文章针对波浪能装置液压发电系统展开了实验研究,分别进行了电阻负载特性实验和电池负载特性实验,研究了负载阻值对电阻负载发电特性的影响,以及不同充电电压和不同启动压力对电池负载发电特性的影响。研究结果表明:在电阻负载情况下,存在最优负载阻值,在最优负载阻值下,系统的发电效率达到最高;在电池负载情况下,充电电压决定着发电电压的大小,启动压力决定了发电电流的大小,并且启动压力的增加对液压发电系统的发电效率也会有所提高。

液压式能量转换系统是波浪能发电装置应用最为广泛的一种能量转换方式。本文针对波浪能液压能量转换系统展开了模型仿真研究,建立了带有蓄能稳压环节和液压自治控制器的波浪能装置液压能量转换系统的数学模型。基于所建立的数学模型搭建了波浪能装置液压转换系统的MATLAB and Simulink仿真框图,对系统进行仿真,并利用实海况实验得到的发电数据和仿真数据进行对比。结果显示,二者之间的相对误差较小,验证了该系统仿真模型的准确性。此外,还分别模拟了规则波和随机波输入情况下液压能量转换系统的发电特性曲线。仿真结果表明,无论是规则波还是随机波,经过液压能量转换系统之后,输出的发电特性都比较稳定,也即是利用该能量转换系统实现将不稳定的波浪能转换成稳定的电能,提高了发电质量,为后续的电力输送及并网提供了便利。

液压式波浪能发电技术因成熟度高、输出稳定,是目前发展较好的波浪能发电技术之一。介绍了液压式波浪能发电装置的三大元件和液压式波浪能发电系统最新的研究进展,提出了液压式波浪能发电系统现阶段存在的不足,展望了液压式波浪能发电技术未来的发展趋势。

文章针对传统波浪能液压发电装置存在环境污染、安全性差等问题介绍了一种以水为介质的液压系统,有效解决传统油压存在问题。该装置再通过以STM32F103VET6单片机为核心的参数检测系统,从压力检测模块、温度检测模块、流量监测模块、转速检测模块四方面分别测量压力、海水温度、流量、转速,从而实时监测附近海洋区域的环境是否适合发电。本装置能耗低,效率高,应用前景广泛。

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。

在探究国内外波浪能发电装置研究现状和分析各种波浪能发电装置优缺点的基础上,设计了一种液压缸,主要用于有多个振荡浮子的海上多功能发电装置。现对液压缸的主要尺寸进行了设计和校核,在传统液压缸结构的基础上对液压缸的外形进行了设计,并对液压缸的缸筒和活塞杆进行强度校核,结果满足液压系统中受力最为频繁的使用要求。

<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。