专利名称：风光互补波浪发电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及发电装置，尤其是一种利用现有海上风力发电设备，同时结合太阳能发电装置的风光互补波浪发电站。
背景技术：
中国专利CN102132032A公开了一种波浪发电设备，其直线发电机设在海底，浮体漂浮在海面上，浮体与发电机之间通过连接装置连接。该发明能量采集效率较低，设在海底的直线发电机技术要求较高，成本较高，安装维护都不方便。中国专利CN102140996A公开了一种波浪发电装置，其主要机构也是安装在水面以下，结构复杂，设备工作环境恶劣，能量转换效率低。中国专利CN10185^98A和CN10185^99A公开了波浪发电胶囊网和波浪发电胶囊，其永磁铁和导向棒以轻阻尼随波浪起伏而上下运动，可见其能量转换效率亦低，实用价值有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用现有海上风力发电机组的支柱套设浮体，在支柱和浮体之间安装直线发电机，同时结合现有太阳能发电装置和蓄电装置的风光互补波浪发电站。本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的风光互补波浪发电站，包括固定的支柱和可以随波浪上下浮动的浮体，所述支柱垂直固定在海床或湖底，支柱上端高出水面，所述浮体至少设有一个支柱孔，每个支柱孔中均套设有一根支柱，浮体通过支柱孔与支柱活动连接并浮在水面上，浮体可以随波浪上下浮动并相对支柱上下往复运动；所述浮体和支柱之间设有由动子和定子构成的直线发电机，所述发电机的动子设在浮体上，定子设在支柱上，定子在垂直方向的长度大于动子的长度。作为本发明的优选技术方案，所述波浪发电站由若干独立的浮体和支柱组成，每一根支柱与浮体之间都设有直线发电机，所有直线发电机通过导线连接形成供电网络。作为本发明的优选技术方案，所述若干浮体在水面上排列构成V形阵列结构，所述V形阵列的尖端指向波浪前进的方向。作为本发明的优选技术方案，所述浮体阵列的外围还设有V形聚浪提坝；或者，所述浮体阵列设在V形或U形的海湾之中。作为本发明的优选技术方案，所述V形聚浪提坝的两端相对较低，从两端向中间逐渐增高。作为本发明的优选技术方案，所述至少一根支柱的上端设有风力发电机。作为本发明的优选技术方案，所述浮体的上表面设有太阳能电池。作为本发明的优选技术方案，所述直线发电机、风力发电机和太阳能电池与蓄电
3池连接。作为本发明的优选技术方案，所述浮体设为上端大下端小的倒圆锥结构，浮体上端设为圆形平面，下端设为球面结构，所述支柱孔设在浮体的中心并垂直贯穿浮体；所述浮体和支柱之间设有限位装置，使得浮体只能沿支柱上下往复运动而不能围绕支柱转动。作为本发明的优选技术方案，所述浮体设为上表面是椭圆形或长方形的船形结构，浮体较长方向的轴线垂直于波浪前进的方向。本发明的有益效果是相对于现有技术，本发明在浮体与固定的支柱之间安装直线发电机，其主要结构都在水面以上，安装和维护较为方便。本发明在波浪的前进方向布置若干安装有发电机的浮体和支柱，通过导线连接形成供电网络，从而能够在较大范围内不间断采集波浪起伏的能量，将各个单独发电机产生的电量通过供电网络汇聚，同时与风力发电机和太阳能电池相连接，实现持续供电。本发明V形聚浪提坝将波浪聚集和反推，可以进一步提高波浪起伏的幅度和频率，从而提高直线发电机的发电效率。
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明图1是本发明实施例一的主视结构示意图；图2是本发明实施例一的俯视结构示意图；图3是本发明实施例二的俯视结构示意图；图4是本发明V形阵列的结构示意图。
具体实施例方式实施例一如图1和图2所示，风光互补波浪发电站，包括固定的支柱1和可以随波浪上下浮动的浮体2，所述支柱1垂直固定在海床或湖底，支柱上端高出水面，所述浮体2的中心垂直设有一个支柱孔，支柱1套设在浮体的支柱孔中，浮体2通过支柱孔与支柱活动连接并浮在水面上，浮体2可以随波浪上下浮动并相对支柱1上下往复运动。本实施例所述浮体2和支柱1之间设有由动子和定子构成的直线发电机，所述发电机的动子4设在浮体2上，定子 5设在支柱1上，定子5在垂直方向的长度大于动子4的长度。本实施例中，所述浮体2设为上端大下端小的倒圆锥结构，浮体上端为圆形平面， 下端设为球面结构，所述支柱孔设在浮体2的中心并垂直贯穿浮体2。浮体2和支柱1之间设有限位滑轨和直线轴承，使得浮体2只能沿支柱1上下往复运动而不能围绕支柱1转动。 为了防止灾害性海浪对支柱、浮体和发电系统的损坏，在支柱1和浮体2之间还要安装固定装置，在必要时将浮体2和支柱1锁定。本实施例支柱1的上端设有风力发电机，浮体2的上表面设有太阳能电池6，所述直线发电机、风力发电机和太阳能电池与蓄电池连接。直线发电机既可以采用永磁体，也可以采用电磁线圈，电磁线圈由风力发电机或太阳能电池供电。直线发电机通过变压整流装置和导线与蓄电池连接，蓄电池连接输电电缆。
实施例二如图3和图4所示，风光互补波浪发电站由若干独立的浮体2和支柱1组成，所述浮体2设为上表面是椭圆形或长方形的船形结构，浮体2较长方向的轴线垂直于波浪前进的方向，每一个浮体2上都设有二个以上支柱孔，每一个支柱孔中都套设有一根支柱1。所述每一根支柱1与浮体2之间都设有直线发电机，所有直线发电机通过导线连接形成供电网络。本实施例中，所述若干浮体2在水面上排列构成V形阵列结构，V形阵列的尖端指向波浪前进的方向。浮体阵列的外围还设有V形聚浪提坝，V形聚浪提坝的两端相对较低， 从两端向中间逐渐增高，V形聚浪提坝的尖端与水面的距离最大，以将汇聚的海浪反推形成新的波峰和波谷，提高波浪起伏的幅度和频率，从而提高直线发电机的发电效率。本发明还可以利用近海或海岛自然形成的海湾建设风光互补波浪发电站，例如在 V形或U形的海湾之中大量布置独立的所述浮体和支柱阵列，实现大面积、不间断采集波浪起伏的能量，提高发电站的发电量和实际应用价值。
权利要求
1.一种风光互补波浪发电站，包括固定的支柱和可以随波浪上下浮动的浮体，其特征是所述支柱垂直固定在海床或湖底，支柱上端高出水面，所述浮体至少设有一个支柱孔， 每个支柱孔中均套设有一根支柱，浮体通过支柱孔与支柱活动连接并浮在水面上，浮体可以随波浪上下浮动并相对支柱上下往复运动；所述浮体和支柱之间设有由动子和定子构成的直线发电机，所述发电机的动子设在浮体上，定子设在支柱上，定子在垂直方向的长度大于动子的长度。
2.根据权利要求1所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述波浪发电站由若干独立的浮体和支柱组成，每一根支柱与浮体之间都设有直线发电机，所有直线发电机通过导线连接形成供电网络。
3.根据权利要求2所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述若干浮体在水面上排列构成V形阵列结构，所述V形阵列的尖端指向波浪前进的方向。
4.根据权利要求3所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述浮体阵列的外围设有V 形聚浪提坝；或者，所述浮体阵列设在V形或U形的海湾之中。
5.根据权利要求4所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述V形聚浪提坝的两端相对较低，从两端向中间逐渐增高。
6.根据权利要求1至5任一项所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述至少一根支柱的上端设有风力发电机。
7.根据权利要求6所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述浮体的上表面设有太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述直线发电机、风力发电机和太阳能电池与蓄电池连接。
9.根据权利要求1所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述浮体设为上端大下端小的倒圆锥结构，浮体上端设为圆形平面，下端设为球面结构，所述支柱孔设在浮体的中心并垂直贯穿浮体；所述浮体和支柱之间设有限位装置，使得浮体只能沿支柱上下往复运动而不能围绕支柱转动。
10.根据权利要求1所述的风光互补波浪发电站，其特征是所述浮体设为上表面是椭圆形或长方形的船形结构，浮体较长方向的轴线垂直于波浪前进的方向。
全文摘要
本发明涉及风光互补波浪发电站，包括支柱和浮体，支柱固定在海床上，浮体设有支柱孔，每个支柱孔中套设有一根支柱，浮体与支柱活动连接并可以相对支柱上下往复运动；浮体和支柱之间设有直线发电机，发电机的动子设在浮体上，定子设在支柱上。波浪发电站由若干独立的浮体和支柱组成，每一支柱与浮体之间都设有直线发电机，所有发电机通过导线连接形成供电网络；支柱上端设有风力发电机，浮体上表面设有太阳能电池。本发明在波浪的前进方向布置若干安装有发电机的浮体和支柱，通过导线连接形成供电网络，在较大范围内不间断采集波浪起伏的能量，将各个发电机产生的电量通过供电网络汇聚，实现持续供电，本发明结构简单，安装和维护较为方便。
文档编号F03B13/18GK102297069SQ201110263980
公开日2011年12月28日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者朱荣 申请人:朱荣