本发明涉及海洋能利用，具体为一种波浪能发电装置及联合发电装置。
背景技术：
1、在全球能源结构深刻转型与环境保护迫切需求的双重背景下，清洁能源的开发与高效利用已成为国际社会的共识与焦点。浮式风机与波浪能装置联合发电技术，作为海洋可再生能源领域的一项前沿创新，凭借其资源互补、成本节约及能源供应稳定性提升等显著优势，正逐步展现出引领未来能源发展的新蓝海。然而，当前传统风浪联合发电平台面临发电效率瓶颈、维护复杂性高及系统稳定性不足等挑战，严重制约了其规模化应用与效能最大化。
2、具体而言，传统平台多采用简单集成的方式，将风能发电装置与波浪能发电装置并列安置于同一载体之上，二者间缺乏深度协同与互动机制，导致整体发电效率难以突破。此外，这类平台在设计与生产上往往遵循统一标准，缺乏针对特定海域条件及能量转换效率的优化考量，限制了其进一步升级与性能提升的可能性。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种波浪能发电装置、风浪联合发电平台及系统，本发明的波浪能发电装置不仅能够高效转换波浪能为电能，还能够利用生成的回复力矩，对搭载其上的平台进行动态调节，有效增强平台的稳定性，确保其在复杂海况下仍能保持安全倾角范围，从而提升整体风浪联合发电平台的发电效率与运行可靠性。
2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种波浪能发电装置，包括：气室，所述气室底部开口、顶部通过单向阀连接于空气透平发电机一侧的两端；
4、所述空气透平发电机的另一侧通过单向阀与大气连接；
5、所述空气透平发电机入口端底部通过气室端进气单向阀与所述气室连接，顶部通过大气端进气单向阀与大气连接；空气可通过所述气室端进气单向阀或所述大气端进气单向阀进入所述空气透平发电机入口端；
6、所述空气透平发电机出口端底部通过气室端出气单向阀与所述气室连接，顶部通过大气端出气单向阀与大气连接；所述空气透平发电机出口端的空气可通过所述大气端出气单向阀进入大气或通过所述气室端出气单向阀进入所述气室内部；
7、所述气室可安装于各类风浪联合发电平台，可通过调节所述波浪能发电装置中的各个单向阀的工作状态为所述风浪联合发电平台提供回复力。
8、进一步地，调节所述波浪能发电装置中的各个单向阀的工作状态为所述风浪联合发电平台提供回复力，具体为：将设置于所述风浪联合发电平台的数据处理与控制装置与所述波浪能发电装置中的各个单向阀连接；
9、所述数据处理与控制装置获取所述风浪联合发电平台的数据；
10、基于所述风浪联合发电平台的数据判断执行波浪能装置发电模式或主动气阀控制模式；
11、所述波浪能发电装置模式下，所述数据处理与控制装置不对所述波浪能发电装置中的各个单向阀进行控制；
12、所述主动气阀控制模式下，所述数据处理与控制装置控制所述波浪能发电装置中的各个单向阀的开关状态。
13、进一步地，所述气室形状为两个夹角为120°的同心圆弧围成的六面体。
14、一种风浪联合发电平台，包括任一所述的波浪能发电装置；所述风浪联合发电平台还包括：半潜式风力发电系统和数据处理与控制装置；
15、所述半潜式风力发电系统包括：风力发电机组，塔筒，半潜式平台；
16、所述风力发电机组通过所述塔筒与所述半潜式平台连接；所述波浪能发电装置安装于所述半潜式平台外侧；
17、所述数据处理与控制装置获取所述风浪联合发电平台的数据，并基于所述风浪联合发电平台的数据调节所述波浪能发电装置中的各个单向阀的工作状态。
18、进一步地，所述风浪联合发电平台还包括：传感器组件，所述传感器组件用于监测所述发电平台的风速风向、大气压、倾角，还用于监测所述波浪能发电装置的气室的内外水位；
19、所述数据处理与控制装置通过所述传感器组件获取所述风浪联合发电平台的数据。
20、进一步地，所述传感器组件包括：设置于所述风力发电机组上部的风速风向传感器、大气压力传感器，倾角传感器；分别设置于所述气室内外的气室内部水位传感器、气室外部水位传感器；
21、所述风速风向传感器用于监测所述风浪联合发电平台的风速风向；
22、所述大气压力传感器用于监测所述风浪联合发电平台的大气压；
23、所述倾角传感器用于监测所述风浪联合发电平台的倾角；
24、所述气室内部水位传感器和所述气室外部水位传感器分别用于监测所述气室的内外的水位差信号。
25、进一步地，基于所述风浪联合发电平台的数据调节所述波浪能发电装置中的各个单向阀的工作状态，包括以下步骤：
26、判断所述风浪联合发电平台的倾角是否大于预设值；若否，不对所述波浪能发电装置中的各个单向阀进行控制；若是，进入主动气阀控制模式；
27、所述主动气阀控制模式包括：
28、所述数据处理与控制装置基于力矩平衡方程计算判定调节方向；
29、若判断所述风浪联合发电平台倾斜方向与调节方向不一致，控制所述波浪能发电装置中的各个单向阀均处于关闭状态；
30、若判断所述风浪联合发电平台倾斜方向与调节方向一致，控制所述波浪能发电装置中的各个单向阀的开关状态，调节所述波浪能发电装置的气室的内部水位。
31、进一步地，基于力矩平衡方程计算调节方向，具体为：采用如下公式判断所述风浪联合发电平台倾斜方向与调节方向是否一致，
32、fj(t)＝―ckjξj(t)
33、
34、其中，t为当前时刻；fj为当前时刻平台的回复力；角标j表示自由度，j＝1表示纵荡，j＝2表示横荡，j＝3表示垂荡，j＝4表示横摇，j＝5表示纵摇，j＝6表示艏摇；ckj表示回复力矩阵；db表示浮体在水线面的投影微元；bp为浮体水线面处的投影面积；vp为浮体的排水体积；zcob为浮心高度；x表示微元距离y轴的距离，y表示微元距离x轴的距离；ξ为当前平台的在各自由度的运动；ρ为海水密度；g为重力加速度；
35、当f4与ξ4的符号不一致或f5与ξ5的符号不一致时，判定此时平台倾斜方向与调节方向不一致，如符号均一致，则判断平台倾斜方向与调节方向一致。
36、一种风浪联合发电系统，应用于任一所述的风浪联合发电平台；所述风浪联合发电系统包括：
37、监测模块，用于监测所述风浪联合发电平台的风速风向、大气压、倾角，以及用于监测波浪能发电装置的气室的内外水位；
38、数据处理与控制模块，用于基于所述监测模块监测的数据控制所述波浪能发电装置进入波浪能装置发电模式或者主动气阀控制模式。
39、进一步地，所述数据处理与控制模块包括：
40、风机倾角判断单元，用于判断所述风浪联合发电平台的倾角是否大于预设值；若否，控制所述波浪能发电装置进入所述波浪能装置发电模式；若是控制所述波浪能发电装置进入所述主动气阀控制模式；
41、控制单元，用于在所述主动气阀控制模式下控制所述波浪能发电装置产生调节所述风浪联合发电平台稳定的回复力。
42、本发明的有益效果在于：
43、本发明的波浪能发电装置的结构设计简单，便于安装和维护；能够高效地将波浪能转换为电能，提高了能量利用效率；利用波浪能发电过程中产生的回复力矩，对搭载其上的风浪联合发电平台进行动态调节，有效增强了平台的稳定性；由于装置安装在风浪联合发电平台外部，故障率低，检修和更换的难度降低。
44、本发明的风浪联合发电平台在复杂海况下仍能保持在安全倾角范围内，从而提升了发电效率与运行的可靠性；能够根据实时海洋状况对发电平台进行调节，提高了发电平台对环境变化的适应性和稳定性；通过数据处理与控制装置，能够根据监测到的数据智能判断并执行相应的发电模式或气阀控制模式，实现更加精准的控制。
45、本发明可以对现有的各类风浪联合发电平台进行改造，具有很好的通用性和适应性；可以整体提升风浪联合发电平台的发电效率与运行可靠性。
1.一种波浪能发电装置，其特征在于，包括：气室(10)，所述气室(10)底部开口、顶部通过单向阀连接于空气透平发电机(14)一侧的两端；
2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，调节所述波浪能发电装置中的各个单向阀的工作状态为所述风浪联合发电平台提供回复力，具体为：将设置于所述风浪联合发电平台的数据处理与控制装置(24)与所述波浪能发电装置中的各个单向阀连接；
3.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述气室(10)形状为两个夹角为120°的同心圆弧围成的六面体。
4.一种风浪联合发电平台，包括如权利要求1-3任一所述的波浪能发电装置(2)；其特征在于，所述风浪联合发电平台还包括：半潜式风力发电系统和数据处理与控制装置(24)；
5.根据权利要求4所述的风浪联合发电平台，其特征在于，所述风浪联合发电平台还包括：传感器组件，所述传感器组件用于监测所述发电平台的风速风向、大气压、倾角，还用于监测所述波浪能发电装置(2)的气室(10)的内外水位；
6.根据权利要求5所述的风浪联合发电平台，其特征在于，所述传感器组件包括：设置于所述风力发电机组上部的风速风向传感器(18)、大气压力传感器(19)，倾角传感器(21)；分别设置于所述气室(10)内外的气室内部水位传感器(25)、气室外部水位传感器(20)；
7.根据权利要求4所述的风浪联合发电平台，其特征在于，基于所述风浪联合发电平台的数据调节所述波浪能发电装置中的各个单向阀的工作状态，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的风浪联合发电平台，其特征在于，基于力矩平衡方程计算调节方向，具体为：采用如下公式判断所述风浪联合发电平台倾斜方向与调节方向是否一致，
9.一种风浪联合发电系统，应用于如权利要求4-8任一所述的风浪联合发电平台；其特征在于，所述风浪联合发电系统包括：
10.根据权利要求9所述的风浪联合发电系统，其特征在于，所述数据处理与控制模块包括：
