基于电磁感应的一体化点头鸭式波浪能发电装置的制作方法

文档序号:15372347发布日期:2018-09-07 23:03阅读:2809来源:国知局

本发明涉及一种波浪能发电装置:基于电磁感应的一体化点头鸭式波浪能发电装置。



背景技术:

波浪能是指海洋表面的波浪所具有的动能和势能。形成波浪的原动力主要来自风对海水的压力以及其与海面的摩擦力,波浪能是海洋吸收了风能而形成的,其根本来源是太阳能。根据海洋观测资料统计,我国沿海海域年平均波高在2~3m,波浪周期平均6~9s,进入岸边的波浪能理论平均功率为1285万千瓦,虽然算不上波浪能资源很风丰富的国家,但在我国广阔的海域中所蕴藏的波浪能也相当可观。在各种海洋能中,波浪能除了可以再生外,还具有以下优点:(1)波浪能以机械能形式存在,是海洋能中品质最高的能量;(2)波浪能的能流密度最大;(3)海浪无处不在,波浪能是海洋中分布最广的可再生能源。

波浪能利用装置的种类繁多。统计现已有的波浪发电装置除鸭式外,还有振荡水柱式、振荡浮子式、摆式、筏式、收缩坡道式、蚌式等,同时通过波浪绕射或折射的聚波技术,以及通过系统与波浪共振的惯性聚波技术等,可以在一定程度上提高波浪收集效率。能量转换系统有空气叶轮、低水头水轮机、液压系统、机械系统以及发电机等。

上述方法主要是提取到波浪能的动能部分,而大部分波浪势能却继续留在海浪中难以获得。



技术实现要素:

本点头鸭式发明可以同时将波浪能的动能和势能转化为机械能,在理论上为所有波浪能转换器中最有效的一种,效率高达90%;直接利用电磁感应机理,不用发电机,降低成本;精简传动机构,减少能量损耗;将波浪能采集与电能转换装置一体化,方便使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:点头鸭式波浪能发电装置,由固定器、点头鸭、连接架、永磁体、套筒、线圈绕组构成,其特征是:点头鸭随波浪摆动,带动永磁体在套筒中的往复运动,从而使套筒外的线圈绕组切割磁感线、产生电流。由四根线和一个浮桩7构成,线的一端固定在海底,另一端分别连在7-1、7-2两点上,其中7-1点为固定点,7-2点为可动点(因为与其相连的两根线上有弹性软管)。点头鸭的中心轴1-1通过短轴和轴承的过盈配合与7-3连接,鸭子的“胸脯”对着海浪传播的方向,随着海浪波动,鸭子“头”1-2通过一曲型连接架与永磁体连接,通过此杠杆,点头鸭的浮动范围被扩大。

套筒为一绝缘中空曲径圆筒,其通过支架固定在浮桩上,实现与点头鸭中心轴相对静止,其外部绕有线圈绕组。

本发明的有益效果是,简易、高效、全面地获取波浪能,后期配合整流器可得到直流电、配合储能电池可成为海上“充电桩”;若将固定器去除,浮桩改为浮板,则可实现海上漂浮移动发电,适于深海使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体示意图。

图2是本发明的电气连接图。

上述附图中:

1、点头鸭;2、连接架;3、永磁体;4、套筒;5、线圈绕组;6、固定器;7、浮桩。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1,本发明由点头鸭1、连接架2、永磁体3、套筒4、线圈绕组5、固定器6和浮桩7构成。

固定器6由四根线及弹性软管构成,线的一端固定在海底,另一端连接在浮桩7上,其中下方连接点为固定点,上方连接点为可动点。

点头鸭1的中心轴通过短轴和轴承的过盈配合与浮桩7连接,点头鸭1的“胸脯”对着海浪传播的方向,随着海浪波动,点头鸭的“头”通过一曲型连接架2与永磁体3连接,通过此杠杆,点头鸭1的浮动范围被扩大。

套筒4为一绝缘中空曲径圆筒,其中心线与永磁体3运动轨迹吻合,套筒4通过支架固定在浮桩7上,实现与点头鸭1中心轴相对静止,其外部绕有线圈绕组5。

线圈绕组5所在方位正好处于点头鸭1的120°~180°转动范围,当点头鸭1处于120°位置时,永磁体3运动到最高位置;当点头鸭处于180°位置时,永磁体转动到最低位置。点头鸭1的转动方向决定电流方向,所以产生的电流是交流电。

本发明后期配合整流器可得到直流电、配合储能电池可成为海上“充电桩”;若将固定器6去除,浮桩7改为浮板,则可实现海上漂浮移动发电,适于深海使用。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种基于电磁感应的一体化点头鸭式波浪能发电装置。它是依靠点头鸭随着海浪的摆动,通过连接架带动永磁体在套筒中的往复运动,从而使套筒外的线圈绕组切割磁感线、产生电流的发电装置,整个装置由固定器连接浮桩固定在海面上。该发明完全依靠波浪能发电,在能效方面,优于传统的机械能带动发电机发电的方式,并且一体化程度高、成本低,后期配置整流装置及储能电池,就成为海上“充电桩”。

技术研发人员:朱永强;张璐;李翔宇;张泉;夏瑞华
受保护的技术使用者:华北电力大学
技术研发日:2018.03.19
技术公布日:2018.09.07
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