一种漂浮式发电装置的制造方法

文档序号:10011772阅读:271来源:国知局
一种漂浮式发电装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及能源发电技术领域,具体的说,是一种利用波浪能的可调节的漂浮式发电装置。
【背景技术】
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[0002]近年来,由于世界经济的增长发展,人口的迅速增加,社会的不断进步,世界各国对能源的需求急速增长。石油能源的资源日益短缺,且使用化石燃料容易对环境造成污染,迫使人们向海洋寻找更清洁且蕴含量巨大的可再生能源。
[0003]海洋能以其总蕴藏量大,可持续利用,绿色清洁等特点,成为各国能源战略的重要组成部分,其主要包括波浪能、海流能、海水温差能、潮汐能、海水盐度差能。目前,海洋能发电装置种类繁多,但多数只收集单一的能量一波浪能、潮汐能、海流能,或联合风能、太阳能发电,很少有同时收集波浪能和海流能发电的装置。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,是一种在风的作用下产生的,并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能,是海洋能源中能量最不稳定的一种能源,目前波浪能发电还处于实验阶段,并没有大规模应用于生产实践中,主要原因在于波浪能的能量不稳定,不利于收集利用,且现有的波浪能发电装置结构复杂、可靠性低。
[0004]波能具有能量密度高、分布面广等优点,据估算,全世界波浪能的理论值约为1kw量级,是现在世界发电量的数百倍,有着广阔的商用前景,因而也是各国海洋能研究开发的重点。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波能发电是通过波浪能装置将波能首先转换为机械能,然后再转换成电能。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。目前,利用海洋波浪发电的方法大致有3种:①是利用海洋波浪的上下运动所产生水流或空气流,使水(气)轮机转动,从而带动发电机发电;②利用海洋波浪装置的前动或后转摆动产生水流或气流,使水(气)轮机转动,从而带动发电机工作,产生电能;③将低压大波浪变为小体积的高压水,然后把水引入高位水池积蓄起来,使它形成了水位的高度差,再来冲动水轮发电机发电。以上现有的发电装置,都存在有发电效率低,装置复杂程度高的问题,面对小功率发电,以上装置对都波浪起伏要求高。
[0005]因此,迫切需要研究一种波浪能发电装置,对于海面波浪起伏要求低,适合小型发电,且装置具有自动调节功能,可实时调节以实现装置输出功率最大化,提高海洋能的利用效率,同时该装置也适用于江河、沟渠中的水流能及波浪能发电。
【实用新型内容】:
[0006]本实用新型提供一种在波浪上下运动的过程中切割磁感线,且能够实时调节装置输出功率,提高发电效率的结构简单且可靠性高的利用波浪能的可调节的漂浮式发电装置,
[0007]为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0008]本实用新型提供的一种漂浮式发电装置,包括第一浮标,所述第一浮标上固定设置有线圈和支柱,所述支柱设置在所述线圈外围,所述第一浮标上方设置有上支撑板,所述上支撑板上对应固设有磁铁和套筒,所述线圈套设在所述磁铁外围,可沿所述磁铁上下滑动,所述套筒套设在所述支柱外围,可沿所述支柱上下滑动,所述上支撑板上还固设有导轨,导轨两端固设有第二浮标。
[0009]所述导轨两端设置有滑片,所述滑片可以在导轨上相对滑动,所述第二浮标固定设置在所述滑片端部下方。
[0010]所述导轨下部对称设置有第一螺栓和第二螺栓,所述滑片端部设置有第一定滑轮和第二定滑轮,所述上支撑板一侧设置有电机,细绳一端固定连接在所述第一螺栓上,另一端依次绕过所述第一定滑轮、所述电机的输出轴及与所述第二定滑轮,绳末端绑定在所述第二螺栓上。
[0011]所述滑片与导轨之间通过滚珠滑动连接。
[0012]所述第一浮标包括泡沫板,泡沫板上表面粘接有木板。
[0013]所述第一浮标底面为方形或圆形。
[0014]所述支柱至少为三根,所述套筒数量与所述支柱数量相对应。
[0015]所述第二浮标为泡沫板,通过支撑杆固定架设在所述滑片端部下方。
[0016]所述第二浮标底面为弧形。
[0017]所述第二浮标的浮动弧度大于第一浮标的浮动弧度。
[0018]本实用新型的有益效果:以小型、离岸式的波浪能发电装置为设计目标,为海洋浮标等海洋观测设备长时间持续供电。对于海面波浪起伏要求低,适合小型发电,且装置具有自动调节功能,可实时调节装置输出功率,使得装置在波浪上下运动的过程中在单片机的程序控制下实现了电磁感应最大化,从而提高了发电效率,也提高海洋能的利用效率,同时该装置也适用于江河、沟渠中的波浪能发电。
【附图说明】
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[0019]图1为本实用新型漂浮式发电装置的结构示意图。
[0020]1-第一浮标,11-线圈,12-支柱,2-上支撑板,21-磁铁,22-套筒,23-导轨,24-电机,231-滑片,232-第一螺栓,233-第二螺栓,234-第一定滑轮,235-第二定滑轮,236-细绳,3-第二浮标,31-支撑杆。
【具体实施方式】
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[0021]下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0022]如图1所示,一种漂浮式发电装置,包括第一浮标1,所述第一浮标I上固定设置有线圈11和支柱12,所述支柱12为3根,呈三角形设置在所述线圈11外围,所述第一浮标I上方设置有上支撑板2,所述上支撑板2上对应固设有磁铁21和套筒22,所述线圈11套设在所述磁铁21外围,可沿所述磁铁21上下滑动,所述套筒22套设在所述支柱12外围,可沿所述支柱12上下滑动,所述上支撑板2上还固设有导轨23,导轨23两端通过支撑杆31固定连接底面为弧形的第二浮标3。
[0023]所述导轨23上端通过滚珠连接滑片231,所述滑片231可以在导轨23上相对滑动,可减少摩擦带来的能量损耗,所述第二浮标3固定设置在所述滑片231端部下方。
[0024]所述导轨23下部对称设置有第一螺栓232和第二螺栓233,所述滑片231端部设置有第一定滑轮234和第二定滑轮235,所述上支撑板2 —侧设置有电机24,细绳236 —端固定连接在所述第一螺栓232上,另一端依次绕过所述第一定滑轮234、所述电机24的输出轴及与所述第二定滑轮235,绳末端绑定在所述第二螺栓233上。
[0025]所述第一浮标I包括泡沫板,泡沫板上表面粘接有木板。
[0026]所述第一浮标I底面为方形或圆形。
[0027]所述第二浮标3的浮动弧度大于第一浮标I的浮动弧度,所述第二浮标3的重量轻于第一浮标1,或者第二浮标3的底面积小于第一浮标I的底面积,实现线圈和套筒相对的上下运动,完成磁感线的切割。
[0028]本实用新型漂浮式发电装置是这样实现的:
[0029]通过水上波浪带动第一浮标和第二浮标上下浮动,第二浮标的浮动弧度大于第一浮标的浮动弧度,在所述支柱和套筒的限位作用下,磁铁与线圈发生相对运动,切割磁感线进行发电。
[0030]所述线圈外接89C51单片机,利用89C51单片机的A/D转换模块采集到线圈的输出电压,并显示在LCD1602液晶显示屏上,并通过单片机比较分析多次采集电压的变化趋势,从而控制直流电机转动带动绕在定滑轮上的所述细绳转动,进而驱动两个第二浮标运动:即若电机正转,采集到电压逐步增大,则电机继续正转以增大电压输出;若采集到电压逐步减小,则反转以增大电压输出;电机正反转过程中,两个固定着第二浮标的滑片距离等速拉进或变远,驱动所述两个第二浮标距离等速拉进或变远,实现自动调节,实现电压输出的最大化,提高发电效率。如此往复,可使装置输出电压始终接近最大值,从而使得装置输出功率最大。且为方便后续对装置的改进以及对海域海面状况的研究,还可以通过24L01无线发射模块,将采集的数据实时发送至电脑终端储存,并通过LABVIEW实时绘图分析。
[0031]最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者等同替换,而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种漂浮式发电装置,其特征在于:包括第一浮标,所述第一浮标上固定设置有线圈和支柱,所述支柱设置在所述线圈外围,所述第一浮标上方设置有上支撑板,所述上支撑板上对应固设有磁铁和套筒,所述线圈套设在所述磁铁外围,可沿所述磁铁上下滑动,所述套筒套设在所述支柱外围,可沿所述支柱上下滑动,所述上支撑板上还固设有导轨,导轨两端固设有第二浮标。2.根据权利要求1所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述导轨两端设置有滑片,所述滑片可以在导轨上相对滑动,所述第二浮标固定设置在所述滑片端部下方。3.根据权利要求2所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述导轨下部对称设置有第一螺栓和第二螺栓,所述滑片端部设置有第一定滑轮和第二定滑轮,所述上支撑板一侧设置有电机,细绳一端固定连接在所述第一螺栓上,另一端依次绕过所述第一定滑轮、所述电机的输出轴及与所述第二定滑轮,绳末端绑定在所述第二螺栓上。4.根据权利要求2所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述滑片与导轨之间通过滚珠滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述第一浮标包括泡沫板,泡沫板上表面粘接有木板。6.根据权利要求2所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述第二浮标为泡沫板,通过支撑杆固定架设在所述滑片端部下方。7.根据权利要求1所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述第一浮标底部为平面,所述第二浮标底部为弧面。8.根据权利要求1所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述支柱至少为三根,所述套筒数量与所述支柱数量相对应。9.根据权利要求1所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述第二浮标的浮动弧度大于第一浮标的浮动弧度。10.根据权利要求1所述的一种漂浮式发电装置,其特征在于:所述第二浮标的重量小于所述第一浮标的重量,或/和所述第二浮标的底面积小于所述第一浮标的底面积。
【专利摘要】本实用新型提供的一种漂浮式发电装置,包括第一浮标,所述第一浮标上固定设置有线圈和支柱,所述支柱设置在所述线圈外围,所述第一浮标上方设置有上支撑板,所述上支撑板上对应固设有磁铁和套筒,所述线圈套设在所述磁铁外围,可沿所述磁铁上下滑动,所述套筒套设在所述支柱外围,可沿所述支柱上下滑动,所述上支撑板上还固设有导轨,导轨两端固设有第二浮标。对于海面波浪起伏要求低,适合小型发电,且装置具有自动调节功能,可实时调节装置输出功率,使得装置在波浪上下运动的过程中在单片机的程序控制下实现了电磁感应最大化,从而提高了发电效率,也提高海洋能的利用效率,同时该装置也适用于江河、沟渠中的波浪能发电。
【IPC分类】H02K7/18, F03B13/20
【公开号】CN204921246
【申请号】CN201520540155
【发明人】李旭升, 付琳, 李政泽
【申请人】东北大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月24日
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