本發(fā)明涉及海上發(fā)電的，尤其是涉及一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著海洋能向深海方向的開發(fā)趨勢(shì)，現(xiàn)有建造的波浪能裝置、光伏裝置存在諸多問題，如由于海上環(huán)境復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)有較大的風(fēng)浪，導(dǎo)致海面處于劇烈的波動(dòng)狀態(tài)，波浪作用會(huì)導(dǎo)致光伏和波浪能裝置大幅縱搖運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重影響其發(fā)電效率和穩(wěn)定性；同時(shí)由于海上光伏和波浪能發(fā)電的成本居高不下，進(jìn)一步制約其發(fā)展。因此，現(xiàn)提出一種能降本增效，提高穩(wěn)定性的光伏-擺式波浪能集成系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，能同時(shí)利用光能和波浪能發(fā)電，并通過波浪能裝置的設(shè)置，減小光伏載體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能量高效利用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，包括若干個(gè)依次連接的浮箱，所述浮箱上設(shè)置有若干個(gè)液壓支撐腿，所述液壓支撐腿上設(shè)置有光伏板，所述浮箱之間通過連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)式連接有擺式波浪能發(fā)電裝置；

3、所述擺式波浪能裝置的包括若干個(gè)與所述連接桿末端連接的液壓缸，若干個(gè)所述液壓缸通過連接管依次連接液壓缸儲(chǔ)能裝置、發(fā)電裝置和pto裝置，所述液壓儲(chǔ)能裝置設(shè)置在擺式波浪能裝置的內(nèi)部中心處，所述pto裝置通過連接筒與所述發(fā)電裝置連接。

4、優(yōu)選的，所述連接桿具體包括，所述連接桿包括依次連接的連接筒、伸縮關(guān)節(jié)和軟管，所述軟管的另一端與所述液壓缸連接。

5、優(yōu)選的，所述液壓缸中設(shè)置有液壓油，所述發(fā)電裝置設(shè)置渦輪和發(fā)電機(jī)。

6、優(yōu)選的，所述多浮體光伏系統(tǒng)在頻域的受限運(yùn)動(dòng)方程如下：

7、

8、上式中：ω表示入射波的角頻率；a＝ajj和b＝bjj是6n×6n的附加質(zhì)量矩陣和輻射阻尼矩陣；n是浮體的總數(shù)；bvis是粘度阻尼矩陣；kr是凈水恢復(fù)力矩陣；km是等效系泊力剛度矩陣；bhinge和khinge分別代表阻尼和剛度系數(shù)；ξ是系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的1×6n向量；fex是作用在系統(tǒng)上的波浪激振力的6n×1向量；fl是浮體之間約束所產(chǎn)生的力矩，是一個(gè)5n×1矩陣；系統(tǒng)的約束關(guān)系用以下矩陣形式表示：

9、c(x)＝[c1(x)?c2(x)?c3(x)?c4(x)?c5(x)]t＝0；

10、上式中：ci(x)對(duì)于除了縱搖以外的五個(gè)自由度約束；ci(x)是c(x)的5×6n線性約束雅可比矩陣；c(x)和ci(x)通過多體動(dòng)力學(xué)來表述。

11、因此，本發(fā)明采用上述的一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，具有以下好處：

12、(1)在本發(fā)明中利用太陽能與波浪能在時(shí)空分布上的互補(bǔ)性，使得多能發(fā)電輸出峰谷交錯(cuò)補(bǔ)償，提高集成系統(tǒng)整體輸出穩(wěn)定性，降低整流難度，多能互補(bǔ)，可有效提高多能集成系統(tǒng)的發(fā)電功率。同時(shí)亦能提高系統(tǒng)自存能力，延長(zhǎng)使用周期

13、(2)在本發(fā)明中，提出的裝置能聯(lián)合集成系統(tǒng)可共享電網(wǎng)、系泊等基礎(chǔ)設(shè)施，能有效降低生產(chǎn)成本；同時(shí)亦能共享運(yùn)維，提高單次出海維修效率，便于生產(chǎn)、建造、維修的控制管理工作，達(dá)到降本增效的綜合目的

14、(3)在本發(fā)明中的擺式波浪能裝置內(nèi)配置pto阻尼裝置，能對(duì)波浪能裝置配置適當(dāng)pto阻尼，在捕獲波浪能的同時(shí)，可有效的抑制多浮體模型下光伏模塊運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，達(dá)到了“一舉兩得”的效果。

15、下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，其特征在于：包括若干個(gè)依次連接的浮箱，所述浮箱上設(shè)置有若干個(gè)液壓支撐腿，所述液壓支撐腿上設(shè)置有光伏板，所述浮箱之間通過連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)式連接有擺式波浪能發(fā)電裝置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，其特征在于：所述連接桿具體包括依次連接的連接筒、伸縮關(guān)節(jié)和軟管，所述軟管的另一端與所述液壓缸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，其特征在于：所述液壓缸中設(shè)置有液壓油，所述發(fā)電裝置設(shè)置渦輪和發(fā)電機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊式光伏-擺式波浪能集成裝置，其特征在于：所述多浮體光伏系統(tǒng)在頻域的受限運(yùn)動(dòng)方程如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種模塊式光伏?擺式波浪能集成裝置，屬于海上發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域；包括若干個(gè)依次連接的浮箱，所述浮箱上設(shè)置有若干個(gè)液壓支撐腿，所述液壓支撐腿上設(shè)置有光伏板，所述浮箱之間通過連接桿設(shè)置有擺式波浪能發(fā)電裝置；所述擺式波浪能裝置的包括若干個(gè)與所述連接桿末端連接的液壓缸，若干個(gè)所述液壓缸通過連接管依次連接液壓缸儲(chǔ)能裝置、發(fā)電裝置和PTO裝置，所述液壓儲(chǔ)能裝置設(shè)置在擺式波浪能裝置的內(nèi)部中心處，所述PTO裝置通過連接筒與所述發(fā)電裝置連接。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，能同時(shí)利用光能和波浪能發(fā)電，并通過波浪能裝置的設(shè)置，減小光伏載體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能量高效利用。

技術(shù)研發(fā)人員：金鵬,黃強(qiáng),葉冰旭,藍(lán)妮,劉宇航,周斌珍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8