提供了使用可偏转材料、尤其是ＥＡＰ（电活化聚合物）型ＳＳＭ（可拉伸合成材料）而从海浪获得电能的系统，该材料在静电荷被施加到该聚合物上并且该聚合物被拉伸时发电。在一个系统（１０）中，漂浮部件（１２）具有通过一定量（３６）的ＳＳＭ连接的上部和下部部分（１４，２２），其中该下部部分被锚定在海底（２４）之上的固定高度处，并且该上部部分可竖直移动以在海浪通过时拉伸和放松ＳＳＭ。在另一个系统（５０）中，浮子是刚性的，但是通过至少一个线缆（６０）锚定在海底上，该线缆（６０）至少包括或者至少连接到一定长度（６４）的ＳＳＭ材料上。浮子优选地放置成它们体积的至少８０％位于平均海面之下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波浪发电才几系统
技术介绍
波浪能集中于海面上，例如海面的25米内。波浪能随着在海面 下的深度增加而减小。在接近海面处，水剧烈地上下以及水平移动， 并且当波峰移动通过一位置时水压力反复增加，并且当波谷通过该位 置时水压力反复减小。例如在Carroll的美国专利6,229,225中已经提 出了若干用于将波浪能转换成电能的系统，其中保持浮子的系泊缆操 作深水下的液压泵和发电机。位于水下的任何发电设备应该尽可能简 单。最近已经开发了诸如EPA (电活化聚合物)的SSM (可拉伸合 成材料)，其在其相对侧包含相反的静电荷时并且在当被拉伸其端部 之间的距离改变时发电。Pelrine的美国专利6，768，246; Pei的美国专 利6,812,624; Goldenberg的美国专利7,038,357以及Ishido的美国公 开2001/0029401中描述了这种可拉伸合成材料。申请人提供了利用拉松^
技术实现思路
根据本专利技术，提供了用于使用简单的可拉伸合成材料以高效的方 式由波浪能生产电力的系统。在一个系统中，提供了这样一个部件， 该部件包括被锚定在海底上方的固定高度处的下部部分和邻近海面下 方并且相对于下部部分可竖直移动的上部部分。 一定量的被静电充电 的SSM (可拉伸合成材料)置于上部部分和下部部分之间，并且当上 部部分在波谷下向上移动和/或上部部分在波峰下向下移动时发电。在 这种类型的系统的一个示例中，该部件的上部和下部部分形成室的上 壁和下壁，室容纳偏压上壁和下壁使之分开的加压空气。该SSM在该 上壁和下壁之间延伸。当波谷通过所述部件上方时，该上壁向上移动并且拉伸该可拉伸合成材料以发电。在另一个系统中，漂浮部件是简单的浮子，并且，将浮子锚定到海底的锚定线缆包括一定长度的SSM，当所述浮子在波浪中上下移动 时该SSM拉伸和放松。可提供多锚定系统，其中具有被宽地间隔开的 下端部的多条被系住的锚定线缆被用于系泊浮子以限制其的水平移动 以及其竖直移动。每条锚定线缆具有或者连接到SSM以发电。多个这 样的多锚定系统可通过也包括SSM的基本水平的稳定线缆连接到一 起。当SSM材料从波浪中抽取能量时，其还抑制波浪。波浪的这种 抑制可用于保护近海结构。浮子被锚定，使得锚定线缆总是被张紧。可提供这样一种系统， 该系统可缩短和拉长锚定线缆，尤其在巨大的暴风雨中使浮子向下移 动并且允许浮子上升以对其进行维护。在被使用以发电或者平息波浪 期间，浮子优选地被保持为其体积的至少80%置于平均海面下，并且 其大部分位于海面25米内。所附权利要求中特别地阐述了本专利技术的新颖特征。结合附图阅读 下文的描述可最好地理解本专利技术。附图说明图1是示出当波谷越过漂浮部件时的本专利技术的波浪发电系统的侧视图。图2是类似于图1的示出当波峰越过漂浮部件时的视图。 图3是图1的系统的漂浮部件的截面图。图4是本专利技术的另一个实施例的波浪发电系统的侧视图，其中在 锚定线缆中使用SSM(可拉伸合成材料)，并且浮子被多个锚定线缆 保持。图5是本专利技术的另一个实施例的波浪发电系统的侧视图，其中 SSM材料制成的基本水平的线缆连接图4中所示类型的两个系统的两 个浮子。图6是本专利技术的另一个实施例的波浪发电系统的侧视图，其中浮 子的水平矩阵中的每一个通过基本竖直的线缆锚定在海底上并且通过 基本水平的线缆连接到一起，该竖直和水平线均包括SSM。图7是图6的系统的平面图。图8是包括一连串串联连接的刚性浮子的波浪发电系统的侧视 图，浮子在海面上浮动以随着波浪起伏，并且SSM材料置于浮子之间 以在浮子相对于彼此枢转时发电。图9是本专利技术的另一个实施例的浮体的局部截面等距视图，其使 用SSM材料以支承重量，并产发电能和抑制波浪。图10是图1-8中所示类型的SSM线缆的一部分的截面图。 图11是根据波浪的高度改变浮子的高度的系统的局部截面图。 图12是其中漂浮模块相对于固定浮体移动的波浪发电系统的侧视图。图13是其中浮子相对于大的静止物移动的波浪发电系统的侧视图。具体实施例方式图1示出波浪发电系统或发电机IO，该发电机IO包括表现为浮 子形式的漂浮部件12，其放置在海中，并且具有邻近地放置在海洋波 浪20的波谷16下方的上部部分14。部件10具有通过普通的(例如， 钢缆)拴系线缆或锚定线缆26锚定在海底24上的下部部分22。浮子 12具有如图3所示的构造，其中轻微加压的空气30位于在上部和下 部部分14、 22之间以及风箱侧壁34内形成的室32。当波谷16移动 到在浮子上方的位置时，邻近波谷下方的海中的水压力减小。浮子上 部部分14然后在室中的加压空气的向上弹簧偏压下向上移动至图1 的位置。当波峰34 (图2)移动到在浮子上方的位置时，在水移动到 在浮子上方以及周围的区域中的同时，邻近波峰下方的海中的水压力 增加。浮子上部部分14然后向下移动到图2的位置，同时压缩浮子中 的空气。压力的精确改变以及水的移动还未被详细分析，但是上文描述了波浪中发生的一般变化。图3示出包含一定量36的SSM (可拉伸合成材料)的浮子，该 SSM在上部和下部部分14、 22之间或者在它们之间的距离的至少一 部分之间延伸。每当浮子的高度增加时，SSM被拉伸和扩展，而每当 浮子的高度减小时，SSM收缩。在36的SSM当其长度发生改变时(可 由于表面的改变而实现)发电。在此描述中，假设SSM或其他可偏转 (deflect)的发电材料被静电充电。图1示出从浮子延伸到海底的电 缆40，该电缆然后延伸到用电的设施(岸上或者离岸)。图3示出防 止水平风箱折叠的刚性环42，以及使得倾斜最小的活塞和汽缸44、46。 可使用一些大的套筒形的SSM来替代风箱形成室的侧壁。海洋中的波浪高度改变，1米下的波浪高度以及小于7秒的波浪 周期被认为是非常平静的状况。l-4米的波浪高度和10-15秒的波浪周 期被认为是正常的。高于4米的波浪高度和大于18秒的波浪周期是暴 风雨，例如10年一见的暴风雨。平均海洋高度是在平静状况时的波浪 的波峰和波谷之间的中部。图4示出本专利技术的另一个系统50，其中浮体或浮子52被保持邻 近海面之下，并且更特别地，其体积的主体位于正常波浪(l-4米的 浪高)的波谷54的高度之下，从而浮子总是被向上偏压。浮子被至少 一条锚定线缆锚定，并且示出多条锚定线缆60、 62。每条锚定线缆至 少连接到或者包括或者以其他方式连接到SSM材料的区段64 (可表 现为辊的形式)，该材料在该区段的长度改变时发电。浮子和锚定线 缆共同被认为是部件66。锚定线缆具有连接到浮子的上端部70、 72， 并且具有在比它们的上端部更宽地间隔开的位置处连接到海底的下端 部74、 76。结果，每条系泊线缆与竖直方向成倾角A延伸。倾角A 优选地与竖直方向成至少20° ，并且更优选地成30。 -60° ，从而可 偏转的发电材料在具有很大水平分量的情况下延伸。线缆78传送电 能。在图4中，浮子52被示出为处于静止位置，当不存在波浪或者水 流时浮子处于该静止位置。当波浪越过浮子52时，不仅水上下移动并且水压改变，而且水以如80所指示的准圆形的图形移动，其使得浮子沿圆圏移动。由于 SSM材料64在具有水平分量的情况下延伸，因此当浮子水平移动时， SSM材料伸长和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于由波浪产生电能的波浪发电机系统（１０，５０，１１０，２１８，２１９），包括： 位于海中的部件（１２，６６，１１８，２２８，２３６），所述部件具有被锚定在海底上方的恒定高度处的下部部分（２２，７４，７６，２２８，２３６）和主要位 于海面下并且相对于所述下部部分可移动的上部部分（１４，５２，１１２，２０６，２２０，２３０）； 一些可偏转发电材料（３６，６４，９４，１２０，１２２，２２４，２４６），所述可偏转发电材料的相对端分别联接到所述下部部分和所述上部部分，所 述一些可偏转材料在其端部之间的距离被迫改变时发电； 所述部件的所述上部部分被这样的力朝海面向上偏压，即，当在所述上部部分处的海浪的高度减小和增加时所述力减小和增大。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PF让，GA阿杜塞，J波拉克，
申请(专利权)人：单浮筒系泊公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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