本發(fā)明屬于波浪能發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種波浪能發(fā)電系統(tǒng)的功率優(yōu)化裝置。

背景技術(shù)：

由于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)危機(jī)，越來越多的人希望通過可再生能源獲得能量。海洋波浪能能量密度最高，被認(rèn)為是一種非常有前途的可再生能源。波浪能發(fā)電是波浪能開發(fā)利用的主要形式，它是通過波浪能轉(zhuǎn)換裝置將波浪能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或液壓能，然后再轉(zhuǎn)換成電能。對于波浪能發(fā)電，關(guān)鍵在于效率的提高及發(fā)電質(zhì)量的穩(wěn)定。

波浪能發(fā)電裝置處于變海況等復(fù)雜環(huán)境，為了提高發(fā)電效率，需要實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載參數(shù)。

因此，設(shè)計(jì)高效的波浪能發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率優(yōu)化裝置有著非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種輸出功率優(yōu)化裝置，目的是優(yōu)化波浪能發(fā)電系統(tǒng)的輸出性能，提高其發(fā)電效率。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

波浪能發(fā)電機(jī)/輪機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，單片機(jī)解讀該信號(hào)并將轉(zhuǎn)速顯示在lcd顯示屏。

單片機(jī)串口通過modbus協(xié)議與電子負(fù)載通訊，在不同的輪機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下，控制電子負(fù)載自適應(yīng)調(diào)整其電阻值。

通過編寫labview上位機(jī)軟件，可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示波浪能發(fā)電機(jī)/輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，可編程電子負(fù)載的阻值和波浪能發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率等關(guān)鍵信息，便于監(jiān)控輸出功率優(yōu)化裝置的運(yùn)行狀態(tài)。此外，上位機(jī)可以發(fā)送命令給單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)可編程電子負(fù)載的手動(dòng)加載。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖

圖2是光電測速傳感器原理圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明的輸出功率優(yōu)化裝置如圖1所示。波浪能發(fā)電機(jī)/輪機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)光電測速傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，單片機(jī)解讀該信號(hào)并將轉(zhuǎn)速顯示在lcd顯示屏。然后通過modbus協(xié)議，單片機(jī)能與可編程直流電子負(fù)載串口通訊，從而實(shí)現(xiàn)波浪能發(fā)電系統(tǒng)的自適應(yīng)加載。開發(fā)的上位機(jī)可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示波浪能發(fā)電機(jī)/輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，可編程電子負(fù)載的阻值和波浪能發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率等關(guān)鍵信息，便于監(jiān)控輸出功率優(yōu)化裝置的運(yùn)行狀態(tài)。此外，該上位機(jī)可以發(fā)送命令給單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)可編程電子負(fù)載的手動(dòng)加載。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于海洋能優(yōu)化利用領(lǐng)域，是一種通過自適應(yīng)加載實(shí)現(xiàn)波浪能發(fā)電系統(tǒng)輸出功率優(yōu)化的方案。變負(fù)載控制下波浪能發(fā)電系統(tǒng)的最佳輸出研究表明，在一定工況下波浪能發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率隨負(fù)載阻值的不同而不同，并在某一阻值時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到最佳輸出狀態(tài)。波浪能發(fā)電裝置在變工況下運(yùn)行，人工長期手動(dòng)加載不現(xiàn)實(shí)。因此本專利提出自適應(yīng)加載的思想。即當(dāng)波浪能帶動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)工作時(shí)，基于實(shí)際工況，根據(jù)輪機(jī)或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速由單片機(jī)實(shí)時(shí)、自動(dòng)調(diào)整可編程電子負(fù)載的阻值，使波浪能發(fā)電系統(tǒng)的輸出性能最優(yōu)。此外，通過開發(fā)的上位機(jī)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)查詢波浪能發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況并完成關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸。本發(fā)明裝置可以提高波浪能發(fā)電效率，具有極大的發(fā)展優(yōu)勢。

技術(shù)研發(fā)人員：霍海波;何海輝;許逸
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.27
技術(shù)公布日：2017.09.19