能量撷取设备制造技术

本发明专利技术揭露一种能量撷取设备，以撷取来自流体的波动能量，其包括固定结构、漂浮构件、连接构件、以及撷能模块。固定结构是配置相对于流体静止。漂浮构件是配置以漂浮于流体上。连接构件枢接于漂浮构件以及固定结构。撷能模块是配置以撷取连接构件相对于漂浮构件或固定结构进行枢转时所产生的能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种能量撷取设备，特别是关于一种用于撷取来自流体波动能量的能量撷取设备。
技术介绍
随着世界的原油的蕴藏量急速地减少，具有洁净、永续、低含碳量、低污染等优点的再生能源，譬如:太阳能、风力、地热、海洋能、生质能以及燃料电池等，已逐渐地受到世人的重视。在这些洁净能源中，波浪能发电是利用海浪波动的能量，转换为推动涡轮机的旋转动能，再利用发电机产生电力或直接输出轴功率。—般而言,波浪发电设备的类型有震荡水柱型(Oscillating water column)、冲击型(Oscillating Wave Surge)、越波型(Overtopping device)、潜没压差式(Submergedpressure differential)、点吸收型(Point absorber)、减衰型(Attenuator)。但前述的系统在能量传递中，由于机构系统较为复杂，使得动能转换为电能的效率不彰。此外，海洋波浪能量受风力与气候等影响，不同季节与区域，其波浪波高与周期呈现机率分布，且波浪能量外力也将不同。因此，如何在各种不同环境条件下，仍能有效撷取波浪能量，也一直受到研究。综合上述，一种能够减少能量转换的损失且能有效撷取流体波动能量的能量撷取设备即被高度需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一目的即在于提供一种能量撷取设备，以撷取来自流体波动倉tfi。根据本专利技术的一实施例的能量撷取设备，其包括固定结构、漂浮构件、连接构件、以及撷能模块。固定结构是配置相对于流体静止。漂浮构件是配置以漂浮于流体上。连接构件具有前端枢接部以及后端枢接部。连接构件通过前端枢接部枢接于漂浮构件，且连接构件通过后端枢接部枢接于固定结构。撷能模块是配置以撷取连接构件相对于漂浮构件与固定结构进行枢转时所产生的能量。在上述实施例中，漂浮构件包括杆件以及本体。杆件的一端枢接于连接构件，并可绕前端枢转轴进行枢转。本体连结于杆件的另一端。并且，本体沿平行于第一枢转轴的方向朝相反两侧延伸。在上述实施例中，前端枢接部以及后端枢接部的间距与杆件的长度的比值是介于约0.2至约I之间。在上述实施例中，本体的截面可为任意形状，本体的延伸断面可为不均匀断面。在上述实施例中，撷能模块包括一前端撷能构件，设置于漂浮构件与连接构件之间。在上述实施例中，撷能模块包括一后端撷能构件，设置于固定结构与连接构件之间。在上述实施例中，第一弹性构件设置于漂浮构件与连接构件之间，以维持漂浮构件的位置。在上述实施例中，连接构件包括一邻近如端枢接部的如端部以及一邻近后端枢接部的后端部，其中连接构件连接第一弹性构件的位置是位于其前端部与其前端枢接部之间，以控制能量掘取设备的频率响应。在上述实施例中，能量撷取设备还包括一第二弹性构件，设置于固定结构与连接构件之间，以维持连接构件的位置。根据本专利技术的另一实施例的能量撷取设备，其包括悬浮构件、漂浮构件、连接构件、以及撷能模块。悬浮构件以及漂浮构件是配置以漂浮于流体上。连接构件具有一前端枢接部以及一后端枢接部。连接构件通过前端枢接部枢接于漂浮构件，且连接构件通过后端枢接部枢接于悬浮构件。撷能模块是配置以撷取连接构件相对于漂浮构件与悬浮构件进行枢转时所产生的能量。在上述实施例中，前端枢接部以及后端枢接部的间距与杆件的长度的比值是介于约0.2至约I之间。在上述实施例中，本体的截面可为任意形状，本体的延伸断面可为不均匀断面。在上述实施例中，撷能模块包括一前端撷能构件，设置于漂浮构件与连接构件之间。在上述实施例中，撷能模块包括一后端撷能构件，设置于悬浮构件与连接构件之间。在上述实施例中，第一弹性构件设置于漂浮构件与连接构件之间，以维持漂浮构件的位置。在上述实施例中，连接构件包括一邻近如端枢接部的如端部以及一邻近后端枢接部的后端部，其中连接构件连接第一弹性构件的位置是位于其前端部与其前端枢接部之间。在上述实施例中，能量撷取设备还包括一第二弹性构件，设置于悬浮构件与连接构件之间，以控制能量撷取设备的频率响应。在上述实施例中，悬浮构件与漂浮构件的重量比值需大于3以上。上述能量撷取设备，可有效撷取漂浮构件在纵移(surge)以及起伏(heave)方向上的能量，进而使得能量撷取设备能量转换效率得以提升，进而降低发电成本。【附图说明】图1显示本专利技术的一实施例的能量撷取设备的示意图；图2显示本专利技术的浮体能量吸收率与流体运动周期的关系图；图3显示本专利技术的一实施例的发电系统的示意图；图4显示本专利技术另一实施例的发电系统的示意图；图5显示本专利技术另一实施例的能量撷取设备的示意图。【具体实施方式】以下将特举数个具体的较佳实施例，并配合所附附图做详细说明，图上显示数个实施例。然而，本专利技术可以许多不同形式实施，不局限于以下所述的实施例，在此提供的实施例可使得揭露得以更透彻及完整，以将本专利技术的范围完整地传达予同领域熟悉此技艺者。参照图1，其显示本专利技术的一实施例的能量撷取设备100的示意图。能量撷取设备100是用于撷取来自一流体波动能量，例如:海浪波动能量。在一实施例中，能量撷取设备100包括一固定结构110、一连接构件120、一漂浮构件130、一第一弹性构件140、一第二弹性构件150、以及一撷能模块160。固定结构110是固定于一平面50 (例如:海床)之上，并相对流体51静止。固定结构110邻近其下端部111的部分是沉浸于一流体51 (例如:海水)当中，且固定结构110邻近其上端部113的部分是垂直伸出于流体51的表面(例如:海水表面)。在一实施例中，固定结构110伸出于流体51的长度是大于流体51最大高度与最低高度的高度差。举例而言，固定结构110伸出于流体51的长度是大于能量撷取设备100所设置的海域的潮差。是以，当流体位于最大高度时，固定结构110邻近其上端部113的部分不会沉浸于流体51当中。关于此特征所产生的功效将于后方关于能量撷取设备100的作动方法进行说明。连接构件120包括一前端枢接部125以及一后端枢接部127。在一实施例中，前端枢接部125是邻近于连接构件120的前端部121。前端枢接部125与前端部121相隔一距离。后端枢接部127是位于连接构件120的后端部123上。连接构件120通过前端枢接部125枢接于漂浮构件130，且连接构件120通过后端枢接部127枢接于固定结构110。通过上述配置，连接构件120可相对于漂浮构件130绕一前端枢转轴Pl进行枢转，并且连接构件120可相对于固定结构110绕一后端枢转轴P2进行枢转。在一实施例中，前端枢转轴Pl与后端枢转轴P2是彼此相互平行。然本专利技术并不仅此为限，前端枢转轴Pl亦可相对于后端枢转轴P2歪斜。通过上述配置，能量撷取设备100具有二个自由度的运动能力。连接构件120可以利用多种方式与固定结构110以及漂浮构件130进行枢接，例如透过单一枢接点或多个枢接点绕前端枢转轴Pl或后端枢转轴P2进行枢转。另外，连接构件120可以利用铰炼结构或者其他任何可进行枢转的结构与固定结构110以及漂浮构件130进行枢接。漂浮构件130包括一杆当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量撷取设备，其特征在于，用于撷取一流体波动的能量，该能量撷取设备包括：一固定结构，是配置相对于该流体静止；一漂浮构件，是配置以漂浮于该流体上；一连接构件，具有一前端枢接部以及一后端枢接部，其中该连接构件通过该前端枢接部枢接于该漂浮构件，且该连接构件通过该后端枢接部枢接于该固定结构；以及一撷能模块，是配置以撷取该连接构件相对于该漂浮构件或该固定结构进行枢转时所产生的能量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：江室莹，李宜宸，颜志伟，陈韦铭，罗圣宗，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71