一种蛇形波浪能发电装置的制作方法

本发明涉及可再生能源技术领域，特别是涉及一种蛇形波浪能发电装置。

背景技术：

随着科技的发展和生活水平的提高，能源的供需矛盾日益突出，而且目前所依赖的能源多是不可再生的传统矿物能源。虽然传统矿物能源易于获取，但是其过度使用造成了大量的环境问题，其中温室效应等环境问题是不可逆的，这与现在所提倡的可持续发展相悖。现在世界各国都不断探索新能源，其中波浪能就是一种绿色无污染且可再生的新能源，已经吸引了大量的学者研究。

传统的波浪能发电装置需要经过三级转换，波浪能要经过受波体、中间转换机构、发电机构这三级的转换，这就造成了传统波浪能量转换效率较低，装置复杂，研发和维护成本高，且不能适应多种海洋及水体情况。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种蛇形波浪能发电装置，能量转换效率高、装置简单、研发和维护成本低、能适应多种海洋及水体情况。

技术方案：本发明所述的蛇形波浪能发电装置，所述发电装置包括至少一节线圈浮筒、至少一节永磁体浮筒、连接机构和电能输出机构，线圈浮筒和永磁体浮筒交替活动连接形成一条蛇形机构，连接机构用于连接发电装置与水底，连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端，蛇形机构的另一端为自由端。

进一步，所述线圈浮筒的长度为海浪波长的1/8-1/4。这个长度波浪能收集效率较高。

进一步，所述线圈浮筒和永磁体浮筒均为截面呈椭圆形的流线型形状。这样便于接收波浪能。

进一步，所述线圈浮筒包括线圈浮筒筒壁，线圈浮筒筒壁内设有电能处理及储能设备，线圈浮筒筒壁的两端设有若干线圈组，线圈组中心设有软磁体。

进一步，所述线圈浮筒筒壁内设有线圈浮筒空腔，电能处理及储能设备设于线圈浮筒空腔内。线圈浮筒空腔能够减轻线圈浮筒的重量并产生浮力作用。

进一步，所述永磁体浮筒包括永磁体浮筒筒壁，永磁体浮筒筒壁的两端设有永磁阵列。

进一步，所述永磁体浮筒筒壁内设有永磁体浮筒空腔。永磁体浮筒空腔能够减轻永磁体浮筒的重量并产生浮力作用。

进一步，所述永磁体浮筒空腔内设有伸缩杆，伸缩杆的一端连接永磁体浮筒空腔长度方向上的一端，伸缩杆的另一端连接永磁体浮筒空腔长度方向上的另一端。这样能够根据波浪形态控制伸缩杆的长度，从而控制永磁体浮筒空腔的长度。

进一步，所述永磁体浮筒空腔内设有自动排水泵。这样能够根据波浪的浪高与频率调节吃水深度，提高波浪能的收集效率。

进一步，所述线圈浮筒和永磁体浮筒之间的活动连接通过以下结构实现：线圈浮筒的端部设有孔，永磁体浮筒的端部设有与孔相适配的轴，轴嵌设于孔中；或者，永磁体浮筒的端部设有孔，线圈浮筒的端部设有与孔相适配的轴，轴嵌设于孔中。

有益效果：本发明公开了一种蛇形波浪能发电装置，通过波浪带动线圈浮筒和永磁体浮筒产生相对的上下运动，以此来收集波浪能，简化了能量转换流程，提高了能量转换效率。并且，本发明的结构比现有技术简单，研发和维护成本低，能适应多种海洋及水体情况。此外，本发明的结构无污染，可靠性高。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中蛇形波浪能发电装置的结构图；

图2为本发明具体实施方式中线圈浮筒和永磁体浮筒的结构图。

具体实施方式

本具体实施方式公开了一种蛇形波浪能发电装置，如图1所示，发电装置包括至少一节线圈浮筒3、至少一节永磁体浮筒4、连接机构和电能输出机构，线圈浮筒3和永磁体浮筒4交替活动连接形成一条蛇形机构，连接机构用于连接发电装置与水底，连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端，蛇形机构的另一端为自由端。这样蛇形机构会随着波浪的运动而运动。

其中，连接机构可采用任何能够实现“连接发电装置与水底”这一功能的结构，例如：如图1所示的缆绳1。电能输出机构可采用任何能够实现“电能输出”这一功能的结构，例如：如图1所示的电缆2。

线圈浮筒3的长度可以为海浪波长的1/8-1/4。线圈浮筒3和永磁体浮筒4可以均为截面呈椭圆形的流线型形状。

线圈浮筒3包括线圈浮筒筒壁36，线圈浮筒筒壁36内设有电能处理及储能设备35，线圈浮筒筒壁36的两端设有若干线圈组32，线圈组32中心设有软磁体33。线圈浮筒筒壁36内还可以设有线圈浮筒空腔31，电能处理及储能设备35设于线圈浮筒空腔31内。

永磁体浮筒4包括永磁体浮筒筒壁46，永磁体浮筒筒壁46的两端设有永磁阵列41，永磁阵列41采用halbach永磁阵列。永磁体浮筒筒壁46内还可以设有永磁体浮筒空腔42。永磁体浮筒空腔42内可以设有伸缩杆44，伸缩杆44的一端连接永磁体浮筒空腔42长度方向上的一端，伸缩杆44的另一端连接永磁体浮筒空腔42长度方向上的另一端。永磁体浮筒空腔42内还可以设有自动排水泵45。

线圈浮筒3和永磁体浮筒4之间的活动连接可以通过以下两种结构实现：

第一种结构是，线圈浮筒3的端部设有孔34，永磁体浮筒4的端部设有与孔34相适配的轴43，轴43嵌设于孔34中。这样轴43能够在孔34中运动，使得线圈浮筒3和永磁体浮筒4能够相对运动，线圈组32的磁通量发生改变，产生感应电动势，感应电动势经过电能处理及储能设备35存储，最后通过电缆2将收集的电能输送至电网或电器。

第二种结构是，永磁体浮筒4的端部设有孔，线圈浮筒3的端部设有与孔相适配的轴，轴嵌设于孔中。这样轴能够在孔中运动，使得线圈浮筒3和永磁体浮筒4能够相对运动，线圈组32的磁通量发生改变，产生感应电动势，感应电动势经过电能处理及储能设备35存储，最后通过电缆2将收集的电能输送至电网或电器。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种蛇形波浪能发电装置，发电装置包括至少一节线圈浮筒、至少一节永磁体浮筒、连接机构和电能输出机构，线圈浮筒和永磁体浮筒交替活动连接形成一条蛇形机构，连接机构用于连接发电装置与水底，连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端，蛇形机构的另一端为自由端。本发明通过波浪带动线圈浮筒和永磁体浮筒产生相对的上下运动，以此来收集波浪能，简化了能量转换流程，提高了能量转换效率。并且，本发明的结构比现有技术简单，研发和维护成本低，能适应多种海洋及水体情况。此外，本发明的结构无污染，可靠性高。

技术研发人员：张宇翔;陈仁文;刘川
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2019.01.24
技术公布日：2019.04.19