本發(fā)明總體上涉及波能吸收裝置、包括能量存儲器的動力輸出裝置和發(fā)電機組件，將多個波能吸收單元連接到公用的動力輸出裝置和發(fā)電機組件的液壓收集系統(tǒng)，其中，施加到每個波能吸收裝置的力可以在沒有來自能量存儲器的顯著干擾的前提下被獨立地控制。

背景技術(shù)：

用于控制施加到浮筒的阻尼力的策略被廣泛研究以增加波能轉(zhuǎn)換器的動力捕獲。使用的最佳阻尼力很大程度上取決于波的大小。如果沒有施加最佳阻尼力，則浮筒將通過波而被或者過度地或者過少地抑制，并因此將捕獲較少的動力。

最常用的控制策略是所謂的被動加載(passive loading)，并且這通常與被認為是最佳控制策略的無功控制(reactive control)相比較。被動加載施加與浮筒的速度成比例的阻尼力，并且無功控制施加最佳阻尼并且控制浮筒的相位以與波共振。由于阻尼力的相對于速度成比例的特性，被動加載提供了相對于從波提取的平均動力的非常高的峰值力，并且阻尼力分布對于獲取每個波中的最大動力不是最佳的。無功控制提供了更好的動力捕獲，但控制相位所需的力高于阻尼所需的力，并且必須在波浪運動的一些情況下施加以推動浮筒，并且因此需要在系統(tǒng)中反轉(zhuǎn)動力。這對于動力輸出系統(tǒng)的部件尺寸和效率是一個挑戰(zhàn)。恒定阻尼是與被動加載相比能夠以更小的力獲取更多動力的另一種控制策略，并且其比無功控制更有效，但其不控制相位，并因此與無功控制相比獲取更少的動力。

動力輸出裝置中的能量存儲器減小了尺寸要求并且增加了動力輸出裝置中的部件的效率，并且這對于成本有效的系統(tǒng)以及提供足夠的動力輸出質(zhì)量是必要的。但是當(dāng)在發(fā)電機之前對動力輸出裝置增加儲能時，通常難以控制阻尼力。包括氣缸、蓄能器和馬達的液壓動力輸出裝置將施加與蓄能器中存儲的能量的水平成比例的阻尼力。

對于重力存儲器與根據(jù)專利公開No.WO2014/0055033的液壓動力輸出裝置連接，液壓壓力不取決于蓄能器中存儲的能量的水平，而是液壓壓力與蓄能器中的重物的質(zhì)量、其加速度以及從重物到浮筒的傳動比成比例。在固定傳動比下，阻尼力接近恒定，這意味著動力獲取性能將不是最優(yōu)的。專利公開No.WO2014/0055033示出了可能利用重物與浮筒之間的可變傳動比來調(diào)節(jié)阻尼力，例如，可變排量液壓馬達，其軸連接到行星齒輪箱中的行星架(carrier)。這允許系統(tǒng)壓力的快速控制，并且由此通過具有固定排量的液壓缸施加到浮筒的阻尼力的快速控制，其通常用于波能裝置中的液壓動力輸出裝置中。然而，這具有如下限制：阻尼力僅可以在多個浮筒通過液壓收集系統(tǒng)附接到具有集中消除和轉(zhuǎn)換為電力的轂系統(tǒng)中的公用液壓馬達的情況下被共同控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種裝置，該裝置能夠獨立控制施加到附接于公用的液壓收集系統(tǒng)及中央動力輸出裝置和發(fā)電機組件的多個浮筒的力，該裝置或多或少獨立于發(fā)電機和系統(tǒng)壓力的控制，并因此獨立于動力輸出裝置中能量存儲器的使用。本發(fā)明的另一個目的是提供一種更有效的多排量泵布置，其使得能夠以使用存儲在動力輸出裝置中的能量的方式實現(xiàn)無功控制，以優(yōu)化動力捕獲，而不會給系統(tǒng)添加顯著的損失。另一目的是提供一種動力輸出裝置和發(fā)電機組件，其可以被放大以包括更大的存儲能力和更高的額定功率，以使得能夠?qū)⒏鄶?shù)量的浮筒連接于其上。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種波能吸收裝置，其包括：浮筒，適于隨著水的運動而運動；以及浮筒振蕩裝置，附接到浮筒，該浮筒振蕩裝置包括細長裝置和適于與細長裝置相互作用的旋轉(zhuǎn)裝置，該波能吸收裝置的特征為具有可變排量的液壓泵連接到旋轉(zhuǎn)裝置(21b)并且能連接到液壓回路，其中，當(dāng)浮筒隨著水的運動而運動時，在細長裝置與液壓泵之間產(chǎn)生相對運動，由此液壓泵將動能轉(zhuǎn)換成液壓能。

在優(yōu)選實施例中，浮筒振蕩裝置是齒條和小齒輪驅(qū)動器。振蕩裝置還可以是絞盤系統(tǒng)，其中細長裝置是帶、線或鏈，并且旋轉(zhuǎn)裝置是絞盤鼓輪或鏈輪。

在優(yōu)選實施例中，細長裝置附接到以下中的任一個：海床、相對于浮筒具有相對大質(zhì)量的移動體，以及水中的活塞或垂蕩板，該活塞或垂蕩板具有相對于浮筒質(zhì)量的大附加質(zhì)量的水。

在優(yōu)選實施例中，液壓泵是與液壓格雷茨(Graetz)橋組合的雙向泵。

在優(yōu)選實施例中，液壓泵是多排量液壓泵，優(yōu)選地為徑向活塞泵，更優(yōu)選地為具有串聯(lián)布置的兩個不同尺寸的單元的徑向活塞泵。

在優(yōu)選實施例中，液壓泵具有無級變化的排量，優(yōu)選地為具有旋轉(zhuǎn)斜盤的軸向活塞泵。

在優(yōu)選實施例中，提供了多個固定排量泵，優(yōu)選地為4-8個泵，每個泵均具有附接到同一細長裝置(21a)的一個旋轉(zhuǎn)裝置。

在優(yōu)選實施例中，浮筒振蕩裝置包括背對背布置的齒條，該齒條具有從兩側(cè)附接到細長裝置的多個旋轉(zhuǎn)裝置以平衡細長裝置與旋轉(zhuǎn)裝置之間的水平力。

在優(yōu)選實施例中，每個旋轉(zhuǎn)裝置以旋轉(zhuǎn)運動與扭矩以及流量與壓力之間的固定關(guān)系連接到液壓泵，并且其中，來自液壓泵的所有第一端口都連接到第一公用軟管，并且所有第二端口都連接到第二公用軟管。

在優(yōu)選實施例中，波能吸收裝置包括液壓控制閥，該液壓控制閥適于將每個液壓泵獨立地連接到液壓回路以及將每個液壓泵獨立地從液壓回路斷開。

在優(yōu)選實施例中，控制閥適于轉(zhuǎn)換連接到液壓回路的高壓軟管和低壓軟管的液壓泵的端口。

在優(yōu)選實施例中，控制閥適于阻止流體在液壓泵中循環(huán)。

在優(yōu)選實施例中，波能吸收裝置包括能連接到液壓回路的高壓液壓蓄能器和低壓蓄能器。

在優(yōu)選實施例中，液壓蓄能器具有預(yù)充壓力，以向系統(tǒng)提供高且窄的壓力范圍。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種動力輸出組件，其包括：動力輸出振蕩裝置，連接到蓄能器，該動力輸出振蕩裝置包括細長裝置和適于與該細長裝置相互作用的旋轉(zhuǎn)裝置；以及能量存儲器，連接到細長裝置，該動力輸出組件的特征為多個連接到旋轉(zhuǎn)裝置的發(fā)電機模塊，其中動力輸出振蕩裝置包括與同一細長裝置連接的多個旋轉(zhuǎn)裝置，由此多個發(fā)電機模塊通過動力輸出振蕩裝置與同一能量存儲器連接。

在優(yōu)選實施例中，每個發(fā)電機模塊均包括與行星齒輪箱的行星架附接的液壓馬達，該行星齒輪箱具有與動力輸出振蕩裝置附接的浮動環(huán)形齒輪，以用于將能量存儲和回收到能量存儲裝置，并具有適于驅(qū)動發(fā)電機的恒星齒輪。

在優(yōu)選實施例中，每個發(fā)電機模塊均包括與動力輸出振蕩裝置附接的液壓泵/馬達，以用于將能量存儲和回收到能量存儲器，并且第二液壓馬達適于驅(qū)動發(fā)電機。

在優(yōu)選實施例中，動力輸出振蕩裝置是齒條和小齒輪驅(qū)動器。

在優(yōu)選實施例中，能量存儲器是能存儲和回收勢能的重物。

在優(yōu)選實施例中，能量存儲器是能存儲和回收彈性能量的彈性能量存儲器。

在優(yōu)選實施例中，動力輸出組件包括在行星齒輪箱與液壓馬達之間設(shè)置有多個齒輪級的機械齒輪箱。

在優(yōu)選實施例中，細長裝置是以下中的任一種：鏈、滾柱絲杠、帶、和線，并且旋轉(zhuǎn)裝置適于將細長裝置中的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。

在優(yōu)選實施例中，液壓馬達是固定排量液壓馬達。

在優(yōu)選實施例中，動力輸出組件包括連接到發(fā)電機的軸的飛輪。

在優(yōu)選實施例中，動力輸出組件包括能連接到液壓回路的液壓蓄能器，

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種波能系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的動力輸出組件和多個根據(jù)本發(fā)明的波能吸收裝置，優(yōu)選地為至少三個波能吸收裝置，更優(yōu)選地為至少25個波能吸收裝置，該波能吸收裝置通過液壓回路連接到動力輸出裝置和發(fā)電機組件。

在優(yōu)選實施例中，每個浮筒連接到海底上的管道系統(tǒng)，該管道系統(tǒng)將來自所有波能吸收裝置的液壓流收集到轂。替代地，液壓流體可以通過液壓軟管、從波能吸收裝置行進到波能吸收裝置、直到到達轂而被收集。

在優(yōu)選實施例中，波能系統(tǒng)包括安全閥(pressure relive valve)，該安全閥適于在為液壓回路設(shè)定的最大壓力下打開并且使液壓流體從高壓軟管直接通向低壓回路。

在優(yōu)選實施例中，在連接到動力輸出裝置和發(fā)電機組件的每個浮筒中施加到細長裝置的力可以被獨立地控制，而不會顯著干擾能量存儲器或其組合。

附圖說明

現(xiàn)在參照附圖通過示例的方式描述本發(fā)明，附圖中：

圖1a是具有兩個浮筒的波能系統(tǒng)的示意圖，該波能系統(tǒng)具有將浮筒連接到轂的柔性軟管。

圖1b是具有兩個浮筒的波能系統(tǒng)的示意圖，該波能系統(tǒng)具有在海床上的將浮筒連接到轂的固定管道。

圖2是用于附接有轂的一個浮筒的動力輸出裝置的示意圖。

圖3示出了與圖2相同的動力輸出系統(tǒng)，但其具有附接到同一轂的三個浮筒。

圖4示出了與圖3類似的動力輸出系統(tǒng)，其在浮筒上具有液壓蓄能器。

圖5示出了與圖3類似的動力輸出系統(tǒng)，但其在轂中而不是在浮筒中具有一個液壓蓄能器。

圖6示出了圖4和圖5的組合，其在浮筒和轂中增加有液壓蓄能器。

圖7示出了在轂中沒有重力存儲裝置的替代構(gòu)造，并且其中所有能量消除替代地利用浮筒中的液壓蓄能器實現(xiàn)。

圖8示出了與圖7類似的構(gòu)造，其中所有的消除都用轂中的液壓蓄能器實現(xiàn)。

圖9示出了在浮筒和轂兩者中具有液壓蓄能器的替代方案。

圖10a示出了根據(jù)本發(fā)明的一種構(gòu)造，該構(gòu)造具有：多個固定排量泵，每個泵具有一個附接至浮筒中同一齒條的小齒輪；以及在轂中的多個固定排量馬達，每個固定排量馬達通過小齒輪和行星齒輪箱的環(huán)形齒輪附接到同一齒條。

圖10b示出了與圖10a相比在浮筒中擴展有級聯(lián)齒輪箱的構(gòu)造。

圖10c示出了與圖10b相比在轂中也擴展有級聯(lián)齒輪箱的構(gòu)造。

圖11示出了如圖10a的動力輸出裝置的類似構(gòu)造，但其具有在重力存儲器中沒有與齒條連接的行星齒輪箱的泵/馬達布置，并且對于每個發(fā)電機具有一個獨立的液壓馬達。

圖12以俯視圖示出了與圖10a類似的構(gòu)造。

圖13a和13b示出了與圖12類似的構(gòu)造，其具有用于儲能的液壓蓄能器和用于在浮筒上發(fā)電的發(fā)電機。

圖14-17示出了本發(fā)明的各種實施例的透視圖。

具體實施方式

在下文中，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的波能系統(tǒng)，該波能系統(tǒng)包括與動力輸出裝置中的能量存儲器相結(jié)合的、用于改進動力捕獲和效率的振蕩裝置，以及與根據(jù)本發(fā)明的公用轂連接的多個波能吸收裝置。

圖1a是波能系統(tǒng)的示意圖，該波能系統(tǒng)具有經(jīng)由柔性液壓軟管50附接到轂10形式的動力輸出裝置和發(fā)電機組件的兩個浮筒20。每個浮筒通過連接到海床(sea bed)31的系泊纜30系泊到海床。轂包括液壓馬達11，重力存儲裝置12形式的能量存儲裝置以及通過線纜60輸出電力的液壓發(fā)電機14。

圖1b是與圖1a類似的示意圖，但其具有連接到海底(sea floor)31上的固定管道系統(tǒng)50b以將高壓液壓流體傳送到轂10的浮筒。與柔性軟管相比，海床上的固定管道系統(tǒng)可以提供更大的直徑和更低的成本，并且可用于降低液壓收集系統(tǒng)的總成本和損失。

圖2是用于附接到轂10的一個浮筒20的動力輸出裝置的示意圖，其中浮筒中的動力輸出裝置包括齒條(gear rack)和小齒輪驅(qū)動器21形式的振蕩裝置。齒條和小齒輪驅(qū)動器包括齒條21a形式的細長裝置和小齒輪21b形式的旋轉(zhuǎn)裝置。齒條21a附接到海床31形式的主體。替代地，該主體可以是與浮筒20相比具有相對較大質(zhì)量的運動主體。該主體還可以是活塞或在水中的所謂的垂蕩板，其相對于浮筒的質(zhì)量具有大的附加質(zhì)量的水。

動力輸出裝置還包括機械整流器22，該機械整流器將小齒輪的雙向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成可變排量液壓泵23的軸的單向旋轉(zhuǎn)。替代地，雙向泵可以與液壓格雷茨橋等結(jié)合使用，以向高壓軟管51提供單向高壓輸出流以及從低壓軟管52提供單向低壓回流。作為可變排量泵的特殊情況，可以使用具有多排量(即，具有離散的排量級)的泵。因此，術(shù)語“可變排量”包括改變液壓泵或馬達的排量的所有方式。

這種所示的布置允許通過調(diào)節(jié)可變排量泵中的排量來精細控制施加到浮筒的阻尼力，而高壓軟管51和低壓軟管51中的壓力可以保持或多或少地恒定。作為替代，浮筒可以通過單個軟管將海水泵送到轂。與可變旋轉(zhuǎn)液壓泵連接的齒條和小齒輪驅(qū)動器由此解決了利用包括液壓蓄能器和固定排量液壓缸的液壓動力輸出裝置對浮筒進行精細控制的主要問題。

浮筒通過連接到轂中的液壓馬達11的高壓液壓軟管51和低壓液壓軟管52連接到獨立的單元，轂10。電機將液壓動力轉(zhuǎn)換為機械動力。機械動力通過能量存儲裝置消除，在所示的實施例中，重力存儲裝置12包括：行星齒輪箱121，該行星齒輪箱具有附接有齒條和小齒輪驅(qū)動器122的浮動環(huán)形齒輪；以及蓄能器重物123。也可以使用用于提升重力存儲裝置中的重物的其他類型的細長裝置，例如鏈條、滾柱絲杠、帶或線。

重物在線性引導(dǎo)件124上行進，以確保齒條總是與齒輪箱對準。重力存儲器中的儲能器重物為發(fā)電機和液壓馬達提供接近恒定的扭矩，而與蓄能器中存儲的能量的水平(即，重物的位置)無關(guān)，并因此也提供了可用于通過液壓收集系統(tǒng)與轂附接的浮筒的恒定范圍的阻尼力以及浮筒中的液壓泵中的排量范圍。由于變速器中的重物加速度和摩擦，所以扭矩稍微變化。液壓蓄能器的給定扭矩可以通過由于高齒輪比而緩慢移動的大重物、或者由于重物與馬達之間的較低齒輪比而更快地移動的較小重物提供。這樣，可以根據(jù)關(guān)于允許扭矩和壓力波動多少的特定要求來設(shè)計蓄能器系統(tǒng)。

峰值壓力和扭矩也可以由未示出的安全閥限制，該安全閥在系統(tǒng)設(shè)定的最大壓力時打開，并且使液壓流體直接從高壓回路通向低壓回路。在液壓馬達11具有固定排量的情況下，通過動力輸出裝置施加到浮筒的力保持接近恒定?？梢酝ㄟ^改變液壓馬達11中的排量并因此改變系統(tǒng)壓力來擴展可以在浮筒中施加的阻尼力的范圍。替換地，具有多個檔位的機械變速箱可以集成在轂中的行星齒輪箱與液壓馬達之間的動力輸出裝置中。

重力存儲裝置還提供了輸出至發(fā)電機的恒定速度，其通過重力存儲器中的重物與發(fā)電機的速度依賴性轉(zhuǎn)矩之間的轉(zhuǎn)矩平衡來實現(xiàn)。通過調(diào)節(jié)發(fā)電機中的阻尼來控制速度，從而改變發(fā)電機的斷開扭矩將等于來自重物的驅(qū)動扭矩時的速度。輸出軸、恒星齒輪連接到發(fā)電機14，并且飛輪13可以選擇性地用于消除重物中來自加速度的扭矩變化。發(fā)電機可以以這種方式具有恒定的速度、扭矩，從而也具有動力輸入，而不管重力存儲裝置之前的速度變化和飛輪之前的扭矩變化。這確保發(fā)電機可以以恒定的功率輸出和最大效率運轉(zhuǎn)，并且還減小發(fā)電機的尺寸。

泵和電機可以實現(xiàn)在零排量與完全排量之間的無限可變排量，通常在具有旋轉(zhuǎn)斜盤的軸向活塞馬達中發(fā)現(xiàn)以調(diào)節(jié)活塞的行程長度。這種類型的泵/馬達提供非常詳細和快速的阻尼力控制，但當(dāng)以部分排量運轉(zhuǎn)時可能是低效的。

泵和電機的替代選項是使用通常在徑向活塞泵/電機中發(fā)現(xiàn)的多個排量。多個單元可以組合以提供接近具有無限變化排量的動力捕獲性能所需的多個級。多個單元可以或者以串聯(lián)布置的方式附接到同一軸，或者在獨立的軸上與一個小齒輪附接，每個小齒輪均與相同的齒條附接?？刂崎y用于在兩個布置中的接合/分離單元。一些類型還具有分離/接合每個單元內(nèi)的各個氣缸的能力。多排量泵和組合泵具有在部分排量時也保持高效率的優(yōu)點。與可變排量泵相比，這種類型的泵還具有更高的扭矩重量比、動力密度的量級。

圖3示出了與圖2相同的動力輸出系統(tǒng)，但其具有附接到單個轂的三個浮筒，其中液壓軟管在液壓馬達11之前的點53和54處連接在一起。這表示具有用于單個轂的多個浮筒的波能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)；相同的示意圖可以用于任何數(shù)量的浮筒。在這種構(gòu)造中，在液壓回路(其在這里被示出為封閉系統(tǒng))中沒有液壓蓄能器，其也可以是在每個浮筒中的泵之前具有存儲器(reservoir)的開放系統(tǒng)?？梢栽谝簤夯芈返母邏簜?cè)與低壓側(cè)之間使用泵來控制低壓側(cè)上的壓力，未示出。這將防止由于泵中從高壓到低壓的泄漏而導(dǎo)致的在低壓側(cè)上的逐漸增加的壓力，而不需要使用在浮筒中具有存儲器的開放系統(tǒng)。這樣，流動到每個浮筒的返回流將總是與出口流(export flow)平衡，這不是具有在來自每個浮筒的出口流將不同而對于所有浮筒的返回流將相同的存儲器的情況。具有存儲器的開放系統(tǒng)需要額外的體積和功能來限制每個存儲器的填充水平，以便確保在每個存儲器中總是有流體。

圖4示出了與圖3類似的動力輸出系統(tǒng)，其具有高壓液壓蓄能器27、低壓蓄能器28和液壓泵23。浮筒中的小液壓蓄能器降低通過軟管到轂的峰值流速，而波至波的消除仍主要由轂中的重力存儲裝置12實現(xiàn)，并且將壓力保持在恒定水平。液壓蓄能器結(jié)合重力存儲器減小重力存儲裝置中的重物的加速度，并且因此減小系統(tǒng)中的扭矩和壓力變化。代替低壓蓄能器28，可以使用開放的存儲器。在這種情況下，每個存儲器中的最大填充水平由未示出的液壓孔閥等限制，以確保返回流體均勻地分布到所有浮筒。

圖5示出了與圖3類似的動力輸出系統(tǒng)，但其在轂中而不是在浮筒中具有高壓和低壓液壓蓄能器16和17。這對于減小重物的最大加速度以消除液壓收集系統(tǒng)中的壓力變化是更低成本的解決方案，但其不具有降低來自浮筒的輸出軟管中的峰值流速的優(yōu)點。

圖6示出了圖4和5的組合，其在浮筒和轂中增加有液壓蓄能器。應(yīng)該注意，與圖7至9所示的系統(tǒng)中僅使用液壓蓄能器相比，圖4至6改變了液壓蓄能器的性質(zhì)。該液壓蓄能器將與重力存儲裝置結(jié)合用作緩沖器，其消除由重物中的加速力引起的壓力變化。

圖7示出了在轂中沒有重力存儲裝置的替代構(gòu)造，并且所有能量消除代替地利用浮筒中的液壓蓄能器實現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意，具有可變排量泵23的齒條和小齒輪驅(qū)動器21仍允許將施加到浮筒的阻尼力完全控制在由液壓蓄能器中的當(dāng)前能量(壓力)水平設(shè)定的阻尼力范圍內(nèi)，這對于用具有固定排量的液壓缸與液壓蓄能器組合使用的現(xiàn)有技術(shù)中提出的其他液壓動力輸出裝置來實現(xiàn)是非常復(fù)雜的。

圖8示出了與圖7類似的構(gòu)造，但其在轂中而不是在浮筒中具有液壓蓄能器16和17。

圖9示出了用浮筒中的液壓蓄能器(通常為小蓄能器27、28)來降低通過軟管到轂的峰值流速以及在轂中的大型液壓蓄能器16和17，以在連續(xù)的波上存儲能量的替代方案。

圖10a示出了具有多個固定排量泵24形式的可變排量液壓泵的構(gòu)造，每個固定排量泵具有一個附接到浮筒中的同一齒條21c的小齒輪。因此，術(shù)語“可變排量液壓泵”還包括可變排量液壓系統(tǒng)，其包括一些固定排量液壓泵，這些固定排量液壓泵可選擇性地連接到同一細長裝置，在所示實施例中為齒條(gear rack)。這里示出了兩個泵，但更大數(shù)量的泵是優(yōu)選的，通常為4-8個泵，以分擔(dān)在小齒輪上施加到齒條的負載，并且通過使用液壓控制閥26以將每個泵從回路獨立地連接/斷開而能夠精細控制施加到齒條的力?？刂崎y還具有轉(zhuǎn)換連接到高壓軟管51和低壓軟管52的泵的端口的功能。這可以用于主動地控制施加到齒條的力的方向，以或者減弱浮筒獲取動力、或者放大其運動以控制浮筒的相位，即，施加反作用力控制。在優(yōu)選實施例中，控制閥26還具有阻止流在泵中循環(huán)從而阻礙齒條運動的位置。當(dāng)使用最后一個功能時，在泵與控制閥之間應(yīng)當(dāng)使用轉(zhuǎn)向閥，該轉(zhuǎn)向閥在超過壓力極限(未示出)時能夠使流體轉(zhuǎn)向，以防止對系統(tǒng)的損壞。

轂10示出了具有多個旋轉(zhuǎn)裝置122b(這里實施為小齒輪)的類似布置122c，該旋轉(zhuǎn)裝置連接到單個細長裝置122a(這里實施為齒條)，其中每個小齒輪122b均連接到傳動系模塊中的行星齒輪箱的浮動環(huán)形齒輪，該驅(qū)動系模塊包括具有控制閥16的固定排量液壓馬達11、行星齒輪箱121、可選地飛輪13，以及發(fā)電機14。液壓收集系統(tǒng)中的系統(tǒng)壓力可以通過使馬達與齒條脫離/接合來控制。

可購買的液壓泵和馬達在尺寸上受限制。所提出的布置通過將多個傳動系添加到同一齒條來克服這種限制。這樣，轂中的重力存儲器中的存儲容量可以增加，并且單個轂可以用于從完整陣列的浮筒中的所有浮筒收集液壓動力。多個傳動系組件可以被縮放以承載重力存儲裝置中的任何重物。當(dāng)較大的液壓馬達變得可用時，對于一定的容量，可以減少驅(qū)動系的數(shù)量，以進一步受益于比例優(yōu)勢。

圖10b示出了與圖10類似的構(gòu)造，但其具有根據(jù)專利公開WO2012008896A1的級聯(lián)布置中的多個小齒輪，以分配從每個泵施加到齒條的負載。另一個區(qū)別在于高壓軟管和低壓軟管向下并沿著海床31行進，如標記51b和52b所示。

圖10c示出了與圖10b的動力輸出裝置類似的構(gòu)造，但轂10中的行星齒輪箱121的浮動環(huán)形齒輪與級聯(lián)齒輪箱122d附接以增加與齒條連接的小齒輪的數(shù)量，從而減小從每個小齒輪傳遞到齒條的力。

圖11示出了與圖10a的動力輸出裝置類似的構(gòu)造，但在重力存儲裝置中沒有行星齒輪箱。替代地，泵/馬達11b用于存儲和回收能量到蓄能器重物123，并且第二液壓馬達15驅(qū)動發(fā)電機。該構(gòu)造類似于圖8所示的具有常規(guī)氣壓液壓蓄能器的液壓系統(tǒng)，但其與蓄能器中存儲的能量水平無關(guān)地提供恒定壓力，并且存儲能量而不使用氣體壓縮，這避免了來自不可逆氣體壓縮循環(huán)的熱力學(xué)損失。

圖12以示意性俯視圖示出了與圖10a類似的構(gòu)造。齒條21a在此包括背靠背布置的兩個單元，以平衡齒條上的水平負載。優(yōu)選地以這種方式使用齒條并且成對地添加泵以用最佳方式平衡系統(tǒng)中的負載。每個泵24在這里均用控制閥26控制，但是相同的控制閥也可以成對地用于泵。在轂中使用類似的背靠背齒條和多個小齒輪驅(qū)動單元122c來提升重力存儲裝置中的重物。

圖13a示出了與圖12相同的具有固定排量泵24和控制閥26的背靠背齒條和多個小齒輪驅(qū)動器21c，但在這種情況下，動力消除完全使用液壓蓄能器形式的車載存儲器進行，并且在浮筒中也產(chǎn)生電能。該構(gòu)造通過使用附接到同一齒條的多個固定排量泵、以一種有效的方式結(jié)合了具有液壓蓄能器的緊湊式液壓動力輸出裝置以及精細控制阻尼力的優(yōu)點。圖13b示出了具有多個小齒輪而不具有其他部件的背靠背齒條的側(cè)視圖。

已經(jīng)描述了波能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。應(yīng)當(dāng)認識到，這可以在不背離本發(fā)明思想的前提下在由權(quán)利要求限定的保護范圍內(nèi)進行變化。因此，盡管齒條和小齒輪被描述為將線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的裝置，但是可以使用諸如為鏈、滾柱絲杠、帶、線等的替代物。

在一個實施例中，轂10中的能量存儲器123為彈性部件的形式，諸如橡膠絕緣線等，其代替圖中的實施例中所示的重物來存儲彈性能量而不是勢能。

已經(jīng)描述了波能系統(tǒng)具有一個或多個液壓蓄能器。應(yīng)當(dāng)理解，這些液壓蓄能器可以具有高的預(yù)充壓力，以向系統(tǒng)提供高且窄的壓力范圍，以便更好地利用系統(tǒng)中的液壓泵和馬達。

已經(jīng)描述了轂10形式的動力輸出組件。將認識到，這些組件的不同部分不需要同地協(xié)作，

將認識到，一種形式的根據(jù)本發(fā)明的波能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括動力輸出裝置和發(fā)電機組件以及與動力輸出裝置和發(fā)電機組件相距一距離但與其連接的多個波能吸收裝置，其中多個波能吸收裝置中的每個均包括將線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的裝置以及液壓泵，其中液壓泵的排量是可變的。將線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的裝置優(yōu)選地是齒條和小齒輪驅(qū)動器。