专利名称：波浪发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种波浪发电装置。
背景技术：
随着科学技术的发展和现代化进程的加快，人类对能源的需求将越来越大，导致 了一次能源的严重消耗，特别是石油和天然气等资源已日益枯竭。于是人们开始更多的去 寻求洁净的、可再生的能源。波浪能是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一，它是一种清洁 无污染的可再生的新型能源。我国海域辽阔，海岸线曲折漫长，海洋波浪能源丰富。我国对 波浪能利用研究开始的较晚，于上世纪70年代开始致力于波浪发电的研究。微型波力发电 技术和小型岸式波力发电技术已经成熟，但波浪能开发的规模比较小，小型波浪发电距实 用化尚有一定距离。近年来，随着人们对波浪能发电不断研究和应用，各种波浪发电装置不断涌现。从 波浪能所采用的转换原理上看大致可分为聚波蓄能式(水库式)、空气式(振荡水柱式)和 摆式等三种。虽然世界上对波浪能发电装置的研究开发历史不短，也研制了不少试验发电 装置，但是现有的波浪发电装置发电效率地，也不利于波浪能的规模化采集和利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种波浪发电装 置。本波浪发电装置具有聚波功能，可以大规模采集海洋随机波浪能并供给单个发电机实 现稳定发电。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种波浪发电装置，包括用于利 用波浪能将水波转化为定向水流的波浪能转换单元、透平、管道和发电机，透平和发电机设 在管道内，发电机轴和透平轴之间固定连接，透平轴带动发电机轴旋转；管道的上端与波浪 能转换单元相连通，从波浪能转化单元中流出的定向水流流过管道并且推动透平的浆叶旋 转，然后从管道的另一端流出；其特征在于所述波浪能转换单元包括浮子、连杆、上单向 阀、下单向阀、缸体和位于缸体内并与缸体相适配的活塞；所述连杆固定连接在浮子和活 塞之间，上单向阀设置在活塞上，下单向阀设置在缸体的底板上，缸体的下端与管道密封连 接。本发明利用波浪转换单元的浮子顶部受力的变化，推动活塞压缩液体，实现液压传递， 进而推动透平桨叶转动，带动发电机发电，因此，本发明工作稳定，发电效率高。作为本发明进一步改进的技术方案，包括至少两个波浪能转换单元，各波浪能转 换单元分别于管道的上端相连通。本发明的每个波浪能转换单元独立稳定工作，能够大规 模采集随机波浪能并提供给发电机稳定发电，可以通过调整波浪能转换单元数量调节发电 功率。作为本发明进一步改进的技术方案，包括两个、四个、五个、六个或者十个上述的 波浪能转换单元。本发明的工作原理是当波浪的波峰经过所述的浮子时，浮子顶部受力增加，浮子推动活塞压缩液体，液体通过单向阀进入管道，这样一组众多波浪能转换单元都实现液压 传递，推动透平桨叶转动，带动发电机发电；当波浪的波谷经过浮子时，浮子底部受力减少， 浮子带动活塞向上运动，同时单向阀打开，向缸体注入液体，为实现持续稳定液压传递做准 备。本发明的通过各个波浪转换单元浮子顶部受力的变化，推动活塞压缩液体，实现 液压传递，进而推动透平桨叶转动，带动发电机发电，每个波浪能转换单元独立稳定工作， 能够大规模采集随机波浪能并提供给发电机稳定发电，可以通过调整波浪能转换单元数量 调节发电功率。与现有技术相比，本发明的优点有首先，各个波浪能转换单元独立稳定工 作，互不影响，抗扰能力强；其次，集合多个波浪能转换单元通过液压传递供给透平发电机 发电，规模化高效采集波浪能，能量转换率高，可以实现大规模并网发电，可通过调节波浪 能转换单元数量调节发电功率；第三，整个波浪发电系统结构简单易实现，制造成本低，便 于维护。
图1是本发明波浪发电装置的结构示意图。下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。
具体实施例方式参见图1，本发明波浪发电装置包括用于利用波浪能将水波转化为定向水流的波 浪能转换单元、透平10、管道13和发电机11，透平10和发电机11设在管道13内，发电机 轴和透平轴之间固定连接，透平轴带动发电机轴旋转，从而使发电机运行发电；管道13的 上端与波浪能转化单元相连通，从波浪能转化单元中流出的定向水流流过管道13并且推 动透平10的浆叶9旋转，然后定向水流从管道13的另一端流出；所述波浪能转换单元包括 浮子1、连杆2、上单向阀3、下单向阀7、缸体6和位于缸体6内并与缸体6相适配的活塞4 ； 所述连杆2固定连接在浮子1和活塞4之间，上单向阀3设置在活塞4上，当活塞4向下运 动时，上单向阀3封闭，当活塞向4上运动时，上单向阀3自动打开，以使水注入缸体6内； 下单向阀7设置在缸体6的底板14上，当活塞4向下运动时，下单向阀7打开，当活塞4向 上运动时，下单向阀7封闭，缸体6的下端与管道13密封连接，以保证从下单向阀7流出的 水流全部流入管道13中。所述波浪能转换单元至少为两个，例如可以为两个、四个、五个、六个或者十个或 者更多，各波浪能转化单元分别于管道13的上端相连通。具体可以根据实际需要确定波浪 能转换单元的数量，而且每个波浪能转换单元独立稳定工作。本实施例中采用十个波浪能 转换单元。本波浪发电装置的发电过程是首先本发明的每个波浪能转换单元都悬浮于水 中，透平10、发电机11以及管道13固定在水底；然后，当波浪12的波峰经过所述的浮子1 时，浮子1顶部受力增加，浮子1推动活塞4压缩液体5，液体5通过下单向阀7进入管道 13的内腔8中，这样一组众多波浪能转换单元都实现液压传递，推动透平10桨叶9转动，带 动发电机11发电；当波浪12的波谷经过浮子1时，浮子1底部受力减少，浮子1带动活塞 4向上运动，同时上单向阀3打开，向缸体6注入液体5，为实现持续稳定液压传递做准备。
本波浪发电装置通过各个波浪转换单元浮子顶部受力的变化，推动活塞压缩液 体，实现液压传递，进而推动透平桨叶转动，带动发电机发电，每个波浪能转换单元独立稳 定工作，能够大规模采集随机波浪能并提供给发电机稳定发电，可以通过调整波浪能转换 单元数量调节发电功率。由于本发明集合多个波浪能转换单元，规模化采集海洋波浪能，能 量转换率高，可以实现大规模并网发电，并且可以通过调整波浪能转换单元数量调节发电 功率。整个波浪发电系统结构简单，制造成本低，容易维护，各个波浪能转换单元独立稳定 工作，抗扰能力强。因此该波浪发电系统克服了一般波浪发电系统波浪能开发规模小、不便 于调节发电功率、不能商业化发展和广泛应用等缺点，该波浪发电系统可以有一定规模，具 有很好的应用前景。本波浪发电装置可以向海上航标灯、海岛居民等提供电力，也可以实现 大规模并网发电。
权利要求
1.一种波浪发电装置，包括用于利用波浪能将水波转化为定向水流的波浪能转换单 元、透平(10)、管道(13)和发电机(11)，透平(10)和发电机(11)设在管道(13)内，发电机 轴和透平轴之间固定连接，透平轴带动发电机轴旋转；管道(1 的上端与波浪能转化单元 相连通，从波浪能转化单元中流出的定向水流流过管道(13)并且推动透平(10)的浆叶(9) 旋转，然后从管道(1 的另一端流出；其特征在于所述波浪能转化单元包括浮子(1)、连 杆O)、上单向阀(3)、下单向阀(7)、缸体(6)和位于缸体(6)内并与缸体(6)相适配的活 塞⑷；所述连杆⑵固定连接在浮子⑴和活塞⑷之间，上单向阀⑶设置在活塞⑷ 上，下单向阀(7)设置在缸体(6)的底板(14)上，缸体(6)的下端与管道(1 密封连接。
2.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于包括至少两个波浪能转换单元， 各波浪能转换单元分别与管道(1 的上端相连通。
3.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于包括两个、四个、五个、六个或者 十个波浪能转换单元权利要求1所述的波浪发电装置。
全文摘要
本发明公开了一种波浪发电装置，包括波浪能转换单元、透平、管道和发电机，透平和发电机设在管道内，发电机轴和透平轴之间固定连接；管道的上端与波浪能转化单元相连通；所述波浪能转化单元包括浮子、连杆、上单向阀、下单向阀、缸体和活塞；所述连杆固定连接在浮子和活塞之间，上单向阀设置在活塞上，下单向阀设置在缸体的底板上，缸体的下端与管道密封连接。所述波浪能转换单元至少为两个，各波浪能转换单元分别于管道的上端相连通。本发明的每个波浪能转换单元独立稳定工作，能够大规模采集随机波浪能并提供给发电机稳定发电，可以通过调整波浪能转换单元数量调节发电功率。
文档编号F03B13/22GK102140996SQ20111011654
公开日2011年8月3日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者余海涛, 施学庆, 胡敏强 申请人:东南大学