带有挤压泵的摆动式海浪发电装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种带有挤压泵的摆动式海浪发电装置及其控制方法，其特征在于，包括：摆动式海浪发电装置的至少一端的摆臂经挤压泵、储气罐和气动马达连接发电机；所述挤压泵包括：摆动叶板、气囊、固定板、转轴和支架；所述转轴连接摆臂；所述摆动叶板以转轴为对称轴固定在转轴上，并与转轴的轴心垂直；所述转轴的两端分别穿过两侧支座的带有轴承的转轴孔，架在支座上；所述固定板的截面呈X型，以转轴为对称轴固定在支座上；所述摆动叶板由固定板限位于固定板的交叉部之间，构成四个相对独立的摆动空间；所述气囊共有四个，分别设置于每一所述摆动空间中。其减少了能量的浪费和损耗，大大提升了现有摆动式海浪发电装置的性能。

Swing wave generator with squeeze pump and its control method

【技术实现步骤摘要】
带有挤压泵的摆动式海浪发电装置及其控制方法
本专利技术属于新能源发电设备领域，尤其涉及一种带有挤压泵的摆动式海浪发电装置及其控制方法。
技术介绍
中国专利CN201711251476提出了一种摆动式海浪发电装置，其解决了涌浪发电存在的发电效率低，能量采集效率低的问题。但是，该方案提供的能量转化机构方案存在一定的缺陷：如果采用活塞泵或者双叶片旋转泵的方案，其挤压液体或气体原理都是活塞加密封圈或双叶片加密封圈来与缸体形成密闭空间，在往复运动中，密封圈会与缸体内壁产生巨大摩擦力，造成能量损失以及器件的磨损。而如果采用飞轮的方案，启动飞轮需要很大的扭力来启动，可能会产生飞轮刚要转动，波浪停止涌动，造成能量利用效率低的情况。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术主要提出了一种新的能量转化机构方案，其采用挤压泵的形式，高效地将摆动式海浪发电装置叶板组件摆动产生的能量转化为空气压缩能（或液压能）储存，并进行输出发电。本专利技术具体采用以下技术方案：一种带有挤压泵的摆动式海浪发电装置，其特征在于：摆动式海浪发电装置的至少一端的摆臂经挤压泵、储气罐和气动马达连接发电机；所述挤压泵包括：摆动叶板、气囊、固定板、转轴和支架；所述转轴连接摆臂；所述摆动叶板以转轴为对称轴固定在转轴上，并与转轴的轴心垂直；所述转轴的两端分别穿过两侧支座的带有轴承的转轴孔，架在支座上；所述固定板的截面呈X型，以转轴为对称轴固定在支座上；所述摆动叶板由固定板限位于固定板的交叉部之间，构成四个相对独立的摆动空间；所述气囊共有四个，分别设置于每一所述摆动空间中，每一所述气囊的两个挤压面分别固定在摆动叶板和固定板上；每一所述气囊上均设置有单向进气口和单向出气口；设任一气囊为A气囊，所述A气囊的相邻气囊为B气囊，所述A气囊以转轴为对称轴的气囊为C气囊，所述C气囊的相邻气囊为D气囊；所述A气囊和C气囊的单向出气口连接第一单向阀；所述B气囊和D气囊的单向出气口连接第二单向阀；所述A气囊和C气囊的单向进气口连接第三单向阀；所述B气囊和D气囊的单向进气口连接第四单向阀；所述第一单向阀和第二单向阀连接储气罐；所述第三单向阀和第四单向阀连接空气过滤器。优选地，所述气囊包括多片通过合页相铰接的下折板、多片通过合页相铰接的侧折板和柔性膜；所述柔性膜固定在下折板和侧折板内侧；位于边缘的下折板和侧折板通过合页与摆动叶板或固定板构成铰接。优选地，所述下折板的合页上间隔地固定有拉条；所述拉条的展平长度小于全部下折板的展平长度；所述拉条为碳纤维绳或不锈钢铰链。优选地，所述转轴连接主动齿轮；所述主动齿轮啮合连接至少两个从动齿轮；每一所述从动齿轮经离合器与一个挤压泵的转轴连接；每一所述挤压泵的尺寸均不相同。优选地，所述储气罐经变量稳压阀连接气动马达，所述变量稳压阀连接控制器；所述气动马达经变速箱连接发电机。优选地，所述第一单向阀和第二单向阀经分向阀、第一管路和第二管路连接第五单向阀，所述第五单向阀连接储气罐；所述第二管路中接有大小转换器；所述大小转换器包括大气压缸和同轴的小气压缸；所述第一单向阀和第二单向阀的出口端接小气压缸的进口端且第五单向阀的进口端接大气压缸的出口端，或第一单向阀和第二单向阀的出口端接大气压缸的进口端且第五单向阀的进口端接小气压缸的出口端。优选地，所述储气罐的两端分别连接有第一换热器和第二换热器；所述第一换热器及第二换热器各自分别连接低温介质储罐和高温介质储罐；所述第一换热器连接第一单向阀和第二单向阀的出口端，第二换热器连接气动马达的空气入口端。优选地，所述储气罐内至少有一段设置为稳压仓；所述稳压仓包括：进气通道、稳压仓体和调节腔体；所述进气通道的出口处设置有相配合的气塞和气咀以连通稳压仓体，所述气塞套设在活动杆上；所述调节腔体通过气膜密封，活动杆穿过气膜在调节腔体中通过调节弹簧与步进电机的输出轴连接；所述稳压仓体上带有出气口。优选地，所述储气罐替换为液压泵；所述气动马达替换为液压马达，所述空气过滤器替换为油箱；所述气囊替换为液囊；所述单向进气口和单向出气口替换为单向进液口和单向出液口。以及根据以上带有挤压泵的摆动式海浪发电装置的控制方法之一，其特征在于：所述控制器控制变量稳压阀在给定的时间段内稳定输出给定的功率。以及根据以上带有挤压泵的摆动式海浪发电装置的控制方法之二，其特征在于：所述控制器控制变量稳压阀在用电高峰时段提高输出功率，在用电低谷时段降低输出功率，并控制单位时间内的总输出功率与输入功率保持平衡。本专利技术及其优选方案提出了一种全新的能量转换和利用的思路，设计了一种新型的挤压泵方案作为能量转化的核心装置，减少了能量的浪费和损耗，大大提升了现有摆动式海浪发电装置的性能，具备很高的应用前景和市场价值。在优选的设计方案当中，其将储气罐当中的空气压缩能通过变量稳压阀控制输出，实现稳压输出或削峰填谷输出发电，并拓展了摆动式海浪发电装置的可工作范围。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：图1为本专利技术实施例整体应用场景示意图；图2为本专利技术实施例挤压泵整体结构立体示意图；图3为本专利技术实施例挤压泵整体结构立体示意图2（未安装支架状态）；图4为本专利技术实施例挤压泵整体结构立体示意图3（安装支架状态）；图5为本专利技术实施例挤压泵整体结构剖视示意图（附两种不同工位）；图6为本专利技术实施例挤压泵气路连接示意图；图7为本专利技术实施例气囊结构透视示意图1；图8为本专利技术实施例气囊结构透视示意图2；图9为本专利技术实施例气囊结构立体示意图；图10为本专利技术实施例拉条安装位置示意图；图11为本专利技术实施例挤压泵整体结构爆炸示意图；图12为本专利技术实施例双挤压泵结构示意图；图13为本专利技术实施例整体结构及连接关系示意图；图14为本专利技术实施例大小转换器结构示意图1；图15为本专利技术实施例大小转换器结构示意图2；图16为本专利技术实施例大小转换器结构示意图3；图17为本专利技术实施例换热器结构示意图；图18为本专利技术实施例稳压仓结构示意图；图19为本专利技术实施例整体应用场景示意图2；图中：101-叶板组件；102-浮箱；103-线缆；104-重力锚；200-挤压泵；201-支架；202-转轴；203-摆动叶板；204-加固架；205-固定边板；206-气囊；207-轴承；208-柔性膜；209-第一单向阀；210-第二单向阀；211-第三单向阀；212-第四单向阀；213-空气过滤器；214-侧折板；215-下折板；216-合页；217-碳纤维网；218-橡胶条；219-拉条；220-单向出气口；221-单向进气口；230-主动齿轮；231-第一从动齿轮；232-第二从动齿轮；233-离合器；240-压条；2061-A气囊；2062-B气囊；2063-C气囊；2064-D气囊；300-储气罐；301-分向阀；302-第一管路；303-第二管路；304-大小转换器；305-第五单向阀；306-变量稳压阀；307-控制器；401-气动马达；402-发电机；403-变速箱；501-大缸活塞；502-小缸活塞；503-滑动轴承；504-联动轴；505-大缸进气口；506-大缸出气口；507-小缸出气口；508-小缸进气口；601-第一换热器；602-第二换热器；603-低温介质储罐；604-高温介质储罐；70本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有挤压泵的摆动式海浪发电装置，其特征在于：摆动式海浪发电装置的至少一端的摆臂经挤压泵、储气罐和气动马达连接发电机；所述挤压泵包括：摆动叶板、气囊、固定板、转轴和支架；所述转轴连接摆臂；所述摆动叶板以转轴为对称轴固定在转轴上，并与转轴的轴心垂直；所述转轴的两端分别穿过两侧支座的带有轴承的转轴孔，架在支座上；所述固定板的截面呈X型，以转轴为对称轴固定在支座上；所述摆动叶板由固定板限位于固定板的交叉部之间，构成四个相对独立的摆动空间；所述气囊共有四个，分别设置于每一所述摆动空间中，每一所述气囊的两个挤压面分别固定在摆动叶板和固定板上；每一所述气囊上均设置有单向进气口和单向出气口；设任一气囊为A气囊，所述A气囊的相邻气囊为B气囊，所述A气囊以转轴为对称轴的气囊为C气囊，所述C气囊的相邻气囊为D气囊；所述A气囊和C气囊的单向出气口连接第一单向阀；所述B气囊和D气囊的单向出气口连接第二单向阀；所述A气囊和C气囊的单向进气口连接第三单向阀；所述B气囊和D气囊的单向进气口连接第四单向阀；所述第一单向阀和第二单向阀连接储气罐；所述第三单向阀和第四单向阀连接空气过滤器。

【技术特征摘要】
1.一种带有挤压泵的摆动式海浪发电装置，其特征在于：摆动式海浪发电装置的至少一端的摆臂经挤压泵、储气罐和气动马达连接发电机；所述挤压泵包括：摆动叶板、气囊、固定板、转轴和支架；所述转轴连接摆臂；所述摆动叶板以转轴为对称轴固定在转轴上，并与转轴的轴心垂直；所述转轴的两端分别穿过两侧支座的带有轴承的转轴孔，架在支座上；所述固定板的截面呈X型，以转轴为对称轴固定在支座上；所述摆动叶板由固定板限位于固定板的交叉部之间，构成四个相对独立的摆动空间；所述气囊共有四个，分别设置于每一所述摆动空间中，每一所述气囊的两个挤压面分别固定在摆动叶板和固定板上；每一所述气囊上均设置有单向进气口和单向出气口；设任一气囊为A气囊，所述A气囊的相邻气囊为B气囊，所述A气囊以转轴为对称轴的气囊为C气囊，所述C气囊的相邻气囊为D气囊；所述A气囊和C气囊的单向出气口连接第一单向阀；所述B气囊和D气囊的单向出气口连接第二单向阀；所述A气囊和C气囊的单向进气口连接第三单向阀；所述B气囊和D气囊的单向进气口连接第四单向阀；所述第一单向阀和第二单向阀连接储气罐；所述第三单向阀和第四单向阀连接空气过滤器。2.根据权利要求1所述的带有挤压泵的摆动式海浪发电装置，其特征在于：所述气囊包括多片通过合页相铰接的下折板、多片通过合页相铰接的侧折板和柔性膜；所述柔性膜固定在下折板和侧折板内侧；位于边缘的下折板和侧折板通过合页与摆动叶板或固定板构成铰接。3.根据权利要求2所述的带有挤压泵的摆动式海浪发电装置，其特征在于：所述下折板的合页上间隔地固定有拉条；所述拉条的展平长度小于全部下折板的展平长度；所述拉条为碳纤维绳或不锈钢铰链。4.根据权利要求1所述的带有挤压泵的摆动式海浪发电装置，其特征在于：所述转轴连接主动齿轮；所述主动齿轮啮合连接至少两个从动齿轮；每一所述从动齿轮经离合器与一个挤压泵的转轴连接；每一所述挤压泵的尺寸均不相同。5.根据权利要求1所述的带有挤压泵的摆动式海...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄茜茜，誾耀保，庄秀宝，倪振松，
申请(专利权)人：福建智盛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35