驱动组件制造技术

提供了一种驱动组件，适用于帮助将波浪能量转换为有用的能量。本发明专利技术的驱动组件被布置成将波浪能量传递到能量转换器，驱动组件包括波浪能量捕获构件；和连接到波浪能量捕获构件的杠杆臂，杠杆臂可在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动以限定工作冲程；其中，杠杆臂被布置成耦合到能量转换器并且还被布置成将能量从波浪能量捕获构件传递到所述能量转换器；进一步，其中波浪能量捕获构件被布置成使杠杆臂在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动；并且其中第一冲程位置和第二冲程位置限定工作冲程的远端点；工作冲程被布置成驱动所述能量转换器。转换器。转换器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动组件
专利

[0001]本专利技术涉及一种驱动组件，尤其是一种用于将波浪能量传递到能量转换器的驱动组件。
[0002]专利技术背景
[0003]近年来，人们越来越重视开发可再生能源的必要性，以便为全球能源生产做出重大贡献。政府目标、媒体对不可再生能源相关问题的报道以及不断增加的能源成本都为可再生能源系统的发展创造了强大的动力。
[0004]与核能相关的问题和高成本一样，化石燃料对环境的负面影响是众所周知的。另一方面，利用巨大天然大量的可再生能源仅仅受到我们以经济可行的价格来捕获和供应它的能力的限制。
[0005]一种潜在的可再生能源是波浪能——一种在世界的所有大洋和大海中都可获得的丰富且持续的能源。已经提出了用于从波浪能中产生能量的各种波浪设备，但是这些装置具有许多限制，没有一种装置具有长期可靠地利用可用波浪能资源的能力。
[0006]在WO2010007418、WO2011158006和WO2013068748中揭露了相继改进的用于将波浪移动转化为有用能量的发电机。所揭露的发电机使用潜水反应体来解决与现有波浪能转换器相关的许多困难。
[0007]然而，WO2010007418、WO2011158006和WO2013068748中揭露的波浪能量转换器仍有进一步改进的潜力。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术，提供了如所附权利要求中概述的驱动组件和浮力波浪能量转换装置。驱动组件包括杠杆臂，该杠杆臂被布置成将由波浪能量捕获构件捕获的波浪能量传输到波浪能量转换器。杠杆臂、其端部或其一部分被布置成在限定工作冲程的第一位置和第二位置之间移动，该工作冲程被布置成驱动所述能量转换器。该移动可以通过刚性的这种杠杆臂围绕固定点的旋转来实现，或者通过柔性的这种杠杆臂的弯曲来实现，或者通过两者的任何合适的组合来实现。在通过柔性的这种杠杆臂的弯曲来实现旋转的实施例中，杠杆臂可以被偏置向旋转弧上的第一或第二位置中的一个，所述偏置提供了通过杠杆臂存储弹性势能的手段。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提供了一种被布置成将波浪能量传输到能量转换器的驱动组件，该驱动组件包括：波浪能量捕获构件；和耦合到波浪能量转换构件的杠杆臂，该杠杆臂可在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动以限定工作冲程；其中，杠杆臂被布置成耦合到能量转换器并且还被布置成将能量从波浪能量捕获构件传输到所述能量转换器；进一步，其中波浪能量捕获构件被布置成使杠杆臂在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动；并且其中第一冲程位置和第二冲程位置限定了工作冲程的远端点；工作冲程被布置成驱动所述能量转换器。
[0010]本专利技术优选地提供了一种适合与波浪能量转换装置一起使用的驱动组件。本专利技术
的驱动组件用于捕获波浪能，能量捕获构件优选地包括波浪能量捕获浮子。在这样的实施例中，波浪能量捕获构件优选地能够根据波浪的移动以往复运动地形式移动，从而允许通过移动杠杆臂(可选地通过致动构件将波浪能量捕获构件耦合到杠杆臂)将能量传输到所述能量转换器。由于波浪能量捕获构件的所述移动，杠杆臂在第一冲程位置和第二冲程位置之间的移动限定了工作冲程。任何可选的致动构件优选地沿着杠杆臂长度在一点处联接到杠杆臂。
[0011]波浪能量捕获构件优选地根据一片水域内的波浪在该片水域中移动，从而捕获所述波浪的能量。所述移动优选地通过耦合在其间的致动构件从波浪能量捕获构件传递到杠杆臂，致动构件致动杠杆臂，使得杠杆臂在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动。杠杆臂优选地耦合到能量转换器，使得第一冲程位置和第二冲程位置之间的移动构成或包括所述能量转换器的工作冲程。在一些实施例中，驱动组件可以包括所述能量转换器。能量转换器优选地被布置成将由波浪能量捕获构件所捕获并且通过杠杆臂(并且可选地通过致动构件)被传输至能量转换器的波浪能量转换成有用的能量，其可以是电能。
[0012]在本专利技术的上下文中，术语“杠杆臂”将被理解为被布置为移动、围绕支点转动或旋转、或弯曲或挠曲的任何细长结构，使得其一部分或端部在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动。在一些实施例中，杠杆臂可以包括具有一个或多个结构元件的框架，该框架形成网状框架或骨架框架。在其他实施例中，杠杆臂可以包括单个细长杠杆元件。杠杆臂将被理解为具有一定程度的固有刚度，使得由致动构件施加在杠杆臂的一点上的力致使杠杆臂围绕支点旋转或枢转。杠杆臂可以包括弹性特性，从而当致动构件在其上施加力时，允许杠杆臂存储弹性势能。所述弹性能量可用于将杠杆臂偏置向偏置位置，该偏置位置可以是第一冲程位置或第二冲程位置，或工作冲程的一个远端。杠杆臂的所述优选的固有偏置质量可以允许杠杆臂有效地返回到所述偏置位置，以准备接收由波浪能量捕获构件(可选地通过致动构件)施加在其上的力(波浪能量传递)。杠杆臂的优选偏置质量优选地将杠杆臂偏置到偏置位置，以使得能够继续驱动所述能量转换器。在某些实施例中，杠杆臂还优选地限定了工作冲程的中立位置，该中立位置由波浪能量捕获构件中的力撞击在杠杆臂(通过致动构件)上的程度来限定(即，当有没有波浪引起的力来移动波浪能量捕获构件)。因此，工作冲程可以沿着杠杆臂的移动弧围绕中立位置为正或负。
[0013]在一些优选的实施例中，波浪能量捕获构件对杠杆臂的移动是通过杠杆臂围绕支点旋转以限定旋转弧和/或通过杠杆臂的至少一部分的弯曲的方式发生的。在移动是通过杠杆臂的弯曲产生的一些实施例中，杠杆臂优选地被布置成：一旦由波浪能量捕获构件引起所述移动则存储在5至50MJ范围内的弹性势能。
[0014]在一些实施例中，杠杆臂通过致动构件耦合到波浪能量捕获构件，该致动构件被布置成从波浪能量捕获构件传递能量。优选地，致动构件包括选自以下的至少一种：柔性绳索；刚性框架。致动构件优选地提供能量捕获构件和杠杆臂之间的中间能量传递连接。在致动构件包括柔性绳索的实施例中，柔性绳索可以包括可调节的绳索长度。可调节的绳索长度优选地限定了能量捕获构件和杠杆臂之间的可自由调节的距离。将理解除了或代替杠杆臂的旋转或移动之外绳索长度可以被调整的实施例。在优选实施例中，绳索长度可以通过绞盘调节。
[0015]在致动构件包括刚性框架的实施例中，刚性框架可以通过铰链联接到杠杆臂，使
得刚性框架可相对于杠杆臂围绕由铰链限定的轴线旋转。该铰链可以包括轴承，该轴承可以是任何合适的轴承，例如滚珠轴承或轴颈轴承。刚性框架可以通过铰链联接到能量捕获构件。所述与能量捕获构件的联接可以在刚性框架的一端处，该一端与联接到杠杆臂的刚性框架的一端相对。因此，刚性框架优选地被布置成相对于杠杆臂移动，使得能量可以从能量捕获构件传递到刚性框架。致动构件的刚性框架可以是任何合适的框架结构并且优选地是网状框架或骨架框架，使得对通过其中的流体流动的阻力最小化。
[0016]能量捕获构件优选地包括浮力部分。因此，能量捕获构件优选地包括浮子。在一些优选实施例中，浮子的形状可以是大致球形、椭圆形或卵形。可选地，浮子可以是大致圆柱形或桶形的。可以理解能量捕获构件可以是适合于捕获波浪能量并通过致动构件将所述能量传递到杠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被布置成将波浪能量传输到能量转换器的驱动组件，所述驱动组件包括，波浪能量捕获构件；致动构件，其与所述波浪能量捕获构件连通并被布置成从所述波浪能量捕获构件传输能量；以及连接到所述波浪能量捕获构件的杠杆臂，所述杠杆臂可在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动以限定工作冲程；其中，所述杠杆臂被布置成耦合到能量转换器并且还被布置成将能量从所述波浪能量捕获构件传输到所述能量转换器；进一步其中，所述波浪能量捕获构件被布置成使所述杠杆臂在所述第一冲程位置和所述第二冲程位置之间移动；并且其中，所述第一冲程位置和所述第二冲程位置限定了所述工作冲程的远端点；所述工作冲程被布置成驱动所述能量转换器。2.根据权利要求1所述的驱动组件，其中，经由所述杠杆臂围绕支点旋转以限定旋转弧，和/或经由所述杠杆臂的至少一部分的弯曲，发生由所述波浪能量捕获构件引起的所述杠杆臂的移动。3.根据权利要求2所述的驱动组件，其中，由所述杠杆臂的弯曲而发生所述移动，并且其中所述杠杆臂被布置成一旦由所述波浪能量捕获构件引起所述移动则存储5～50MJ范围内的弹性势能。4.根据权利要求1、2或3所述的驱动组件，其中，所述杠杆臂通过致动构件耦合到所述波浪能量捕获构件，所述致动构件被布置成从所述波浪能量捕获构件传输能量。5.根据权利要求4所述的驱动组件，其中，所述致动构件包括选自以下的至少一种：柔性绳索；刚性框架。6.根据权利要求4或5所述的驱动组件，其中，所述驱动组件包括多个致动构件，每个所述致动构件都耦合到所述波浪能量捕获构件，并且每个所述致动构件还耦合到对应的杠杆臂。7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动组件，其中，所述能量捕获构件包括浮力部分。8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动组件，其中，所述驱动组件被布置成安装到浮力平台上。9.根据权利要求8所述的驱动组件，其中，所述波浪能量捕获构件被定位在相对于所述浮力平台的上表面的高度处。10.根据权利要求9所述的驱动组件，其中，所述杠杆臂被布置成移动以在使用中高度和停靠高度之间调整所述高度，所述使用中高度大于所述停靠高度。11.根据权利要求10所述的驱动组件，其中，通过所述杠杆臂对所述高度的调节独立于所述工作冲程。12.根据前述权利要求中任一项所述的驱动组件，其中，所述能量转换器包括从以下范围中选择的一种：旋转发电机；线性发电机；液压泵。13.一种浮力波浪能量转换装置，所述装置包括：被布置成将波浪能量传输到能量转换器的驱动组件，所述驱动组件包括：
波浪能量捕获构件；以及连接到所述波浪能量捕获构件的杠杆臂，所述杠杆臂可在第一冲程位置和第二冲程位置之间移动以限定工作冲程；其中，所述杠杆臂被布置成耦合到能量转换器并且还被布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷厄娒，
申请(专利权)人：海洋能源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：