CN1798922A - 波动力装置 - Google Patents
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Abstract
波动力装置(2)，其包括：多个悬浮的细长体构件(4、6、8、10)，至少相邻的一对体构件(4、6、8、10)通过连接单元(30)互相连接以形成铰接链，所述对的每个体构件(4、6、8、10)通过连接单元(31)与各个连接单元(30)连接，该连接单元(31)允许体构件(4、6、8、10)的相对转动；以及动力提取装置(40)，其适合抵抗并从该相对转动中提取动力，该动力提取装置(40)实质上位于每个连接单元(30)内。
Description
本发明涉及一种连接单元、装置和方法，用于从水波特别是从海浪中提取动力。
海浪代表重要的能源。已知使用一种波能转换器从该种波中提取动力。在我们的WO 00/17519中示出了一种改进的装置。这示出了用于从海浪中提取动力的装置，其包括若干个在端部连接在一起形成铰接的链状结构的悬浮圆柱体构件。每对相邻的圆柱形构件通过连接件直接连接在一起，该连接件允许圆柱形构件绕至少一根轴线相对转动。优选地，相邻的连接构件允许绕互相正交的横向轴相对转动。
本发明的目的是提供进一步改进的用于从波中提取动力的装置和方法。
根据本发明的第一方面，提供了波动力装置，其包括：
多个悬浮的细长体构件，至少相邻的一对体构件通过连接单元互相连接以形成铰接链，所述一对中的每个体构件通过允许体构件的相对转动的连接装置与各个连接单元连接；以及
动力提取装置，其适合抵抗并从该相对转动中提取动力，该动力提取装置实质上位于每个连接单元内。
优选地，体构件连续地布置在铰接装置内，相邻的每对体构件通过连接单元互相连接以形成铰接链。
优选地，该连接单元或每个连接单元具有实质上比体构件短的纵向长度。
优选地，体构件实质上包括缺少活动部件的空心构件。
优选地，每个体构件具有一个或多个端帽，该端帽具有相应的连接装置以与连接单元的连接装置结合。
优选地，连接单元被布置为允许在连接单元和第一体构件之间绕在连接单元的第一端的第一转动轴线的相对转动，并且允许在连接单元和第二体构件之间绕在连接单元的第二端的第二转动轴线的相对转动。
优选地，该动力提取装置包括液压杆组件。
优选地，该液压杆组件包括多个杆。
优选地，该动力提取装置包括用于每根转动轴线的液压杆组件。
优选地，该动力提取装置包括两个绕每根转动轴线作用的液压杆组件。
优选地，端帽具有若干个腔，以收纳该动力提取装置的各端。
优选地，该动力提取装置具有至少一个密封件，如波纹管密封件或隔膜密封件，以防止水进入连接单元和/或体构件。
优选地，该连接单元包括与一个或多个动力提取装置连接的一个或多个发电装置或容电装置。
优选地，该连接单元包括在一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第一发电装置，以及在另一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第二发电装置。
优选地，第一或第二发电装置可从每根转动轴线连接到至少一个动力提取装置，以使在动力提取装置或发电装置中的一个出现故障的情况下，连接单元的约束得到维持。
优选地，第一和第二发电装置可从一根或两根转动轴线连接到一个或多个动力提取装置，以使当该装置工作在部分载荷时，该一个或多个动力提取装置单独地连接到第一或第二发电装置。
优选地，约束被施加到连接单元的每个动力提取装置上，以引起在小波中可被调节为共振以增大动力获取、并且在大波中被设置以限制动力吸收并最大化存活率的交叉耦合响应。
优选地，该装置包括一个或多个压载***、系泊***、以及对转动轴线施加滚偏角的装置。
优选地，该连接单元包括通道装置，如一个或多个舱口，以允许在现场或现场外检测、修理与维护。
该动力提取装置可与连接装置为一体、连接到连接装置或与连接装置分离。
在本发明的一个实施例中，设有分离的连接装置用于绕每根轴运动。每个连接装置可独立于或可连接到另一个连接装置。
该悬浮体构件的特性可与WO 00/17519中所述构件的描述相对应，在此以参考的方式将其包含。即，所述体构件优选为实质上细长的、圆柱形的，并且将形成链状结构。该装置优选具有与从中提取动力的波的最大波长的幅值相同的长度，并可自由采用相对于任何瞬时波形的平衡位置。
该连接单元优选包括一个或多个控制器，更优选地在连接单元内包括一个控制器或控制装置。该连接单元优选包括足够的通道装置，如一个或多个舱口，以允许现场检测、修理及维护，即，该现场在海上位于两个体构件之间。
该装置可进一步被如WO 00/17519中所述限定及使用。这可能包括含有松弛系泊***，并且可能具有定位该装置的装置，以使在正常的运行条件下，该装置跨越至少两个波峰。该系泊***还可包括将体构件的链的朝向角变为平均波方向的装置，以最大化动力提取量。该装置还可进一步包括对相对转动轴线施加远离水平和/或垂直的滚角。
该装置还可包括一个或多个适合对抗所述体构件的相对旋转运动的元件，其可为弹簧和/或阻尼元件。约束值可被施加到多个所述元件上以引起交叉耦合响应。
该装置还可设有压载***，该***可能包括含有进口装置和出口装置的压载箱，并且其中压载***改变链状结构的滚偏角。
根据本发明的第二方面，提供一种用在权利要求1的装置中的连接单元，其包括：
连接装置，其用于体构件之间的互相连接，允许在该单元任何一端的相对转动；
动力提取装置，其适合抵抗并从体构件的相对转动中提取动力；
该动力提取装置实质上位于连接单元内。
优选地，该连接单元被布置为允许在连接单元和第一体构件之间绕在连接单元的第一端的第一转动轴线的相对转动，并允许在连接单元和第二体构件之间绕在连接单元的第二端的第二转动轴线的相对转动。
优选地，该动力提取装置包括液压杆组件。
优选地，该液压杆组件包括多个杆。
优选地，该动力提取装置包括用于每根转动轴线的液压杆组件。
优选地，该动力提取装置包括两个绕每根转动轴线作用的液压杆组件。
优选地，该动力提取装置具有至少一个密封件，如波纹管密封件或隔膜密封件，以防止水进入连接单元和/或体构件。
优选地，该连接单元包括与一个或多个动力提取装置连接的一个或多个发电装置或容电装置。
优选地，该连接单元包括在一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第一发电装置，以及在另一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第二发电装置。
优选地，第一或第二发电装置可从每根转动轴线连接到至少一个动力提取装置，以使在动力提取装置或发电装置中的一个出现故障的情况下，连接单元的约束得到维持。
优选地，第一和第二发电装置可从一根或两根转动轴线连接到一个或多个动力提取装置，以使当该装置工作在部分载荷时，该一个或多个动力提取装置单独地连接到第一或第二发电装置。
优选地，约束被施加到连接单元的每个动力提取装置上，以引起在小波中可被调节为共振以增大动力获取、并且在大波中被设置以限制动力吸收并最大化存活率的交叉耦合响应。
优选地，该连接单元包括通道装置，如一个或多个舱口，以允许现场检测、修理与维护。
根据本发明的第三方面，提供一种从波中提取动力的方法，其包括以下步骤：
部署如本发明的第一方面所述的装置；
定位该结构以使该结构的前端面向即将来临的波；以及
提取吸收在该连接单元或每个连接单元内的动力。
优选地，该方法的装置包括用于每根相对运动的轴的独立***，以及用于或独立地或联动地操作每个***的装置。此举的一个优点是，一个***出现故障仍使另一个***独立运作，维持对连接的约束。可选地或另外地，当有多个单独的连接装置或动力提取装置绕每根转动轴线作用的情况下，该装置可包括进一步的被分离的独立***，或者被设计为在其中一个***出现故障的情况下，约束可绕两根或所有的相对运动的轴得到维持。
根据本发明的第四方面，提供一种根据本发明的第一方面的装置的制造方法，其包括步骤：
利用本发明的第二方面所述的连接单元互相连接该装置的每对相邻的体构件。
优选地，体构件和连接单元被在现场附近或现场连接在一起。
优选地，连接单元在被输送到现场之前被全面组装并测试。
优选地，该方法可在现场附近、现场或原地进行，因为连接单元在其安装与使用之前可例如在试验台上被完全组装、分析并测试其动力提取。
现在参考附图仅用举例的方式描述本发明的具体实施方式。
图1a和1b示出了本发明的装置的总体俯视图和侧视图；
图2示出了根据WO 00/17519中所示的发明的一个实施例、用于直接连接体构件的现有装置的部件的立体图；
图3示出了图2的一个部件的前方内侧的详图；
图4示出了图2和3中的连接的示意性线图；
图5示出了图1中装置的详图，图示本发明的连接单元；
图6、7和12示出了图5中连接单元的外部和部分内部的不同视图；
图8a示出了连接单元和悬浮体构件之间的连接的详图；
图8b示出了图8a中圆圈A内的详图；
图8c示出了图8a中圆圈B内的双密封***的详图；
图9示出了图5的连接单元的前方内部的立体详图；
图10示出了图9的连接单元前方内部的俯视线图；以及
图11a和11b示出了用于连接单元的两个示意性液压***。
参考附图，图1a和1b示出了用于从波中提取动力的装置2，该装置2具有，例如，四个悬浮体构件4、6、8、10。所涉及的悬浮体构件的数量、大小和形状通常由其所使用的地点的周年波候、以及由其可能遇到的状况确定。
体构件4、6、8、10可以是任何大小或形状。它们实质上是空心的，并且可为圆柱形或非圆柱形。若为圆柱形，它们可以是圆形或非圆形横截面。体构件4、6、8、10通常是圆柱形，并具有足够小的深度和干舷以经历完全浸没并消失在大波中(如公开在我们的WO 00/17519中)。即，装置2的整个链状结构可被配置为在极限条件下促使流体静力削波。体构件4、6、8和10可设有翼片、舭龙骨或其它突起，以对任何所需方向的运动增加水力阻尼。
前体构件4设有流线型(例如圆锥形)前端以在极限海洋中最小化阻力，而后体构件10具有平的后端，以沿链结构的轴线增大阻力，对系泊响应增加阻力。
体构件4、6、8、10可由任何合适的材料形成。混凝土是一种合适的材料，但是钢或玻璃纤维也是可用的。
体构件4、6、8、10优选被压载以其中心线位于或靠近水平面地浮动(按体积大约为50％的排水量)。体构件4、6、8、10可包括主动或被动压载***，该***改变单独的体构件或整体装置浮动所处的水平。若并入该压载***，其能够被禁止和/或移除。该压载***促进在极限海洋内开始流体静力削波，由此帮助最小化装置2在恶劣天气情况下遭受的最大载荷和弯矩。可用于本发明的可变压载***图示并公开在我们的WO 00/17519中。
图2-4示出了一种用于连接WO 00/17519所示的动力提取装置的两个相似体构件的布置。在现有装置11的体构件12之间，所示为十字叉14，其适合在体构件12之间直接提供绕两根正交轴的旋转运动。密封件16、盖短管17在图4中表示得更清楚，密封件16、盖短管17驱使在每个体构件12端部的密封室内的杆18。
在图2-4中所示的已知布置提供波能装置或转换器的益处的同时，需要制造和使用连接单元，并且动力提取装置或杆壳室被制造并分别连接到体构件12的剩余部件。体构件的典型长度是27米长，需要或者在适当的地点做出的完成的体构件的重要输送，或者现场将单独的室20装配到体构件12的主要长度的重要组装，该组装通常在或靠近海滩以及其它海洋地点进行，这些地点可能不会提供合适的组装条件。
此外，每个杆壳室20需要其自己的发电装置或部件以及连接的液压***，并且必须在安装与使用前单独测试。该测试可能或不会连同27米长的体构件12的主要部分。而且，在连接或对接液压***出现故障的情况下，接头上的约束可能消失，可能导致进一步的损伤或故障。虽然可在该布置中为每个绕特定转动轴线作用的各个约束装置提供单独的***，但是这样做是不经济的。
如图1、5、6等所示，本发明提供连接单元30，其用于多个相邻的悬浮体构件4、6、8、10之间的互相连接。相邻的每对体构件4、6、8、10通过连接单元互相连接以形成连续布置的铰接链。连接单元30包括连接装置31，使连接单元30连接相邻的每对体构件4、6、8、10的各端，以允许所述体构件4、6、8、10绕两根转动轴线的相对运动。
连接单元30可为任何形状和大小，由其所使用的地点的年度波候、以及其可能遇到的天气状况确定，即，该形状和大小将是特定地区的。通常，连接单元30与体构件4、6、8、10的形状相同，例如圆柱形，并具有实质上比体构件短的纵向长度，例如大约5米，但是可与体构件的长度近似。
连接装置31在图7和8a中表示得更为详细。连接单元30的每端具有一组两个的支承32，每组支承32与另一组的角度设置为实质上正交。每组支承32适合沿每根轴支持销34(图7中未示出)。
同样可与每个销34连接的是在相邻的每对体构件4、6、8和10的相应端的支承36。体构件支承36优选通过例如由钢制成的端帽38与体构件4、6、8、10的主要段连接。因此，端帽38只需包括具有两个支承和两个杆壳或腔35的铸件或其它方式生产的件。没有涉及到任何活动部件，导致了大大简化的制造、连接、维护和修理等。而且，没有任何复杂或活动的部件，例如，体构件4、6、8、10内的动力提取装置、液压***、发电或容电装置、蓄能器、电机、低压贮存器、热交换器、备气瓶等。连接支承32、36可设有外密封件41，以允许取出支承和销34用于就地或靠近现场检测、维护或修理，而没有水进入连接单元和/或体构件。
因此，每个连接单元30允许一个体构件4、6、8、10绕一根轴线的旋转运动，以及与连接单元连接的另一个体构件4、6、8、10绕正交轴线的旋转运动。这样，连接单元30允许体构件4、6、8、10绕两根轴线(基于沿销34的轴线)的相对运动。
连接单元30和体构件4、6、8、10之间的相对运动受抵抗并被动力提取装置提取，该动力提取装置从该相对运动中提取动力。动力提取装置可为任何合适的装置，其适合由该相对运动驱动。一个该种装置是以液压杆和活塞组件的形式的阻尼元件。
在本发明所示的本实施例中，两个液压杆组件40设置在连接单元30的每端，并且位于连接单元和体构件连接装置的每一侧。组件40在连接单元30和端帽38之间的部件通常将被弹性密封件41封闭，以容纳杆组件40伸展和收缩的轴向运动，其已知为现有技术。
内隔膜密封件43也能被并入以协助单个密封失败的问题，如图8c所示。内隔膜密封件43容纳杆组件40各端的小回转运动。
如图8b所示，杆活塞组件40的杆的末端可在体构件4、6、8、10的端帽38内沿合适的杆腔35前行。腔35的作用是双重的：
1、提供密封室，在外弹性密封件41出现故障的情况下，防止水进入端帽28，以及
2、在液压***出现故障的情况下，若杆到达其终点挡板，允许杆40在连接销45处脱离(以类似于舷外马达推进器上的安全销的方式)。这限制了该结构必须被设计以支撑的最大载荷，降低了成本以及主要或完全故障的可能性。在安全销断裂的情况下，腔35设有薄弱端壁以允许杆40穿通，并所以给出大大增加的接头运动，防止该结构内的极限载荷。
为简化起见，图8b未示出内和外密封件41和43。
图9和10示出了连接单元30的内部详图。示出了一组支承32，其设置在与两个液压杆组件实质上正交的角度，用于将连接单元30的所示表面连接到体构件4、6、8、10。
杆组件42A、42B实质上是摇杆，如图10所示。然而它们不只是摇杆，因为杆42A、42B可被用于引起交叉耦合响应，该响应在小波中可被调节为共振以增大动力获取、并且在大波中被设置以限制动力吸收并最大化存活率。
这些杆42A、42B的一端可旋转地连接到腔35内的销45，腔35位于相邻的体构件4、6、8、10的端帽38内。
图10示出了正交布置的液压杆组件44A、44B，其实质上但不只是起伏杆，这些起伏杆还可被用于引起如上段所述的交叉耦合响应。
这些起伏杆44A、44B被连接到腔35内的销45，腔35位于相邻的体构件4、6、8、10的端帽38内。
起伏杆44A和摇杆42A被连接到可向中央歧管48进给的第一主歧管46。类似地，起伏杆44B和摇杆42B被连接到第二主歧管50，该歧管可通过单向阀进给至中央歧管48。中央歧管48控制顶部和底部电机52、54。
图9和10还示出了注入中央歧管48的蓄能器84和86以及贮存器88和90，以及备气瓶80和82。备气瓶80和82提供最佳气-油容积比，保证超过所需压力范围的最理想的能量存储。
在使用中，杆42、44通过歧管46、48和50将高压油泵入蓄能器84、86。通过控制油流出电机52、54的速率，蓄能器84、86内的压力可与突发的海况相匹配。
图9和10所示的结构具有的优点是为两组液压和发电元件，提供通过两个主歧管46、50的分离的液压回路。这在单个回路出现故障的情况下给了***冗余，允许***维持体构件4、6、8、10之间的接头约束。该构思类似于汽车上的双回路闸。这在图11a和11b中更详细地示出。
图11a示意性地示出连接单元30内的第一可用分离液压回路***。该第一回路***被转动轴线有效地分离，以使摇杆42A和42B通过进给至一个高压蓄能器84而服务第一回路，并且起伏杆44A和44B服务进给至第二高压蓄能器86的第二回路，所有的均通过出口阀70。压力油开动各个液压电机52、54，液压电机52、54可开动各个发电机60，在通过进口阀72返回杆42、44之前，过剩压力通过各个热交换器62至低压贮存器88和90。
该两个回路在共同的中央歧管48处汇合，以使对于正常运作，该两个回路可以连接地运行，由此提高效率，特别是对于小海域来说。每半个液压回路可进给单独的液压电机52、54，当***欲被连接或欲分离时，液压电机52、54被设置以允许发电。
在小海域中回路连接的情况下(当该***低于50％的动力时)，这允许单个发电机被两个液压回路进给。这最小化了每个发电机的工时，并允许单个发电机运行在接近满载，大大提高了效率。在半个***出现故障或泄漏的情况下，这些回路可被分离以允许另半个***单独运行，维持接头上的约束。分离***的控制可通过中央歧管48内的双向连接阀58实现。
图11b示意性地示出了第二可用分离液压回路***，其中，该两个回路被分开以单独服务每个转动轴线上的摇杆42和起伏杆44，其分开方式使得每个***服务每个转动轴线的一个杆，保证在单个液压***出现故障的情况下约束仍被维持在两个接头轴上。再次，高压蓄能器84和86被双向连接阀58连接，以根据海域情况允许回路的单独或连接运作。
电机52、54连接到一个或多个动力变换装置60，该装置可包括一个或多个部件。来自装置60的动力可被直接连接到电网，或者直接或间接用于生产有用的副产品。有用的副产品的例子是电解氢和脱盐水。
连接单元30还包括一个或多个热交换器62，如油/水-水热交换器，将吸收的过剩动力放回海洋。这允许连接单元30在极限状况下继续满负载发电。在电网出现故障的情况下，这还提供了必需的热负荷。
该装置使用的液压油优选限定为生物可降解、并且对水生物无毒。
连接单元30包括一个或多个通道入口如舱口。在附图所示的实施例中，连接单元30具有第一人可入的舱口64和一较大的出入舱口66。连接单元30还可包括单独的或装载设备的舱口。
图12示出了连接到悬浮体构件6的连接单元30进一步的示意性部件截面透视图。连接单元30的部件未图示，以便更好地说明已经安装的动力变换装置92的部件的位置，以及说明通过出入舱口66安装的进一步的部件94。
通过将用于动力提取的重要部件和部件容纳在一个连接单元内，与在先已知的波能变换器、包括与WO 00/17519所示的相比，这允许该连接单元在单个连接单元内共用部件如歧管、管道***、配件、固定件、电源和电池等。所以，连接单元30适合在一个装置内维护或修理，而不需单独的检测。
此外，单个装置内的部件的检验还允许通过单个接头控制器进行部件的控制，进一步导致了成本节约。
附图所示的连接单元30的构造还允许液压油热交换器62容纳在位于连接单元30末端的“U”通道内。“箱式冷却器”装置在该空间内的使用意味着，在产生足够的水流通过该装置以保持冷却器紧凑的同时，该装置得到很好的保护。
本发明进一步的改善在于主支承(以及杆端支承)的定位，以允许从连接单元30(或体构件端帽38)内接近来检测和更换。优选地，连接单元30具有环绕每个伸出连接单元30的部件的外密封件，防止水淹，并保护液压杆和其它部件不腐蚀。这进一步有助于当进行部件的检测和/或更换时，使连接单元30不必为杆、密封件或其它部件的维护或修理而干船坞。更优选地，每个杆出口具有两个弹性密封件，例如，作为“内部的”和“外部的”，在出现故障时提供后备。
进一步的优点涉及避免使用如图2-4所示的接头十字叉14。在该布置中，杆形成通过整个装置的主载荷路径。这是因为载荷从一个体构件通过主支承进入液压杆的后端，然后直接通过该舱进入安装在下一个体构件末端的杆端。在本发明中，通过连接单元30的载荷被减小至剪切载荷、其它环境载荷、以及任何由于杆的区域不同引起的小的不平衡载荷。这意味着该构造在结构上可更有效。而且，由于连接单元结构上的载荷小，通道入口尺寸可以显著变大，使部件的安装更容易。环绕通道入口的低结构载荷还允许使用更简单的密封***。
装置2主要以其自身为基准，而不是海岸或海床。该自身基准通过装置2的长度与突发波长可比、以及装置2相对于突发波沿着使装置2跨越突发波的至少两个波峰的方向定位来实现。
各个接头的构造和定位、以及包括特殊装置的各个动力提取装置的类型和等级被选择以最大化从给定海况提取的动力，但需保证在极限状况下的存活。特别是，整个滚偏角(ψ)优选被远离水平和垂直地施加到接头轴，以使装置2的起伏和摇摆运动响应波力产生交叉耦合。该响应可与即将到来的波共振，进一步增大动力获取。该滚偏角公开在WO 00/17519中。
另外或可选地，该装置可包括主动***以控制滚偏角(ψ)。这样，该主动***还控制装置在波中的响应。
当部署时，相同的选择标准确定了整个装置相对于突发波的优选定位。
该装置的最大动力吸收并因此的最大动力输出通常通过使用不同朝向的接头连接其体构件、通过对接头施加滚偏角(ψ)、通过对每个方向施加约束以引起不同幅度的交叉耦合响应并形成可被调节以适应波况、并通过使用系泊***使该装置相对于即将到来的波以优选的朝向呈现来实现。
该系泊***还可给装置提供主要的物理约束或激励，以修正整个响应。
在平静的天气里，波长相对较短，并且波幅小，需要通过该装置最大化能量吸收。
在极端天气里，波长较长并且波幅较大，装置的存活比动力提取效率更重要。
所以该装配装置的总长被选择为足够长，以在没有太多能量的情况下在短波长中提供适当的其自身基准并需要最大化能量吸收；以及足够短以在与风暴浪相关的情况下“隐藏”在长波长中以存活。若波长远远大于装置2的长度，然后其不能从峰延伸至峰，并且装置2的任何部件相对于任何其它部件的最大运动量小于波幅，以使其“隐藏”在长波长中。换句话说，装置2失去了以波长为自身基准的能力。该效果在WO 00/17519中进一步描述。
中间体构件6、8和部件连接单元30的每个端面以及端体构件4、10的内端面可被切成斜面，以允许用于极限接头运动的间隙。该斜面部可位于与接头轴相交的平面内，以使相对面接触形成垫挤压膜。在到达杆组件的终点挡板的情况下，这具有减小冲击载荷的效果。
体构件还可结合在整个结构的整体性或装置的浮动性受到危害之前允许非常大的接头角的舍身结构区域。这些舍身结构区域以类似于汽车上的折皱区的方式动作。
当需要时，该装置的其它部件和杆组件可同样被设计为以良性的方式出现故障，不危害整个***的整体性。
在小海中，通过将装置2定位在相对于突发波的角度可最大化动力获取。在极限海中，优选为装置2定位于对遇突发波。这可通过使用主动或被动系泊***使装置2根据需要以相对于波在适合最大动力获取或适合存活的角度呈现。一些可能的系泊构造的说明图示在WO 00/17519中。
本发明提供了一种单个的、紧凑的、自包含的并且可制造的装置。这使其给予有效的、集中的制造和测试，用于运送至最终的装配地点。因此，主体构件可在部署地附近制造，并在与连接单元最终装配前需要最小装配。此外，连接单元可在输送和就地安装之前进行全面测试。而且，所有的高技术、高阀和数据部件在单个装置内。
Claims (36)
1、波动力装置，其包括：
多个悬浮的细长体构件，至少一对相邻的体构件通过连接单元互相连接以形成铰接链，所述一对中的每个体构件通过允许体构件的相对转动的连接单元与相应连接单元连接；以及
动力提取装置，其适合于抵抗所述相对转动并从该相对转动中提取动力，该动力提取装置实质上位于每个连接单元内。
2、根据权利要求1所述的装置，其中，体构件连续地布置在铰接装置内，相邻的每对体构件通过连接单元互相连接以形成铰接链。
3、根据权利要求1或2所述的装置，其中，该连接单元或每个连接单元具有实质上比体构件短的纵向长度。
4、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，体构件实质上包括没有活动部件的空心构件。
5、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，每个体构件具有一个或多个端帽，该端帽具有相应的连接装置以与连接单元的连接装置结合。
6、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，连接单元被布置为允许在连接单元和第一体构件之间绕在连接单元的第一端的第一转动轴线的相对转动，并且允许在连接单元和第二体构件之间绕在连接单元的第二端的第二转动轴线的相对转动。
7、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，该动力提取装置包括液压杆组件。
8、根据权利要求7所述的装置，其中，该液压杆组件包括多个杆。
9、根据权利要求7或8所述的装置，其中，该动力提取装置包括用于每根转动轴线的液压杆组件。
10、根据权利要求9所述的装置，其中，该动力提取装置包括两个绕每根转动轴线作用的液压杆组件。
11、根据权利要求5所述的装置，其中，端帽具有若干个腔，以收纳该动力提取装置的各端。
12、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，该动力提取装置具有至少一个密封件，以防止水进入连接单元和/或体构件。
13、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，该连接单元包括与一个或多个动力提取装置连接的一个或多个发电装置或容电装置。
14、根据权利要求13所述的装置，其中，该连接单元包括在一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第一发电装置，以及在另一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第二发电装置。
15、根据权利要求14所述的装置，其中，第一或第二发电装置可从每根转动轴线连接到至少一个动力提取装置，以使在动力提取装置或发电装置中的一个出现故障的情况下，连接单元的约束得到维持。
16、根据权利要求14所述的装置，其中，第一和第二发电装置可从一根或两根转动轴线连接到一个或多个动力提取装置，以使当该装置工作在部分载荷时，该一个或多个动力提取装置单独地连接到第一或第二发电装置。
17、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，约束被施加到连接单元的每个动力提取装置上，以引起在小波中可被调节为共振以增大动力获取、并且在大波中被设置以限制动力吸收并最大化存活率的交叉耦合响应。
18、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，该装置包括一个或多个压载***、系泊***、以及对转动轴线施加滚偏角的装置。
19、根据前述任一权利要求所述的装置，其中，该连接单元包括通道装置，如一个或多个舱口，以允许在现场或现场外检测、修理与维护。
20、一种用在权利要求1的装置中的连接单元，其包括：
连接装置，其用于体构件之间的互相连接，允许在该连接单元任何一端的相对转动；
动力提取装置，其适合抵抗并从体构件的相对转动中提取动力；
该动力提取装置实质上位于连接单元内。
21、根据权利要求20所述的连接单元，其中，该连接单元被布置为允许在连接单元和第一体构件之间绕在连接单元的第一端的第一转动轴线的相对转动，并允许在连接单元和第二体构件之间绕在连接单元的第二端的第二转动轴线的相对转动。
22、根据权利要求20或21所述的连接单元，其中，该动力提取装置包括液压杆组件。
23、根据权利要求22所述的装置，其中，该液压杆组件包括多个杆。
24、根据权利要求23所述的连接单元，其中，该动力提取装置包括用于每根转动轴线的液压杆组件。
25、根据权利要求24所述的连接单元，其中，该动力提取装置包括两个绕每根转动轴线作用的液压杆组件。
26、根据权利要求20-25中任一所述的连接单元，其中，该动力提取装置具有至少一个密封件，以防止水进入连接单元和/或体构件。
27、根据权利要求20-26中任一所述的连接单元，其中，该连接单元包括与一个或多个动力提取装置连接的一个或多个发电装置或容电装置。
28、根据权利要求27所述的连接单元，其中，该连接单元包括在一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第一发电装置，以及在另一根转动轴线处与一个或多个动力提取装置连接的第二发电装置。
29、根据权利要求28所述的连接单元，其中，第一或第二发电装置可从每根转动轴线连接到至少一个动力提取装置，以使在动力提取装置或发电装置中的一个出现故障的情况下，连接单元的约束得到维持。
30、根据权利要求29所述的连接单元，其中，第一和第二发电装置可从一根或两根转动轴线连接到一个或多个动力提取装置，以使当该装置工作在部分载荷时，该一个或多个动力提取装置单独地连接到第一或第二发电装置。
31、根据权利要求20-30中任一所述的连接单元，其中，约束被施加到连接单元的每个动力提取装置上，以引起在小波中可被调节为共振以增大动力获取、并且在大波中被设置以限制动力吸收并最大化存活率的交叉耦合响应。
32、根据权利要求20-31中任一所述的连接单元，其中，该连接单元包括通道装置，如一个或多个舱口，以允许现场检测、修理与维护。
33、一种从波中提取动力的方法，其包括以下步骤：
部署如权利要求1-19中所述的装置；
定位该结构以使该结构的前端面向即将来临的波；以及
提取吸收在该连接单元或每个连接单元内的动力。
34、一种制造根据权利要求1-19的装置的方法，其包括以下步骤：
将该装置的每对相邻的体构件与根据权利要求20-32的连接单元互相连接。
35、根据权利要求34所述的方法，其中，体构件和连接单元被在现场附近或现场连接在一起。
36、根据权利要求34所述的方法，其中，连接单元在被输送到现场之前被全面组装并测试。
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