本發(fā)明屬于海洋可再生能源利用領域，具體涉及一種高效俘能的筏式波浪能發(fā)電裝置及工作方法。

背景技術：

1、波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能的總和。波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比。波浪能是海洋能的一種具體形態(tài)，也是海洋能中最主要的能源之一，其蘊藏量豐富，占整個海洋能的90%以上。然而，波浪能也是海洋能源中能量最不穩(wěn)定的一種，其大小受風速、風向、連續(xù)吹風的時間、流速等諸多因素影響。波浪能作為一種典型的清潔能源，具有巨大的開發(fā)潛力。波浪能實質上是海水吸收了風能而形成的。當風掠過海面時，海水表面因受到空氣的摩擦力和大氣壓力的作用而產(chǎn)生動蕩，形成波浪。波浪的能量傳遞速率和風速有關，也和風與水相互作用的距離（即風區(qū)）有關。水團相對于海平面發(fā)生位移時，使波浪具有勢能；而水團的運動，則使波浪具有動能。波浪能具有廣闊的應用前景，其中發(fā)電是波浪能應用的主要領域。波浪能發(fā)電技術多種多樣，按能量中間轉換環(huán)節(jié)主要分為機械式、氣動式和液壓式三大類。這些技術可以將波浪能轉化為電能，供給家庭、工廠或城市的需求。此外，波浪能還可以用于海水淡化、海洋環(huán)境保護、海洋交通等領域。

2、據(jù)統(tǒng)計，全球有經(jīng)濟價值的波浪能開采量估計為1～10億kw。如果能夠合理開發(fā)利用波浪能，將實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展、推動海洋經(jīng)濟建設等具有重要意義。在波浪能發(fā)電過程中，通常需要通過波浪能發(fā)電裝置將波浪能吸收，再通過傳動機構將波浪能轉換成穩(wěn)定輸出的機械能，最后利用發(fā)電裝置將機械能轉化成電能；

3、目前，波浪能發(fā)電裝置已經(jīng)在導航燈浮標、燈樁、燈塔等小型設施上獲得了推廣應用。未來，隨著技術的不斷進步和成本的進一步降低，波浪能發(fā)電裝置有望在更大范圍內得到應用，為偏遠海島、海洋牧場等提供充足的能源支持。

4、其中，筏式波浪能發(fā)電裝置通過漂浮在水面的、類似木筏的若干浮體俘獲波浪能。筏式波浪能發(fā)電裝置通常由多個筏式波面板鉸接連接，在海浪沖擊下波面板產(chǎn)生相對運動帶動液壓裝置發(fā)生位移，實現(xiàn)波浪能轉換為機械能，從而進一步發(fā)電。筏式波浪能發(fā)電裝置通常由多個筏式波面板鉸接連接，在海浪沖擊下波面板產(chǎn)生相對運動帶動液壓裝置發(fā)生位移，實現(xiàn)波浪能轉換為機械能，從而進一步發(fā)電。筏式波浪能發(fā)電裝置具有吸收能量大、發(fā)電效率高、生存能力強的特點；

5、然而，由于筏式波浪能發(fā)電裝置的迎波面較小，因此其吸收波浪能的能力相對較弱，導致裝置在波浪能資源較為豐富的海域發(fā)電效率不高，在能量轉換過程中存在一定的能量損失，導致裝置的發(fā)電效率不高，無法充分利用波浪能資源。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種高效俘能的筏式波浪能發(fā)電裝置，通過同時吸收波浪能發(fā)電裝置隨波浪上下及旋轉運動所產(chǎn)生的能力，利用來流校正系統(tǒng)保證與洋流流動方向一致，提高裝置捕獲波浪能的能力，進一步提升發(fā)電效率。

2、本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

3、一種高效俘能的筏式波浪能發(fā)電裝置，包括，

4、筏體和來流校正系統(tǒng)；

5、所述筏體的兩側安裝有固定裝置，相鄰兩筏體之間通過兩側的固定裝置與液壓發(fā)電裝置連接；相鄰筏體之間橫向采用球形鉸鏈鉸接，相鄰兩筏體之間橫向設置有液壓發(fā)電裝置；

6、所述來流校正系統(tǒng)設置在筏體底部中心處，并采用平面鉸鏈連接，所述平面鉸鏈與連接桿斜向之間通過液壓發(fā)電裝置連接；

7、所述連接桿豎直設置在相鄰兩筏體之間的下方位置，且一端通過球形鉸鏈連接，另一端設置有液壓發(fā)電裝置，所述液壓發(fā)電裝置的末端與系泊纜繩連接。

8、優(yōu)選的，所述液壓發(fā)電裝置包括第一液壓發(fā)電裝置，第二液壓發(fā)電裝置，第三液壓發(fā)電裝置，第四液壓發(fā)電裝置和第七液壓發(fā)電裝置；

9、所述第一液壓發(fā)電裝置和第四液壓發(fā)電裝置橫向設置在相鄰兩筏體之間；

10、所述第二液壓發(fā)電裝置和第三液壓發(fā)電裝置對稱設置在筏體底部，且一端與筏體底部的平面鉸鏈連接，另一端通過平面鉸鏈與連接桿連接；

11、所述第七液壓發(fā)電裝置一端與連接桿連接，另一端與系泊纜繩連接。

12、優(yōu)選的，所述來流校正系統(tǒng)包含外殼、轉軸和葉輪，外殼通過連桿與平面鉸鏈的接頭連接，所述轉軸和葉輪設置在外殼內部，轉軸的一端連接葉輪，轉軸的一端的另一端與連桿連接。

13、優(yōu)選的，所述液壓發(fā)電裝置包含活塞、液壓缸、氣體透平與發(fā)電機；

14、當筏式波浪能發(fā)電裝置受到海浪沖擊時，相鄰兩節(jié)筏體發(fā)生相對位移與轉動，帶動活塞發(fā)生運動，壓縮液壓缸內氣體，推動氣體透平旋轉，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。

15、優(yōu)選的，所述固定裝置采用焊接方式與筏體和球形鉸鏈固定連接。

16、優(yōu)選的，所述筏體之間采用陣列方式排布。

17、優(yōu)選的，所述筏體為圓柱體空心浮子。

18、優(yōu)選的，所述系泊纜繩的末端固定在海床上。

19、優(yōu)選的，所述球形鉸接可沿任意方向轉動，平面鉸鏈僅在筏體長邊所在平面內轉動。

20、一種高效俘能的筏式波浪能發(fā)電裝置的工作方法，包括，

21、當筏式波浪能發(fā)電裝置受到海浪沖擊時，相鄰兩節(jié)筏體發(fā)生相對位移與轉動，帶動橫向和斜向的液壓發(fā)電裝置發(fā)電；

22、當海浪波峰運動到筏式波浪能發(fā)電裝置所在位置時，筏式波浪能發(fā)電裝置整體向上運動，帶動豎向液壓發(fā)電裝置發(fā)電；

23、每節(jié)筏體下方的來流校正系統(tǒng)受到海浪的沖擊，當筏式波浪能發(fā)電裝置排列方向與海浪來流方向存在夾角時，來流校正系統(tǒng)受到與軸向存在一定夾角的斜方向的沖擊力，產(chǎn)生轉矩帶動筏體旋轉，直至來流校正系統(tǒng)與來流方向平行，轉矩消失，從而調整筏式波浪能發(fā)電裝置的排列方向與來流方向平行。

24、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：

25、本發(fā)明提供一種高效俘能的筏式波浪能發(fā)電裝置，通過在相鄰兩筏體之間橫向設置有液壓發(fā)電裝置；當筏式波浪能發(fā)電裝置受到海浪沖擊時，相鄰兩節(jié)筏體發(fā)生相對位移與轉動，帶動橫向和斜向的液壓發(fā)電裝置發(fā)電；來流校正系統(tǒng)設置在筏體底部中心處，并采用平面鉸鏈連接，平面鉸鏈與連接桿斜向之間通過液壓發(fā)電裝置連接；連接桿豎直設置在相鄰兩筏體之間的下方位置，且一端通過球形鉸鏈連接，另一端設置有液壓發(fā)電裝置，液壓發(fā)電裝置的末端與系泊纜繩連接，當海浪波峰運動到筏式波浪能發(fā)電裝置所在位置時，筏式波浪能發(fā)電裝置整體向上運動，帶動豎向液壓發(fā)電裝置發(fā)電；每節(jié)筏體下方的來流校正系統(tǒng)受到海浪的沖擊，當筏式波浪能發(fā)電裝置排列方向與海浪來流方向存在夾角時，來流校正系統(tǒng)受到與軸向存在一定夾角的斜方向的沖擊力，產(chǎn)生轉矩帶動筏體旋轉，直至來流校正系統(tǒng)與來流方向平行，轉矩消失，從而調整筏式波浪能發(fā)電裝置的排列方向與來流方向平行。本發(fā)明采用來流校正系統(tǒng)實時調整筏式波浪能發(fā)電裝置的排布方向，當洋流方向與裝置排列方向存在夾角時，洋流對來流校正系統(tǒng)中的葉輪的作用力對整個裝置產(chǎn)生轉矩，促使發(fā)電裝置旋轉運動到與洋流平行的方向。本發(fā)明中筏式波浪能利用裝置具有自動適應來流方向的能力，波浪能發(fā)電裝置捕獲波浪能的能力提升。

26、進一步的，本發(fā)明中筏式波浪能利用裝置具有垂向與擺動方向的液壓發(fā)電系統(tǒng)，裝置在海浪沖擊下，能夠極大程度捕獲垂向與擺動運動吸收的波浪能，提高能量捕獲效率，進一步提升發(fā)電能力。