CN101552532A - 重力波动换能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种利用自然可再生能源的机械系统，任务是设计一种重力波动换能系统，实现无旋转摩擦、无活塞摩擦、能量转换无机械连接的模式。最终实现将风、流水、波浪所携带的机械能高效率地转变为电能。由吸能壳体、U形磁铁、感应线圈、重力滚子组成其特征是：线圈缠绕在U形磁铁上安装在吸能壳体的内部、U形磁铁的开口端贴近吸能壳体的换能工作面，重力滚子在吸能壳体换能工作面上往复滚动，重力波动换能系统将吸能壳体吸收的机械能转换为电动势能。实现的方式是制造海浪发电机、海浪颠簸发电浮板等产品。
Description
本发明是一种利用自然可再生能源的机械系统，是将风力动能、流水机械能、各种振动机械能、特别是海浪波动能转化为电能的重力波动换能系统。
温室效应的可怕后果日渐明显的今天，节能减排和石化能源短缺的双重压力促使人类的视线更加注重各种流体携带的能量转换技术。风力发电已经有成熟的水平轴技术，水能发电大坝更是遍布江河之上。但是面对风能密度或安全限制不宜使用风车发电的广大地域、不宜建造截流水坝的山地溪流、特别是占地球表面百分之七十以上的海洋之上，流体携带的机械能远没有被人类有效开发利用。公开的各种转化技术方案存在一个共同的问题就是效率低、能量产出成本阻碍商品化。例如目前运行的海浪发电成本是火力发电的20倍。转换效率低的症结在于转换装置没有走出旋转摩擦、活塞摩擦、机械传动摩擦高消耗的模式，这些都是换能成本高的要素。流体机械能的转换技术实现无旋转摩擦、无活塞摩擦、能量传递无机械连接的模式是让自然动力服务人类的制高点。
本发明的任务是设计一种重力波动换能系统，实现无旋转摩擦、无活塞摩擦、能量传递转换无机械连接的换能模式。最终实现将风、流水、波浪所携带的机械能高效率地转变为电能的目标。
本发明的任务是通过以下方式实现的。由吸能壳体、U形磁铁、磁电感应线圈、重力滚子组成的重力波动换能系统其特征是：磁电感应线圈缠绕在U形磁铁上安装在吸能壳体的内部、U形磁铁的开口端贴近吸能壳体的换能工作面，重力滚子在自身重力作用下在吸能壳体换能工作面上往复滚动，重力滚子在垂直于运动方向上的水平线性尺度大于或等于U形磁铁的开口端直线距里，重力波动换能系统将吸能壳体吸收的机械能转换为磁电感应线圈上的电动势能。吸能壳体的外观满足阻尼或阀控流体机械能的需要、直接接触运动流体、实现吸收流体机械能的目标，若干U形磁铁和磁电感应线圈串并组合安装在吸能壳体中增大吸能壳体换能工作面的有效面积，提高重力波动换能系统的换能效率和输出功率。重力滚子接触吸能壳体换能工作面的材质由高磁导率的软磁物质组成、保证重力波动换能系统的可靠性，重力滚子在系统中是无机械连接的圆柱滚动体，重力波动换能系统可以将自然界中的波动能(例如海浪)、流水机械能、风力动能转换成电能。
本发明的核心目标是实现转换能量方式无旋转摩擦、没有活塞运动摩擦、没有机械连接摩擦。吸能壳体承载着技术方案的核心，内部安装的磁铁、线圈是换能的主要元件，都是固定在壳体之上不发生机械摩擦，为提高换能效率创造充分必要条件。换能的机理是重力滚子连接或断开U形磁铁的磁路，使得通过感应线圈的磁场发生变化产生暂态感应电动势。磁铁和线圈的串并联以及稳定输出电气回路都有成熟的技术方法。重力滚子的质量关系到换能电气指标，需要根据具体装置的目标具体确定。
利用风力资源方面，本发明的吸能壳体需要连接一个迎风帆、在固定轴上建立一个风力摆动装置达到目的。同样利用流水资源方面，本发明的吸能壳体需要将流水的动能转变成系统的波动能。本发明成立的必要条件就是让重力滚子动起来，在吸能壳体换能工作面上来回滚动，这个特点奠定了系统在转换海浪波动能方面的优势。最简单的办法就是将吸能壳体做成漂浮在海面上的板状物体随波起伏，这就是海浪颠簸发电浮板。当然为了实现有规模的海浪发电目标，吸能壳体按发电功率目标设计的复杂一些，让换能系统变成海浪发电机或者海浪发电船都是可行的。
如果将多个海浪发电浮板电气连接起来，延长了迎接吸收海浪动能的曲线，就会在海面上形成一道拦截消耗海浪的浮坝，不仅发电还保护堤岸。除了在近海岸用本发明建立海浪电站外，更有价值的利用方法是船载海浪发电机或建立海上海浪发电平台电解海水生产燃料“氢”，这必将是后石油时代能源的出路之一。
实现本发明的方式是用于制造海浪发电机、海浪颠簸发电浮板、风力发电帆、便携式风力发电机、流水发电机，建造消风发电墙、海浪发电船、海浪发电平台、消浪发电浮坝，生产振动类娱乐产品、发电摇床、振动玩具。
Claims (4)
1、由吸能壳体、U形磁铁、磁电感应线圈、重力滚子组成的重力波动换能系统其特征是：磁电感应线圈缠绕在U形磁铁上安装在吸能壳体的内部、U形磁铁的开口端贴近吸能壳体的换能工作面，重力滚子在自身重力作用下在吸能壳体换能工作面上往复滚动，重力滚子在垂直于运动方向上的水平线性尺度大于或等于U形磁铁的开口端直线距里，重力波动换能系统将吸能壳体吸收的机械能转换为磁电感应线圈上的电动势能。
2、按权利要求1，其特征是：吸能壳体的外观满足阻尼或阀控流体机械能的需要、直接接触运动流体、实现吸收流体机械能的目标，若干U形磁铁和磁电感应线圈串并组合安装在吸能壳体中增大吸能壳体换能工作面的有效面积，提高重力波动换能系统的换能效率和输出功率。
3、按权利要求1，其特征是：重力滚子接触吸能壳体换能工作面的材质由高磁导率的软磁物质组成、保证重力波动换能系统的可靠性，重力滚子在系统中是无机械连接的圆柱滚动体，重力波动换能系统可以将自然界中的波动能(例如海浪)、流水机械能、风力动能转换成电能。
4、按权利要求1，其特征是：用于制造海浪发电机、海浪颠簸发电浮板、风力发电帆、便携式风力发电机、流水发电机，建造消风发电墙、海浪发电船、海浪发电平台、消浪发电浮坝，生产振动类娱乐产品、发电摇床、振动玩具。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CNA2008100913160A CN101552532A (zh) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | 重力波动换能系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2008100913160A CN101552532A (zh) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | 重力波动换能系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101552532A true CN101552532A (zh) | 2009-10-07 |
Family
ID=41156565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008100913160A Pending CN101552532A (zh) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | 重力波动换能系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101552532A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624190A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 上海交通大学 | 基于新型磁铁排列的箱式浮体海浪发电装置 |
| CN103283690A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-09-11 | 浙江省海洋开发研究院 | 一种发光诱导式捕捞网具 |
| CN104421122A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 李林海 | 晃动拾能同步发电机 |
| CN113250893A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-08-13 | 苏州大学 | 一种垂摆升频式波浪能收集装置及搭载设备 |
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2008
- 2008-04-04 CN CNA2008100913160A patent/CN101552532A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20091007 |