種較為熱門的發(fā)電方式，它主要依靠振蕩浮子在波浪中的上下運(yùn)動(dòng)來收集波浪能，進(jìn)而用于發(fā)電。傳統(tǒng)的漂浮式波浪能發(fā)電平臺(tái)的浮子臂是等長的，存在“遮蔽效應(yīng)”，位于前方的浮筒會(huì)阻礙后方浮筒對(duì)波浪能的吸收，導(dǎo)致對(duì)波浪能吸收效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進(jìn)，即本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置及其工作方法，能夠最大限度地多點(diǎn)收集波浪能，提高收集效率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置，包括漂浮平臺(tái)、動(dòng)力推進(jìn)裝置、波浪能采能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、錨定裝置和電能存儲(chǔ)裝置等幾部分，所述漂浮平臺(tái)為楔形船體，由上至下分為漂浮層、中間層、阻尼層，所述中間層安裝有抽水泵與排水泵，所述阻尼層為封閉式結(jié)構(gòu)，所述漂浮平臺(tái)尾部設(shè)有動(dòng)力推進(jìn)裝置；所述波浪能采能裝置由多個(gè)振蕩浮子及多組浮子臂組成，所述多個(gè)振蕩浮子通過多組臂長不等的浮子臂連接于楔形船體兩側(cè)；所述能量轉(zhuǎn)換裝置和電能存儲(chǔ)裝置共同布置于鍥形船體的漂浮層上或中間層內(nèi)；所述錨定裝置采用懸鏈線單點(diǎn)浮筒系泊系統(tǒng)，系于楔形船體頂角。

進(jìn)一步的，所述能量轉(zhuǎn)換裝置包括能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)，所述能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)輸入端與振蕩浮子連接，輸出端與發(fā)電機(jī)連接，所述振蕩浮子驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)動(dòng)作并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

進(jìn)一步的，所述楔形船體上還設(shè)有控制室，控制室對(duì)半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置的設(shè)備進(jìn)行控制，控制動(dòng)力推進(jìn)裝置動(dòng)作從而控制漂浮平臺(tái)在海上的方位，并將采集到的波浪能轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)到電能存儲(chǔ)裝置中。

本發(fā)明還提供半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置的工作方法，其包括以下步驟：

（1）楔形船體頂角即船頭與錨定裝置連接，楔形船體可繞錨定裝置作360°旋轉(zhuǎn)，當(dāng)波浪向楔形船體打來，楔形船體隨波浪漂流并自行調(diào)整其方位，使船頭始終指向來浪方向,同時(shí)抽水泵工作將海水抽進(jìn)阻尼層中，使整座漂浮平臺(tái)下沉，中間層和阻尼層浸入海水中，漂浮層漂浮于海面上，漂浮平臺(tái)具有一定的吃水深度保證其在海面上的平穩(wěn)性，當(dāng)臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)，排水泵工作將海水排吹阻尼層，漂浮平臺(tái)上升，再由動(dòng)力推進(jìn)裝置推進(jìn)到近海區(qū)域，從而可以避免臺(tái)風(fēng)損壞裝置；

（2）波浪經(jīng)楔形船體頂角劈開向楔形船體兩側(cè)分流，布置在楔形船體兩側(cè)的波浪能采能裝置最大限度地將波浪能捕獲，具體的，波浪能采能裝置由多個(gè)振蕩浮子及多組浮子臂組成，所述多個(gè)振蕩浮子浮于海面上，通過多組臂長不等的浮子臂連接于楔形船體兩側(cè)，這種方式能夠?qū)⒄袷幐∽渝e(cuò)開排列，從而減少前后振蕩浮子之間對(duì)波浪能采集的干擾，最大限度的多點(diǎn)收集波浪能；

（3）振蕩浮子驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)動(dòng)作并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，進(jìn)而將波浪能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或液壓能，再經(jīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能；

（4）楔形船體上設(shè)有控制室，控制室對(duì)半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置的設(shè)備進(jìn)行控制，將采集到的波浪能存儲(chǔ)到電能存儲(chǔ)裝置中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）漂浮平臺(tái)設(shè)有漂浮層、中間層、阻尼層，采集波浪能時(shí)，抽水泵工作將海水抽進(jìn)阻尼層中，漂浮平臺(tái)具有一定的吃水深度保證其在海面上的平穩(wěn)性；（2）漂浮平臺(tái)為楔形船體并采用懸鏈線單點(diǎn)浮筒系泊系統(tǒng)，波浪被楔形船體船頭劈開向楔形船體，布置在楔形船體兩側(cè)的波浪能采能裝置能夠最大限度地將波浪能捕獲；（3）多個(gè)振蕩浮子分別通過多組臂長不等的浮子臂連接于楔形船體兩側(cè)，將前后振蕩浮子錯(cuò)開排列，從而減少前后振蕩浮子之間對(duì)波浪能采集的干擾，增加振蕩浮子的迎浪面積，最大限度的多點(diǎn)收集波浪能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。

圖中：1-漂浮層，2-中間層，3-阻尼層，4-振蕩浮子，5-浮子臂，6-控制室，7-動(dòng)力推進(jìn)裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置，包括漂浮平臺(tái)、動(dòng)力推進(jìn)裝置7、波浪能采能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、錨定裝置和電能存儲(chǔ)裝置等幾部分，所述漂浮平臺(tái)為楔形船體，由上至下分為漂浮層1、中間層2、阻尼層3，所述中間層2安裝有抽水泵與排水泵，所述阻尼層3為封閉式結(jié)構(gòu)，所述漂浮平臺(tái)尾部設(shè)有動(dòng)力推進(jìn)裝置7；所述波浪能采能裝置由多個(gè)振蕩浮子4及多組浮子臂5組成，所述多個(gè)振蕩浮子4通過多組臂長不等的浮子臂5連接于楔形船體兩側(cè)；所述能量轉(zhuǎn)換裝置和電能存儲(chǔ)裝置共同布置于鍥形船體的漂浮層1上或中間層2內(nèi)；所述錨定裝置采用懸鏈線單點(diǎn)浮筒系泊系統(tǒng)，系于楔形船體頂角。

進(jìn)一步的，所述能量轉(zhuǎn)換裝置包括能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)，所述能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)輸入端與振蕩浮子4連接，輸出端與發(fā)電機(jī)連接，所述振蕩浮子4驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)動(dòng)作并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

進(jìn)一步的，所述楔形船體上還設(shè)有控制室6，控制室6對(duì)半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置的設(shè)備進(jìn)行控制，控制動(dòng)力推進(jìn)裝置7動(dòng)作從而控制漂浮平臺(tái)在海上的方位，并將采集到的波浪能轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)到電能存儲(chǔ)裝置中。

本發(fā)明還提供半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置的工作方法，其包括以下步驟：

（1）楔形船體頂角即船頭與錨定裝置連接，楔形船體可繞錨定裝置作360°旋轉(zhuǎn)，當(dāng)波浪向楔形船體打來，楔形船體隨波浪漂流并自行調(diào)整其方位，使船頭始終指向來浪方向,同時(shí)抽水泵工作將海水抽進(jìn)阻尼層3中，使整座漂浮平臺(tái)下沉，中間層2和阻尼層3浸入海水中，漂浮層1漂浮于海面上，漂浮平臺(tái)具有一定的吃水深度保證其在海面上的平穩(wěn)性，當(dāng)臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)，排水泵工作將海水排吹阻尼層3，漂浮平臺(tái)上升，再由動(dòng)力推進(jìn)裝置7推進(jìn)到近海區(qū)域，從而可以避免臺(tái)風(fēng)損壞裝置；

（2）波浪經(jīng)楔形船體頂角劈開向楔形船體兩側(cè)分流，布置在楔形船體兩側(cè)的波浪能采能裝置最大限度地將波浪能捕獲，具體的，波浪能采能裝置由多個(gè)振蕩浮子4及多組浮子臂5組成，所述多個(gè)振蕩浮子4浮于海面上，通過多組臂長不等的浮子臂5連接于楔形船體兩側(cè)，這種方式能夠?qū)⒄袷幐∽?錯(cuò)開排列，從而減少前后振蕩浮子4之間對(duì)波浪能采集的干擾，最大限度的多點(diǎn)收集波浪能；

（3）振蕩浮子4驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)動(dòng)作并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，進(jìn)而將波浪能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或液壓能，再經(jīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能；

（4）楔形船體上設(shè)有控制室6，控制室6對(duì)半潛式可移動(dòng)波浪能發(fā)電裝置的設(shè)備進(jìn)行控制，將采集到的波浪能存儲(chǔ)到電能存儲(chǔ)裝置中。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。