在简述悬臂结构浮子式波浪能发电装置基本原理的基础上,阐述并解析了装置结构,以双体船作为安装平台,创新地将悬臂支架设计为可随波浪运动上下浮动的结构,并设计了新式的液压系统、齿轮换向增速箱以及发电系统,从而显著提高了浮子式波浪能发电装置对波浪能的捕获效率和发电效率。

构建液压蓄能式波浪能发电系统,以降低电能传输过程交流侧电流谐波为目标,提出采用三开关Vienna整流器与T型三电平逆变器构成的电能传输方案。介绍发电系统组成部分,分析Vienna整流器与T型三电平逆变器的优势,并建立系统主要部件数学模型。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,在不同波浪条件下对系统间歇发电模式与连续发电模式进行仿真。仿真结果表明,系统可在不同波浪条件下稳定工作,采用的变流方案对机侧与网侧电流谐波抑制效果佳,满足并网标准对电流谐波限值和总谐波畸变率的要求。

针对小型海洋观测仪器用电需求,研究高效、可靠的小型液压式波浪能装置能量转换系统。在实验室建立一套3 kW的液压式波浪能能量转换系统,进行不同电阻负载、不同蓄能体积以及不同控制策略的液压系统试验,获得PTO效率曲线及各发电过程的特性曲线,详细分析不同控制策略的能量转换特性,得到PTO效率随阻值的增大趋于平稳、蓄能体积基本不影响PTO转换效率的结论,验证有蓄能器无控制器型直冲式能量转换系统的可行性。

针对波浪能发电装置的液压系统存在环境污染、安全性差和工作可靠性差等问题,设计一种以水为工质的波浪能发电装置液压系统,对系统组成和液压元件设计进行分析,有效解决传统油压传动存在的问题,为海洋环境中液压系统的优化设计提供一种新思路。同时设计一种基于STM32单片机的液压参数监测系统,可实现对压力、温度、流量、转速的实时监测。在实验室条件下对系统进行测试,结果表明:该液压系统工作性能稳定、监测系统测试精度高,可作为监控液压系统工作状态的有效方式。

<正>1波浪能及波浪能量的机电转换方式风能是太阳能的一种形式图1表明波浪能是风能在海洋表面转化而来的。海洋可以视为风能与波浪能的转换器由于海水密度远高于空气密度波浪能的能量密度远高于风能密度换言之海洋可视为能量聚集器据此波浪发电装置的几何尺寸可远小于风力发电装置。图2为全球波浪能的分布示意图。

图1为一种海面软管式波浪能转换装置。软管1内充满海水，该软管的一端与换能装置5相连，另一端与管帽2相连，换能装置5及管帽2都由锚缆7与海底相连接，锚缆7不仅防止海面软管式波浪能转换装置被波浪冲走，主要是要保证海面软管式波浪能转换装置在海面下的布置方向与波浪行进方向一致。沿软管长度方向均布了若干个浮子4，浮子4浸泡在海面下的部分是空心的且开有进水口，以使软管1内始终能充满海水。浮子4的另一个基本功能是使整个软管式波浪能转换装置能漂浮在海面，但能使软管式波浪能转换装置始终浸泡在海面下。

4 软管式波浪能量转换装置原理初步分析软管式波浪能转换装置的基本原理源自心血管系统。换言之软管式波浪能转换装置本质上是一种仿生装置，当然人体的心血管系统的血液动力学问题要更为复杂，因为血液是粘性流体，另外血管是软管，血液在血管内的流动不仅仅由心脏泵送压力产生的流动，还由包围血管的肌肉的张弛运动对血管的挤压而对血管内血液流动的辅助作用。

提取海洋波浪能为海上设备提供电力是当前可再生能源领域海洋能方向的一个研究热点。本文提出了一种利用下端系泊于海底、上端悬挂于浮体的液压系统来吸收波浪能的方法为探讨该方法本文对其实验装置模型进行了设计和受力分析。通过受力分析和水动力学计算求出了液压系统在特定波况和最优外部阻尼下做功的最大值。模型设计工作为进一步进行实体设计和实海况实验积累了经验。

随着经济的发展新能源的开发已经成为一个迫在眉睫的问题。介绍波浪能发电装置的PTO系统通过数学计算设计了关键装置蓄能器的研究方法;利用AMESim仿真软件对波浪能发电装置的闭式液压换能系统进行建模和仿真仿真结果初步验证了数学方法的可靠性;并在此基础上设计了模拟实验实验数据证明了该方法的可行性为波浪能发电装置结构参数的优化提供参考。

波浪能液压转化系统采用圆柱浮体垂荡运动激励液压缸,液压缸活塞往复振荡将波浪能转化成液压能,经过调节阀组和蓄能器储存输入液压马达,马达驱动发电机转化成电能。建立不规则波浪作用圆柱浮体并激励液压缸活塞的时域动力模型,建立液压系统蓄能器和马达能量传输及转化模型,研究了液压缸和蓄能器能量转化过程中压力和流量、马达转速和输出功率的动态特性。分析了随机波在液压系统中的能量传输规律和转化效率。