ES2874758T3 - Convertidor de la energía de las olas que utiliza una masa de reacción interna y un resorte - Google Patents
Convertidor de la energía de las olas que utiliza una masa de reacción interna y un resorte Download PDFInfo
- Publication number
- ES2874758T3 ES2874758T3 ES06838722T ES06838722T ES2874758T3 ES 2874758 T3 ES2874758 T3 ES 2874758T3 ES 06838722 T ES06838722 T ES 06838722T ES 06838722 T ES06838722 T ES 06838722T ES 2874758 T3 ES2874758 T3 ES 2874758T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- reaction mass
- spring
- casing
- internal oscillator
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 99
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
- F03B13/20—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/40—Movement of component
- F05B2250/44—Movement of component one element moving inside another one, e.g. wave-operated member (wom) moving inside another member (rem)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
- F05B2260/502—Kinematic linkage, i.e. transmission of position involving springs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Un sistema convertidor de la energía de las olas (WEC) que comprende: una carcasa (10) que responde al movimiento de las olas en un cuerpo de agua; un oscilador interno que incluye una masa de reacción (20) y un mecanismo de resorte que incluye: un sistema de poleas que tiene una relación de multiplicación y un resorte (30); el mecanismo de resorte para el acoplamiento de la masa de reacción a la carcasa, dicho oscilador interno está montado dentro de la carcasa para moverse fuera de fase con respecto a la carcasa, cuando la carcasa y el oscilador interno se colocan en un cuerpo de agua sujeto a las condiciones de las olas; un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre la carcasa y el oscilador interno para la conversión de su movimiento relativo en energía eléctrica; en el que la PTO y el oscilador interno están ubicados dentro de la carcasa para estar genéricamente aislados del cuerpo de agua; y el mecanismo de resorte está acoplado a la masa de reacción que está montada de forma que la masa de reacción se mueve linealmente hacia arriba y hacia abajo dentro de la carcasa y el desplazamiento lineal efectivo del mecanismo de resorte es menor que el desplazamiento lineal de la masa de reacción.
Description
DESCRIPCIÓN
Convertidor de la energía de las olas que utiliza una masa de reacción interna y un resorte
Antecedentes de la invención
Esta invención se refiere a un aparato para la conversión de la energía presente en olas superficiales de grandes cuerpos de agua en energía eléctrica útil.
Se conocen varios sistemas de convertidor de energía de las olas (WEC). Por ejemplo, se hace referencia a la solicitud de patente de los Estados Unidos S/N 09/379,421 presentada el 21 de agosto de 1999, titulada “Wave Energy Converter Utilizing Pressure Difference", cedida al cesionario de la presente solicitud.
Los sistemas WEC conocidos por lo general incluyen un “flotador” (o “carcasa”) y un “larguero” (o “eje” o “columna” o “pistón”) que están diseñados para moverse entre sí para convertir la fuerza de las olas en energía mecánica. En estos sistemas, el flotador por lo general se representa o se denomina miembro móvil y el larguero como miembro no móvil o conectado a tierra mecánicamente. Pero puede ocurrir lo contrario. De manera alternativa, el larguero y el flotador se pueden mover entre sí.
El documento JP 4215491B S desvela un generador de energía de las olas.
La patente de los Estados Unidos 3696251 desvela un generador para boyas oceanográficas en el que el movimiento del generador provoca un movimiento relativo de la armadura y el estator.
El documento FR-A-2094648 desvela un dispositivo para capturar energía de las olas con un flotador y un resorte. En estos sistemas WEC de la técnica anterior, el flotador y el larguero están expuestos a los elementos y fuerzas del agua. De acuerdo con lo mostrado en la Fig.1, un WEC por lo general incluye un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre el flotador (carcasa del WEC) y el larguero (eje o columna) para convertir la potencia mecánica disponible del WEC en energía eléctrica. El dispositivo PTO puede ser cualquier dispositivo capaz de convertir el movimiento relativo entre el flotador y el larguero en energía eléctrica. Por ejemplo, el dispositivo PTO puede ser un traductor lineal a rotativo (por ejemplo, un conjunto de engranaje de piñón y cremallera, un conjunto de husillo de bolas, un cilindro hidráulico y un conjunto de motor o un cilindro neumático y un conjunto de motor) acoplado a un generador eléctrico rotativo. El dispositivo PTO también puede ser un generador eléctrico lineal (LEG) que convierte directamente la energía mecánica en energía eléctrica por medio de inducción electromagnética.
En algunos sistemas WEC, el dispositivo PTO se coloca en el agua y se acopla al flotador y al larguero. En otros sistemas, una articulación mecánica (por ejemplo, “varilla de empuje”) conectada a uno de los flotadores y largueros se une a un dispositivo PTO ubicado dentro del otro del flotador y larguero, con la varilla de empuje pasando a través de un sello hermético.
Existen numerosos problemas en el diseño de tales sistemas para aprovechar la energía contenida en las olas superficiales del agua. Algunos de estos problemas incluyen:
• Los cojinetes entre el flotador y el larguero son complejos y costosos debido a la necesidad de operar en el agua y estar sujetos al crecimiento marino, la contaminación y la corrosión.
• El dispositivo de toma de fuerza y sus cojinetes son complejos y costosos debido a la necesidad de operar en el agua y estar sujetos al crecimiento marino, la contaminación y la corrosión.
• La articulación mecánica que conecta un flotador a una PTO montada internamente está sujeta al crecimiento marino, la corrosión y la contaminación.
• Las fuerzas de las olas y la amortiguación viscosa limitan la medida en que el flotador y el larguero se pueden mover entre sí, para de ese modo disminuir el potencial de recolección de energía. La eficiencia de un WEC de tipo “absorbente puntual” a menudo está limitada por la amortiguación viscosa del agua.
• El diseño de un sistema de amarre (anclaje) para un WEC que consiste en dos o más objetos que interactúan directamente con el agua y las olas suele ser complejo.
Algunos de los problemas señalados con anterioridad se han reconocido y abordado en la técnica anterior, de acuerdo con lo analizado, por ejemplo, en: (1) Temeev, A., Antufyev, B. y Temeev, S.; “Simulation of Oscillatory Drive for Float Wave energy converter’, en Fifth European Wave Energy Conference Proceedings, Hydraulics & Maritime Research Centre, Cork, Irlanda, págs. 386 a 391, 2003; y (2) French, M. J. y Bracewell, R. H., “Heaving Point-Absorbers Reacting Against an Internal Mass", en Hydrodynamics of Ocean Wave-Energy Utilization, Lisboa, Portugal, Springer-Verlag, págs. 247 a 255, 1985. De acuerdo con lo sugerido en estas referencias algunos de los problemas, discutidos con anterioridad, se puede superar por medio de la construcción de un WEC con un “flotador” sobre el que actúan las olas, una masa de “reacción” que está totalmente contenida dentro del flotador, y un resorte
y un dispositivo de toma de fuerza que acoplan la masa de reacción al flotador. En este tipo de sistema, la masa encerrada (m) está suspendida o sostenida por un resorte que está conectado al flotador y cuya constante de fuerza (k) está sintonizada para dar el período natural deseado (Tn) del WEC.
Un problema con este enfoque (es decir, seleccionar la característica de fuerza del resorte para producir un período natural deseado) es que la longitud del resorte típicamente es muy grande y no es práctico construir o alojar un resorte tan grande dentro del flotador. La longitud del resorte en aguas tranquilas (xo) se puede determinar por medio de la resolución de las dos ecuaciones siguientes de manera simultánea.
m ■ g = k ■ x
Ecuación 1
La ecuación 1 muestra que la fuerza hacia abajo de la masa de reacción (mg) es igual a la fuerza hacia arriba del resorte (kx) en condiciones estáticas. La ecuación 2 muestra que la masa (m) y la constante de fuerza del resorte (k) se pueden seleccionar para dar al oscilador de masa-resorte una frecuencia de oscilación natural cercana a la de las ondas predominantes; donde Tn es igual al período de la onda.
Si las dos ecuaciones se resuelven de manera simultánea, la longitud del resorte de aguas tranquilas (xo) sería:
Si el sistema de masa-resorte está sintonizado para una onda de 4 segundos (T), la longitud del resorte (xo) sería de aproximadamente 4 metros. Si el sistema de masa-resorte está sintonizado para una onda de 8 segundos (T), la longitud del resorte (xo) sería de aproximadamente 16 metros. La fabricación y colocación de un resorte tan grande dentro de un flotador presenta muchos problemas.
El problema de la necesidad de un resorte muy largo, descrito con anterioridad, se supera en los sistemas que representan la invención de acuerdo con lo descrito a continuación. Esta invención se refiere a un convertidor de energía de las olas (WEC) que incluye un “flotador” que se expone a las olas superficiales, un “oscilador” interno formado por una masa y un resorte, y un dispositivo de toma de fuerza que se acopla entre la masa y el flotador. Sumario de la invención
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de convertidor de energía de las olas de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de convertidor de energía de las olas de acuerdo con la reivindicación 2.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de convertidor de energía de las olas de acuerdo con la reivindicación 3.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de convertidor de energía de las olas de acuerdo con la reivindicación 4.
De acuerdo con un quinto aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de convertidor de energía de las olas de acuerdo con la reivindicación 6.
De acuerdo con lo analizado más adelante, los solicitantes han ideado otras realizaciones para ayudar a mantener el tamaño y la rigidez de los resortes dentro de un intervalo práctico.
A fin de mantener al mínimo la masa pre-desplegada o “seca” del WEC, la masa de reacción puede ser un tanque de agua que se llena solo después de que el WEC se ha desplegado en el agua. Se debe apreciar que las baterías de boya de WEC (que funcionan para almacenar la energía convertida) también se pueden usar como masa de reacción.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos, que no están dibujados a escala, los caracteres de referencia similares indican componentes similares; y
La Figura 1 muestra una versión generalizada de un convertidor de energía de las olas (WEC) de la técnica
anterior;
La Figura 2 muestra varias configuraciones de WEC de la técnica anterior que incluyen un flotador, una masa de reacción, una PTO y un resorte muy largo;
La Figura 3 representa un WEC que representa la invención en el que se usa una disposición de polea para permitir el uso de un resorte “corto” (compacto);
La Figura 3A es una representación esquemática simplificada de una viga en voladizo a la que se fija una masa y un resorte.
La Figura 3B es una representación esquemática simplificada de una viga en voladizo que ilustra, por ejemplo, que, de acuerdo con la invención, un desplazamiento de la masa en una distancia 2X da como resultado que el resorte se extienda solo en una distancia X.
La Figura 4 es un dibujo idealizado de otro WEC que representa la invención en el que se usa un mecanismo de tijera para permitir el uso de un resorte “corto” (compacto);
La Figura 5 es un dibujo idealizado de otro WEC que representa la invención en el que se usa una viga en voladizo para permitir el uso de un resorte “corto” (compacto);
La Figura 6 es un dibujo idealizado de otro WEC que representa la invención en el que un cilindro hidráulico y un acumulador funcionan como un resorte y reemplazan la necesidad de un resorte físico;
La Figura 7 es un dibujo idealizado de otro WEC que representa la invención en el que se usan un husillo de bolas y un resorte de torsión para proporcionar un resorte “corto”;
La Figura 7A es un dibujo idealizado de un WEC que representa la invención en el que se usan un husillo de bolas y un resorte de torsión para proporcionar un resorte “corto”, y en el que se usa una caja de engranajes para disminuir el intervalo de desplazamiento angular del resorte de torsión y de ese modo aumenta la respuesta de par del resorte de torsión.
La Figura 8 es un diagrama de formas de onda que muestra resultados de simulación para un WEC que representa la invención;
La Figura 9 es un diagrama que muestra la energía generada para varias configuraciones diferentes de WEC que representan la invención;
Las Figs. 10a, 10b y 10c son representaciones idealizadas de partes del sistema de la Fig. 6 que ilustran diferentes interconexiones de un cilindro hidráulico con un acumulador adjunto; y
Las Figs. 11a, 11b, 11c y 11d son representaciones idealizadas de partes del sistema de las Figs. 6 y 10a que ilustran varias posiciones de un cilindro hidráulico y un acumulador en respuesta a diferentes condiciones de oleaje que provocan un movimiento relativo entre el flotador y la masa de reacción.
Descripción detallada de la invención:
De acuerdo con lo discutido con anterioridad con referencia a las Figs. 1 y 2 y de acuerdo con lo señalado en las referencias (1) y (2), citadas con anterioridad, se ha sugerido superar los problemas con los WEC existentes en los que el larguero, el flotador y el dispositivo PTO están expuestos al agua por medio de la construcción de un WEC con una “carcasa” (flotador) sobre la que actúan las olas y por el uso de una masa de “reacción” que está totalmente contenida dentro del flotador con un resorte y un dispositivo de toma de fuerza que acoplan la masa de reacción al flotador. En este tipo de sistema, la masa encerrada (m) está suspendida o sostenida por un resorte que está conectado al flotador y cuya constante de fuerza (k) está sintonizada para dar el período natural deseado (Tn) del WEC. Un problema con este enfoque (es decir, seleccionar la característica de fuerza del resorte para producir un período natural deseado) es que la longitud requerida del resorte es tan larga (grande) que no es práctico construirlo o alojarlo dentro del flotador. La longitud del resorte en aguas tranquilas (xo) se puede determinar por medio de la resolución de las dos ecuaciones siguientes de manera simultánea.
m ■ g = k ' X Ecuación 1
La ecuación 1 muestra que la fuerza hacia abajo de la masa de reacción (mg) es igual a la fuerza hacia arriba del resorte (kx) en condiciones estáticas. La ecuación 2 muestra que la masa (m) y la constante de fuerza del resorte (k) se pueden seleccionar para dar al oscilador de masa-resorte una frecuencia de oscilación natural cercana a la de las ondas predominantes.
Si las dos ecuaciones se resuelven de manera simultánea, la longitud del resorte en aguas tranquilas (xo) sería:
Si el sistema de masa-resorte está sintonizado para una onda de 4 segundos (T), la longitud del resorte (xo) sería de aproximadamente 4 metros. Si el sistema de masa-resorte está sintonizado para una onda de 8 segundos (T), la
longitud del resorte (xo) sería de aproximadamente 16 metros.
La Figura 2 es una ilustración de un WEC con un resorte que está ajustado para proporcionar un período de oscilación de aproximadamente 8 segundos. De acuerdo con lo mostrado, la longitud del resorte en condiciones estáticas es bastante larga.
Los problemas asociados con la necesidad de tener un resorte largo y/o grande se superan en los sistemas que representan la invención.
De acuerdo con lo mostrado en la Fig. 3, los WEC que representan la invención incluyen un “flotador” (“carcasa” o “casco”) 10 que está expuesto a las olas superficiales, un “oscilador” interno formado por una masa de reacción 20 y un resorte 30, y un dispositivo de toma de fuerza (PTO) 40 acoplado entre la masa de reacción 20 y el flotador 10 para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
La carcasa y el oscilador interno están construidos de forma que, cuando se colocan en un cuerpo de agua y en respuesta a las olas en el cuerpo de agua, haya un movimiento relativo entre la carcasa 10 y la masa del oscilador interno 20. Por ejemplo, la carcasa se mueve hacia arriba y hacia abajo en respuesta al movimiento ascendente y descendente de las olas. Luego, después de un retraso de fase, la masa se mueve, correspondientemente. La PTO convierte el movimiento relativo del flotador y la masa/resorte en energía eléctrica. El dispositivo PTO puede ser cualquiera de varios dispositivos, incluido un generador eléctrico lineal (LEG) o un traductor que convierte el movimiento lineal y la fuerza en movimiento giratorio y par, acoplado a un generador eléctrico giratorio.
El resorte 30 que conecta la masa de reacción 20 a la carcasa 10 puede ser un resorte físico, tal como un resorte helicoidal, un resorte de hojas o un resorte de torsión. De manera alternativa, la función del resorte 30 se puede obtener por medio del control de la PTO para que se comporte como un resorte (es decir, la fuerza de retroceso aumenta con el desplazamiento). Además, la función del resorte 30 se puede obtener por medio de una combinación de un dispositivo físico y uno equivalente.
Un aspecto importante de la presente invención que la diferencia de la técnica anterior es el reconocimiento de que la longitud del resorte se puede reducir por el uso de máquinas o mecanismos “simples” o “compuestos”. Un ejemplo es un resorte conectado a la masa de reacción por un sistema de polea de “bloqueo y aparejo”, de acuerdo con lo mostrado en la Fig. 3. En este sistema, la rigidez del resorte aumenta y el desplazamiento (recorrido) del resorte disminuye en proporción de multiplicación del sistema de poleas. Es mucho más fácil construir un resorte corto y rígido que construir un resorte largo y suave. También es más fácil colocar un resorte rígido tan corto dentro de una boya del WEC. Incluso si es posible construir un resorte largo con la característica de fuerza-desplazamiento adecuada, el volumen de la boya del WEC ocupada por el resorte y la masa de reacción haría que la boya del WEC fuera larga y su desempeño hidrodinámico podría verse afectado negativamente.
En el WEC que representa la invención mostrada en la Fig. 3, se permite que el flotador (10), anclado libremente al fondo del mar (11), se mueva hacia arriba y hacia abajo con las olas. Una masa de “reacción” (20) está contenida dentro de la carcasa (10). Su movimiento está guiado por un conjunto de guías o rieles de bajo rozamiento (13). El movimiento de la masa de reacción está limitado por un conjunto de topes (topes inferiores 15 y topes superiores 17) que pueden ser conjuntos de resortes o amortiguadores (15, 17) o una combinación de los mismos. La masa de reacción (20) está conectada a un cable (19) o cuerda que está conectada a un resorte “oscilador” (30) con el cable o cuerda pasando por un juego de poleas. El resorte del oscilador (30) está conectado en un extremo (a través de la disposición de la polea) a un extremo del cable (19) y en su otro extremo al flotador (10). Se puede determinar un valor óptimo de la constante de fuerza del resorte (k). Si se usa una proporción de multiplicación de polea de 4:1 (de acuerdo con lo mostrado en la Figura 3), la longitud del resorte se puede reducir y la constante de fuerza del resorte se puede aumentar por medio de la proporción de multiplicación de la polea, o cuatro. El beneficio es que el resorte es cuatro veces más corto de lo que se requeriría sin las poleas. Además, resulta práctico ajustar la ubicación del punto de conexión del resorte oscilador (30) al flotador (10) de una manera que mueva la posición neutra de la masa de reacción (20) en, o hacia, una ubicación deseada. Por ejemplo, se puede cargar el sistema de poleas y el resorte con la masa de inercia. La masa inicialmente sería baja en el flotador. Con el resorte mantenido bajo tensión, la masa se podría elevar y el cable acortarse de forma que la masa esté en la posición neutra deseada. Existen numerosas disposiciones alternativas de las poleas y el resorte.
Las Figuras 3A y 3B se pueden usar para ilustrar el funcionamiento de un sistema que representa la invención. La Fig. 3A ilustra el sistema en reposo. Para esta condición, se muestra un brazo en voladizo 301 anclado en un punto final 311 con un resorte 30a conectado entre el punto medio 315 de la viga 301 y un punto fijo 313. Se muestra una masa de reacción 20a conectada al otro extremo 317 de la viga en voladizo 301. La figura muestra una distancia d1 entre el punto 311 y el punto 315 y una distancia d2 entre el punto 315 y el punto final 317. Conceptual y realmente, el resorte no necesita ser conectado al punto medio; que es d1 no necesita ser igual a d2.
La Fig. 3B muestra que cuando la masa de reacción 20a se mueve hacia abajo una distancia “2X”, el resorte 30a se ha extendido solo la distancia “X”. Debería ser evidente a partir de las figuras que la proporción de d1 a d2 se puede variar para hacer que el desplazamiento del resorte sea una función variable del desplazamiento de la masa de reacción. Sin embargo, en todos los casos de realización de la invención, el desplazamiento lineal de la masa será
siempre mayor que el desplazamiento efectivo del resorte.
El sistema de poleas y la masa se pueden diseñar de forma que una rápida aceleración del flotador (10) y/o la masa de reacción (20) no provoque que el cable (19) se afloje y se atasque en las poleas.
La Fig. 4 muestra un sistema en el que se coloca un mecanismo de tijera (50) entre el flotador (10) y la masa (20). Se muestra un conjunto de resortes (30a y 30b) conectados entre la porción superior del flotador y puntos seleccionados del mecanismo de tijera. La fuerza requerida del resorte es igual a la de un solo resorte largo multiplicada por la proporción de multiplicación de la fuerza mecánica del mecanismo de tijera. La longitud del resorte se reduce en la misma proporción. Los resortes también se podrían unir a diferentes puntos (por ejemplo, en la parte inferior) del conjunto de tijera.
La Fig. 5 ilustra otra disposición para permitir que los resortes relativamente cortos funcionen como resortes mucho más largos. Por lo tanto, se puede acortar la longitud del resorte. En la Fig. 5, los resortes osciladores (30a, 30b) están conectados a la masa de reacción (20) por medio de un conjunto de vigas largas (60a, 60b). En esta realización, los resortes (30a, 30b) estarían ubicados cerca del fulcro de la viga (31) de forma que un resorte más corto y rígido reaccione con la masa de reacción de la misma manera que lo hace un resorte largo y más suave que está conectado directamente a la masa de reacción (20). Una ventaja de este enfoque es que el extremo del resorte unido al flotador se puede subir o bajar para poner la posición neutra de la masa en una posición deseada.
Implementación de resortes hidráulicos (Figura 6)
La Figura 6 ilustra que un resorte físico se puede reemplazar por la combinación de un cilindro hidráulico 70 y un acumulador hidráulico 80. Por lo tanto, se puede usar un cilindro hidráulico acoplado a un acumulador grande (véase la Figura 6). En la Figura 10a, 10b y 10c se muestran tres disposiciones de sistemas hidráulicos alternativos. En la disposición más simple, mostrada en las Figuras 6 y 10a, se coloca un cilindro hidráulico (70) entre la masa de reacción (20) y el flotador (10). Un puerto (71) del cilindro hidráulico (70) está conectado a un acumulador hidráulico (80). (De acuerdo con lo ilustrado en las Figuras 10b y 10c, existen otras posibles interconexiones del cilindro hidráulico y el acumulador para una operación mejor o más suave). El tamaño y la precarga del acumulador se pueden seleccionar de una manera que produzca el desplazamiento inicial y la elasticidad deseados (es decir, la rigidez efectiva del resorte). El volumen del acumulador determina la elasticidad. La precarga de presión del acumulador determina el desplazamiento inicial del cilindro hidráulico cargado mecánicamente.
Se debería apreciar que hay varias otras formas de hacer resortes con el desplazamiento de aguas tranquilas y la elasticidad operativa deseados.
Por lo tanto, la invención de los solicitantes reside en parte en el reconocimiento de que un resorte largo (que haría ineficaz al WEC) puede ser reemplazado por un resorte o un conjunto de resortes de manera significativa más corto y/o por medio de la introducción de un dispositivo que pueda llevar a cabo la función de resorte sin necesidad de espacio indebido. Además, al acortar el resorte, es posible elevar el punto de unión del resorte al flotador y colocar la masa de reacción donde sea mejor para el funcionamiento del sistema.
A fin de mantener la masa pre-desplegada o “seca” del WEC al mínimo, la masa de reacción puede ser un tanque de agua que se llena solo después de que el WEC se ha desplegado en el agua. Las baterías de boya de WEC también se pueden usar como masa de reacción.
A continuación se describe un enfoque para dimensionar el cilindro hidráulico y el acumulador. Las Figuras 11a, 11b y 11c ilustran el funcionamiento del sistema para el movimiento desfasado relativo entre el flotador (carcasa) y la masa de reacción (véase la Fig. 11d) y definen algunos de los parámetros de dimensionamiento del sistema.
K = constante de resorte, seleccionada junto con la masa de reacción, M, para dar un período de oscilación natural cerca del período de onda predominante (ref.: Ecuación 2).
M = masa de reacción, seleccionada junto con la constante de resorte, K, para dar un período de oscilación natural cerca del período de onda predominante (ref.: Ecuación 2).
L= carrera de la masa de reacción (o recorrido)
g = aceleración gravitacional (9,8 m/s2)
Fo= fuerza sobre el cilindro hidráulico en aguas tranquilas
Fi= fuerza en el cilindro hidráulico cuando la masa de reacción está en la parte superior de la carrera
F2= fuerza en el cilindro hidráulico cuando la masa de reacción está en la parte inferior de la carrera
Po= presión en el cilindro hidráulico y el acumulador en condiciones de aguas tranquilas
Pi= presión en el cilindro hidráulico y el acumulador cuando la masa de reacción está en la parte superior de la carrera
P2= presión en el cilindro hidráulico y el acumulador cuando la masa de reacción está en la parte inferior de la carrera (por ejemplo, 3000 psi o 180 bar)
Vo= volumen de gas en el acumulador hidráulico en condiciones de aguas tranquilas; Se debe tener en cuenta que el acumulador se puede cargar o precargar con un gas para lograr los resultados deseados.
Vi= volumen de gas en el acumulador hidráulico cuando la masa de reacción está en la parte superior de la carrera
V2= volumen de gas en el acumulador hidráulico cuando la masa de reacción está en la parte inferior de la carrera
AV= cambio en el volumen de gas en el cilindro hidráulico para máxima carrera de masa de reacción
La fuerza sobre el cilindro hidráulico cuando el WEC está en aguas tranquilas, Fo, se calcula de la siguiente manera:
La fuerza sobre el cilindro en la parte superior del recorrido de la masa de reacción, Fi, se presenta de la siguiente manera:
La fuerza sobre el cilindro en la parte inferior del recorrido de la masa de reacción, F2, se presenta de la siguiente manera:
El área de “trabajo” del cilindro hidráulico, Ac, que produce la presión máxima deseada, P2, se presenta de la siguiente manera:
Sustituyendo la ecuación (5) en la ecuación (6) se obtiene la siguiente expresión para el área de trabajo del cilindro:
El cambio en el volumen de gas del acumulador a través de la carrera de la masa de reacción (recorrido) se presenta de la siguiente manera:
Si el gas acumulador es un gas diatómico ideal (de acuerdo con lo que se puede suponer que es el nitrógeno) y si la transferencia de calor se minimiza (es decir, adiabática), las presiones y volúmenes del acumulador en cada extremo del recorrido de la masa de reacción se relacionan de la siguiente manera:
Donde la cantidad y es 1,4. Dado que V2 = Vi - AV, las ecuaciones (7), (8) y (9) se pueden reorganizar para proporcionar la expresión para el mayor volumen de gas, cuando la masa de reacción está en la parte superior de la carrera:
El volumen del acumulador hidráulico se debe seleccionar para que sea un poco mayor que Vi.
Implementación de resortes de torsión (Figuras 7 y 7A)
Las Figuras 7 y 7A ilustran que un resorte helicoidal convencional o un resorte de hojas se puede reemplazar por un resorte de torsión. En la Figura 7, la masa de reacción (20) es guiada de manera vertical por rieles de guía (13). Estos rieles de guía (13) evitan que la masa de reacción (20) gire mientras sube y baja. La masa de reacción (20) está conectada a un mecanismo de traslación que convierte la fuerza y la velocidad lineales en par y velocidad de rotación. Un husillo de bolas es uno de esos dispositivos traductores. A medida que la masa de reacción (20) la masa se mueve hacia arriba y hacia abajo, el traductor gira. Un generador eléctrico está conectado al traductor. A medida que la masa se mueve hacia arriba y hacia abajo, el traductor gira en sentido horario y antihorario, y se genera energía eléctrica. En la Figura 7, uno o más resortes de torsión también están conectados al traductor. La constante de torsión del resorte se selecciona para proporcionar la constante de fuerza del resorte requerida, K, que le da a la boya del WEC un período natural cerca del período de oleaje predominante. Es posible que el intervalo de movimiento lineal de la masa de reacción (20) es tal que el intervalo de movimiento angular del resorte de torsión es
muy grande. En este caso, es posible insertar una caja de engranajes (por ejemplo, 726 en la Fig. 7A) entre el dispositivo lineal a giratorio (por ejemplo, el husillo de bolas) de forma que se reduce el intervalo de movimiento requerido del resorte de torsión. La Figura 7A muestra esta disposición de forma esquemática. Si se reduce el intervalo de movimiento requerido del resorte de torsión, entonces el resorte de torsión debe ser más rígido (por ejemplo, el par por unidad de desplazamiento constante para el resorte de torsión debe aumentar).
Disposición del dispositivo
En los sistemas que representan la invención, el WEC puede tener una flotabilidad del sistema “positiva” de forma que flote sobre la superficie del agua y responda a los cambios en la fuerza de flotación debidos al paso de las olas. El WEC se puede implementar con algún tipo de dispositivo de amarre que mantendrá al WEC en un intervalo de interés sin obstaculizar los movimientos que conducen a la conversión de energía. El WEC puede tener un sistema de flotabilidad “neutral” de forma que permanezca dispuesto dentro del volumen del cuerpo de agua y responde a los cambios en la presión hidrodinámica debido al paso de las olas. En este caso, el WEC se puede implementar con algún tipo de sistema para asegurar que el WEC se mantenga a la profundidad deseada. Este sistema que asegura que el WEC permanezca a una profundidad deseada puede estar activo (por ejemplo, un sistema con un detector de profundidad y un tanque de lastre ajustable) o puede ser pasivo (por ejemplo, una cadena que desciende al lecho marino).
Resultados del análisis (Figuras 8 y 9)
La Figura 8 muestra los resultados de la simulación por computadora para una combinación de masa de reacción, constante de resorte y amortiguación de PTO. En la traza superior (A), se ve que la amplitud del movimiento de la masa de reacción excede la amplitud de la onda. La segunda traza (B) muestra la velocidad de la masa de reacción en relación con el flotador. La tercera traza (C) muestra la fuerza que ejerce la masa de reacción sobre la unidad de toma de fuerza. La cuarta traza (D) muestra la energía instantánea generada por un WEC que representa la invención.
La Figura 9 muestra los resultados de varias ejecuciones de simulación por computadora para varias condiciones de “estado del mar” y varias configuraciones de boyas. En este ejemplo, la masa del flotador y la constante de fuerza del resorte son fijas y se varía la masa de reacción. De acuerdo con lo mostrado, la potencia de salida depende de la constante de fuerza del resorte, la masa de reacción y el estado del mar.
Claims (12)
1. Un sistema convertidor de la energía de las olas (WEC) que comprende:
una carcasa (10) que responde al movimiento de las olas en un cuerpo de agua;
un oscilador interno que incluye una masa de reacción (20) y un mecanismo de resorte que incluye:
un sistema de poleas que tiene una relación de multiplicación y un resorte (30);
el mecanismo de resorte para el acoplamiento de la masa de reacción a la carcasa, dicho oscilador interno está montado dentro de la carcasa para moverse fuera de fase con respecto a la carcasa, cuando la carcasa y el oscilador interno se colocan en un cuerpo de agua sujeto a las condiciones de las olas; un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre la carcasa y el oscilador interno para la conversión de su movimiento relativo en energía eléctrica;
en el que la PTO y el oscilador interno están ubicados dentro de la carcasa para estar genéricamente aislados del cuerpo de agua; y
el mecanismo de resorte está acoplado a la masa de reacción que está montada de forma que la masa de reacción se mueve linealmente hacia arriba y hacia abajo dentro de la carcasa y el desplazamiento lineal efectivo del mecanismo de resorte es menor que el desplazamiento lineal de la masa de reacción.
2. Un sistema convertidor de la energía de las olas (WEC) que comprende:
una carcasa (10) que responde al movimiento de las olas en un cuerpo de agua;
un oscilador interno que incluye una masa de reacción (20) y un mecanismo de resorte que incluye un mecanismo de tijera (50) y un conjunto de resortes (30a, 30b);
el mecanismo de resorte para el acoplamiento de la masa de reacción a la carcasa, dicho oscilador interno está montado dentro de la carcasa para moverse fuera de fase con respecto a la carcasa, cuando la carcasa y el oscilador interno se colocan en un cuerpo de agua sujeto a las condiciones de las olas;
un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre la carcasa y el oscilador interno para la conversión de su movimiento relativo en energía eléctrica;
en el que la PTO y el oscilador interno están ubicados dentro de la carcasa para estar genéricamente aislados del cuerpo de agua; y
el mecanismo de resorte está acoplado a la masa de reacción que está montada de forma que la masa de reacción se mueve linealmente hacia arriba y hacia abajo dentro de la carcasa y el desplazamiento lineal efectivo del mecanismo de resorte es menor que el desplazamiento lineal de la masa de reacción.
3. Un sistema convertidor de la energía de las olas (WEC) que comprende:
una carcasa (10) que responde al movimiento de las olas en un cuerpo de agua;
un oscilador interno que incluye una masa de reacción (20) y un mecanismo de resorte que incluye un mecanismo de resorte hidráulico que incluye un cilindro hidráulico (70) acoplado a un acumulador (80); en el que el acumulador (80) para el mecanismo de resorte hidráulico está cargado con gas y un volumen de gas actúa como un resorte;
el mecanismo de resorte para el acoplamiento de la masa de reacción a la carcasa, dicho oscilador interno está montado dentro de la carcasa para moverse fuera de fase con respecto a la carcasa, cuando la carcasa y el oscilador interno se colocan en un cuerpo de agua sujeto a las condiciones de las olas;
un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre la carcasa y el oscilador interno para la conversión de su movimiento relativo en energía eléctrica;
en el que la PTO y el oscilador interno están ubicados dentro de la carcasa para estar genéricamente aislados del cuerpo de agua; y
el mecanismo de resorte está acoplado a la masa de reacción que está montada de forma que la masa de reacción se mueve linealmente hacia arriba y hacia abajo dentro de la carcasa y el desplazamiento lineal efectivo del volumen de gas es menor que el desplazamiento lineal de la masa de reacción.
4. Un sistema convertidor de la energía de las olas (WEC) que comprende:
una carcasa (10) que responde al movimiento de las olas en un cuerpo de agua;
un oscilador interno que incluye una masa de reacción (20) y un mecanismo de resorte que incluye una viga en voladizo (301, 60a, 60b) pivotada en un extremo dentro de la carcasa con la masa de reacción conectada al otro extremo de la viga y un resorte (30a, 30b) conectado entre la carcasa y un punto de la viga entre los dos extremos;
el mecanismo de resorte para el acoplamiento de la masa de reacción a la carcasa, dicho oscilador interno está montado dentro de la carcasa para moverse fuera de fase con respecto a la carcasa, cuando la carcasa y el oscilador interno se colocan en un cuerpo de agua sujeto a las condiciones de las olas;
un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre la carcasa y el oscilador interno para la conversión de su movimiento relativo en energía eléctrica;
en el que la PTO y el oscilador interno están ubicados dentro de la carcasa para estar genéricamente aislados del cuerpo de agua; y
el mecanismo de resorte está acoplado a la masa de reacción que está montada de forma que la masa de reacción se mueve linealmente hacia arriba y hacia abajo dentro de la carcasa y el desplazamiento lineal efectivo del mecanismo de resorte es menor que el desplazamiento lineal de la masa de reacción.
5. Un WEC de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el resorte para el mecanismo de resorte de la viga en voladizo está unido a la carcasa en un punto que hace que la viga en voladizo esté nivelada en la condición de equilibrio de estado estacionario para hacer que el resorte se comporte de manera lineal.
6. Un sistema convertidor de la energía de las olas (WEC) que comprende:
una carcasa (10) que responde al movimiento de las olas en un cuerpo de agua;
un oscilador interno que incluye una masa de reacción (20) y un mecanismo de resorte que incluye un husillo de bolas acoplado a un resorte de torsión;
el mecanismo de resorte para el acoplamiento de la masa de reacción a la carcasa, dicho oscilador interno está montado dentro de la carcasa para moverse fuera de fase con respecto a la carcasa, cuando la carcasa y el oscilador interno se colocan en un cuerpo de agua sujeto a las condiciones de las olas;
un dispositivo de toma de fuerza (PTO) acoplado entre la carcasa y el oscilador interno para la conversión de su movimiento relativo en energía eléctrica;
en el que la PTO y el oscilador interno están ubicados dentro de la carcasa para estar genéricamenrte aislados del cuerpo de agua; y
el mecanismo de resorte está acoplado a la masa de reacción que está montada de forma que la masa de reacción se mueve linealmente hacia arriba y hacia abajo dentro de la carcasa y el desplazamiento lineal efectivo del mecanismo de resorte es menor que el desplazamiento lineal de la masa de reacción.
7. Un WEC de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el resorte de torsión está acoplado al husillo de bolas por medio de una caja de engranajes.
8. Un WEC de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el dispositivo PTO comprende el husillo de bolas acoplado a un generador.
9. Un WEC de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la frecuencia natural del oscilador interno se puede sintonizar para aproximarse a la frecuencia de las ondas.
10. Un WEC de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la masa de reacción incluye los elementos de almacenamiento de energía.
11. Un WEC de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la masa de reacción incluye una cámara llena de manera selectiva con agua.
12. Un WEC de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la disminución del desplazamiento lineal del mecanismo de resorte permite una reducción del tamaño de la carcasa.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US74110805P | 2005-12-01 | 2005-12-01 | |
| PCT/US2006/045907 WO2007064827A2 (en) | 2005-12-01 | 2006-12-01 | Wave energy converter utilizing internal reaction mass and spring |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2874758T3 true ES2874758T3 (es) | 2021-11-05 |
Family
ID=38092799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES06838722T Active ES2874758T3 (es) | 2005-12-01 | 2006-12-01 | Convertidor de la energía de las olas que utiliza una masa de reacción interna y un resorte |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7443046B2 (es) |
| EP (1) | EP1954941B1 (es) |
| JP (2) | JP5295777B2 (es) |
| AU (1) | AU2006320515C1 (es) |
| CA (1) | CA2632158C (es) |
| ES (1) | ES2874758T3 (es) |
| WO (1) | WO2007064827A2 (es) |
Families Citing this family (64)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7362003B2 (en) * | 2004-03-16 | 2008-04-22 | Ocean Power Technologies, Inc. | Coil switching circuit for linear electric generator |
| US8013462B2 (en) * | 2006-05-30 | 2011-09-06 | Syncwave Energy Inc. | Wave energy converter |
| CN102322387A (zh) * | 2006-07-11 | 2012-01-18 | 多样能源澳大利亚有限公司 | 用于转换波能的设备 |
| US7896576B2 (en) * | 2007-04-25 | 2011-03-01 | Single Buoy Moorings, Inc. | Enhanced wave power generators |
| US9016055B2 (en) | 2007-09-13 | 2015-04-28 | Mile Dragic | System for conversion of wave energy into electrical energy |
| GB0802291D0 (en) * | 2008-02-07 | 2008-03-12 | Pure Marine Gen Ltd | Wave energy conversion apparatus |
| GB2461859B (en) * | 2008-07-11 | 2010-08-04 | Robert Tillotson | Wave actuated pump and means of connecting same to the seabed |
| WO2010047677A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Ocean Power Technologies, Inc. | Wave energy converter with internal mass on spring oscillator |
| JP5336613B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-11-06 | コロンビア パワー テクノロジーズ | 直接駆動式波エネルギー変換機 |
| CA2725994C (en) * | 2009-03-30 | 2017-03-07 | Ocean Power Technologies, Inc. | Wec with improved power take off apparatus |
| JP5332936B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2013-11-06 | いすゞ自動車株式会社 | フリーピストン型スターリングエンジン |
| GB201010261D0 (en) | 2010-06-18 | 2010-08-04 | Marine Power Systems Ltd | Wave powered generator |
| EP2596235B1 (en) * | 2010-07-19 | 2014-06-11 | Mile Dragic | Ocean wave power plant |
| BRPI1004764B1 (pt) * | 2010-11-04 | 2020-07-28 | Marcelo Regattieri Sampaio | conversor de energia de ondas |
| US9657710B2 (en) * | 2011-03-01 | 2017-05-23 | Bruce Gregory | Dynamic tuning for wave energy conversion |
| JP5738043B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-06-17 | 三菱重工業株式会社 | 波力発電装置 |
| CN103403342B (zh) * | 2011-03-17 | 2016-03-30 | 三菱重工业株式会社 | 波动力发电装置的固有振动调整机构 |
| JP5627527B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2014-11-19 | 三菱重工業株式会社 | 波力発電装置の固有振動調整機構 |
| GB201104843D0 (en) * | 2011-03-23 | 2011-05-04 | Crowley Michael D | Wave energy conversion |
| AU2012236828B2 (en) * | 2011-03-28 | 2017-02-02 | Ocean Power Technologies, Inc. | Wave energy converter with rotary hydraulic spring |
| EP2691638B1 (en) * | 2011-03-28 | 2017-08-02 | Ocean Power Technologies, Inc. | Multi-mode wave energy converter device |
| US9790913B2 (en) * | 2011-03-28 | 2017-10-17 | Ocean Power Technologies, Inc. | Pitch and heave driven wave energy converter system including cable supported reaction masses |
| PT2715108T (pt) * | 2011-06-03 | 2017-08-08 | Ocean Harvesting Tech Ab | Conversor de energia ondomotriz |
| US8680697B2 (en) * | 2011-11-21 | 2014-03-25 | Jasem M. J. Alqanee | Roadway bump electricity generation system |
| JP2013155609A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 波力発電装置 |
| RU2633328C2 (ru) * | 2012-06-05 | 2017-10-11 | Дднт Консалтентс Острелиа Пти Лтд | Волновой генератор энергии и способ генерирования энергии |
| WO2013188215A2 (en) | 2012-06-13 | 2013-12-19 | University Of Southern California | Electromagnetic energy conversion through coil and magnet arrays |
| US20130341926A1 (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-26 | John Edward Fay | Wavewheel |
| US8763389B2 (en) * | 2012-07-05 | 2014-07-01 | Ocean Power Technologies, Inc. | Reaction mass and spring oscillator for wave energy converter |
| ES2440140B1 (es) * | 2012-07-27 | 2014-11-04 | Manuel Ramírez Marqués | Máquina accionada por el oleaje para obtención de energía eléctrica |
| US10011910B2 (en) | 2012-10-29 | 2018-07-03 | Energystics, Ltd. | Linear faraday induction generator for the generation of electrical power from ocean wave kinetic energy and arrangements thereof |
| US9624900B2 (en) | 2012-10-29 | 2017-04-18 | Energystics, Ltd. | Linear faraday induction generator for the generation of electrical power from ocean wave kinetic energy and arrangements thereof |
| US8629572B1 (en) | 2012-10-29 | 2014-01-14 | Reed E. Phillips | Linear faraday induction generator for the generation of electrical power from ocean wave kinetic energy and arrangements thereof |
| US8723353B1 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-13 | Barrie Franklin | Wave energy converter design incorporating an induction generator |
| DE102013201716B4 (de) * | 2013-02-01 | 2015-06-03 | Sinn Power Gmbh | Lineargenerator und linearantrieb |
| GB2528224A (en) * | 2013-02-14 | 2016-01-13 | Oscilla Power Inc | Magnetostrictive devices and systems |
| DE102013021858A1 (de) | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Robert Csaky | Vorrichtung zur Energiegewinnung aus Meereswellen |
| GB2522251B (en) * | 2014-01-20 | 2020-05-06 | Norwegian Univ Of Science And Technology | Wave energy convertor |
| RS57986B1 (sr) | 2016-04-06 | 2019-01-31 | Dragic Mile | Uređaj za pretvaranje energije vodenih talasa u električnu energiju i postupak za njegovo postavljanje na mesto eksploatacije |
| WO2017189455A1 (en) * | 2016-04-24 | 2017-11-02 | The Regents Of The University Of California | Submerged wave energy converter for shallow and deep water operations |
| CN106194566B (zh) * | 2016-08-26 | 2018-09-21 | 济南依莱米克电气技术有限公司 | 利用浪涌能量的发电机的并网方法 |
| WO2018125318A2 (en) * | 2016-09-11 | 2018-07-05 | Brian Lee Moffat | Inertial wave energy converter |
| CN106194564B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-11-09 | 金陵科技学院 | 一种基于滑轮扩程的波浪能用发电机发电装置 |
| CN106373449B (zh) * | 2016-10-18 | 2019-01-29 | 浙江海洋大学 | 一种模拟海上作业工况的海洋工程试验平台装置 |
| US10273930B2 (en) | 2016-11-09 | 2019-04-30 | Ocean Power Technologies, Inc. | Power take off system for wave energy converter buoy |
| US11002243B2 (en) | 2017-04-24 | 2021-05-11 | The Regents Of The University Of California | Submerged wave energy converter for deep water operations |
| GB2565333A (en) * | 2017-08-10 | 2019-02-13 | Marine Power Systems Ltd | Drive assembly |
| US10047717B1 (en) | 2018-02-05 | 2018-08-14 | Energystics, Ltd. | Linear faraday induction generator for the generation of electrical power from ocean wave kinetic energy and arrangements thereof |
| US10920739B2 (en) | 2018-04-16 | 2021-02-16 | Moosa Nematollahi Saein | Wave-power system |
| WO2019231699A1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Murtech, Inc. | Wave energy converting systems using internal inertias and optimized floating bodies having a water head that drives a water turbine at stable speed |
| US10570876B1 (en) * | 2018-07-03 | 2020-02-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Resonant wave energy harvesting device |
| WO2020008241A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Kaboodvandy Rad Modjtaba | Methods and devices to optimize power production and consumption |
| US10815961B2 (en) * | 2018-10-01 | 2020-10-27 | Abu Dhabi Polytechnic | Ocean wave power generator with artificially intelligent controller |
| US10837420B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-11-17 | Loubert S. Suddaby | Wave energy capture device and energy storage system utilizing a variable mass, variable radius concentric ring flywheel |
| US10788011B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-09-29 | Loubert S. Suddaby | Wave energy capture device and energy storage system utilizing a variable mass, variable radius concentric ring flywheel |
| CN109209742A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-01-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于海上浮标的波浪能发电装置 |
| US11293398B2 (en) * | 2019-06-06 | 2022-04-05 | Oscilla Power, Inc. | Drivetrain for a wave energy converter |
| WO2021043049A1 (zh) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 | 一种波浪能吸收转化装置及发电系统 |
| CN110439734A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-12 | 大连理工大学 | 一种具有偏置惯性体的振荡浮子波浪能发电装置 |
| WO2021222221A1 (en) * | 2020-04-28 | 2021-11-04 | University Of Massachusetts | Oscillating tension wave energy converter |
| JP6909531B1 (ja) * | 2021-03-29 | 2021-07-28 | 大司 進藤 | 波力エンジン |
| IT202100010529A1 (it) * | 2021-04-27 | 2022-10-27 | Eni Spa | Dispositivo per la conversione di energia meccanica in energia elettrica. |
| JP7175044B1 (ja) | 2021-09-24 | 2022-11-18 | 株式会社中山事務所 | 波力発電装置 |
| KR102734411B1 (ko) * | 2023-01-26 | 2024-11-27 | 호서대학교 산학협력단 | 가변 공진형 파력발전장치 및 이를 이용한 파력발전시스템 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1316950A (en) * | 1969-06-30 | 1973-05-16 | Univ North Wales | Electric generator |
| FR2094648A5 (es) * | 1970-06-29 | 1972-02-04 | Delaby Francois | |
| JPS5759665Y2 (es) * | 1975-06-23 | 1982-12-20 | ||
| JPS54133239A (en) * | 1978-04-08 | 1979-10-16 | Jiyunichirou Oomata | Waveeactivated power plant with mechanism for converting linear to rotary motion |
| JPS55125364A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-27 | Yasuhiro Manabe | Power generator with use of vertical movement of wave |
| JPS55160967A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-15 | Yasuhiro Manabe | Multimagnet electric generator employing vertical motion of wave |
| JP2882004B2 (ja) * | 1990-08-20 | 1999-04-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両用アクティブサスペンション装置 |
| JPH08258529A (ja) * | 1995-03-23 | 1996-10-08 | Nissan Motor Co Ltd | 電子制御サスペンション |
| DE69817608D1 (de) * | 1997-12-03 | 2003-10-02 | William Dick | Meereswellen-energieumwandler |
| EP1691072A1 (en) * | 2003-10-23 | 2006-08-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wave power generator |
| EP1751424B1 (en) * | 2004-01-14 | 2016-11-02 | Ocean Power Technologies, Inc. | Active impedance matching systems and methods for wave energy converter |
| AU2004316708B2 (en) * | 2004-02-05 | 2011-03-24 | Ocean Power Technologies, Inc. | Improved wave energy converter (WEC) device and system |
| DE102004008580A1 (de) * | 2004-02-17 | 2005-09-01 | Brandl, Gerhard, Dipl.-Ing. | Wellenlineargenerator |
| US7323790B2 (en) * | 2005-03-15 | 2008-01-29 | Ocean Power Technologies, Inc. | Wave energy converters (WECs) with linear electric generators (LEGs) |
-
2006
- 2006-12-01 CA CA2632158A patent/CA2632158C/en active Active
- 2006-12-01 WO PCT/US2006/045907 patent/WO2007064827A2/en not_active Ceased
- 2006-12-01 JP JP2008543474A patent/JP5295777B2/ja active Active
- 2006-12-01 AU AU2006320515A patent/AU2006320515C1/en active Active
- 2006-12-01 ES ES06838722T patent/ES2874758T3/es active Active
- 2006-12-01 EP EP06838722.4A patent/EP1954941B1/en active Active
- 2006-12-01 US US11/607,386 patent/US7443046B2/en active Active
-
2013
- 2013-01-18 JP JP2013007058A patent/JP5689485B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2006320515A1 (en) | 2007-06-07 |
| JP2009518568A (ja) | 2009-05-07 |
| JP5295777B2 (ja) | 2013-09-18 |
| JP2013083267A (ja) | 2013-05-09 |
| JP5689485B2 (ja) | 2015-03-25 |
| WO2007064827A3 (en) | 2007-11-29 |
| AU2006320515C1 (en) | 2012-03-01 |
| EP1954941B1 (en) | 2021-04-28 |
| US7443046B2 (en) | 2008-10-28 |
| EP1954941A4 (en) | 2013-01-09 |
| CA2632158C (en) | 2015-02-17 |
| CA2632158A1 (en) | 2007-06-07 |
| AU2006320515B2 (en) | 2011-10-06 |
| EP1954941A2 (en) | 2008-08-13 |
| US20070126239A1 (en) | 2007-06-07 |
| WO2007064827A2 (en) | 2007-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2874758T3 (es) | Convertidor de la energía de las olas que utiliza una masa de reacción interna y un resorte | |
| US8067849B2 (en) | Wave energy converter with internal mass on spring oscillator | |
| US9322388B2 (en) | Natural-frequency adjusting mechanism for wave-power generator | |
| ES2250940T3 (es) | Convertidor de energia de las olas. | |
| US8004103B2 (en) | Power generation | |
| KR830001545B1 (ko) | 파도밑의 물의 움직임에 의해서 동력을 얻어내는 에너지 장치 | |
| US8134281B2 (en) | Electrical generators for use in unmoored buoys and the like platforms with low-frequency and time-varying oscillatory motions | |
| US4383413A (en) | Wave energy apparatus | |
| US8207622B2 (en) | Inertial mass power generation | |
| US9790913B2 (en) | Pitch and heave driven wave energy converter system including cable supported reaction masses | |
| JP5579735B2 (ja) | 波エネルギーを捕捉するためのプラットホーム | |
| French | On the difficulty of inventing an economical sea wave energy converter: a personal view | |
| RU49135U1 (ru) | Волновая электростанция | |
| EP2401496B1 (en) | A power capture device | |
| NO311371B1 (no) | Innretning for utvinning av energi fra vannbevegelser | |
| GB2409898A (en) | A rocking motion energy converter | |
| WO2010047677A1 (en) | Wave energy converter with internal mass on spring oscillator | |
| US20040103658A1 (en) | Fluid wave electric generator system | |
| RU2781737C1 (ru) | Волновая установка для выработки энергии | |
| RU93012274A (ru) | Поплавковая волновая электростанция | |
| Nokob | The Energy Capture Analysis of A Cylinderical Wave Energy Converter | |
| GB2459352A (en) | Wave powered with fluid moving in chamber |