CN101752985B - 复合发电栅 - Google Patents
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Abstract
复合发电栅，在磁板上面固定绝缘板；用两块结构板分别与磁板、绝缘板的左右面联接围成一个框，在框的左右内侧设置导电板；若干非磁性导电片分别间隔地与绝缘板成90°联接，导电片在绝缘板之间不张紧；从导电片上端的一个顶点连接一根导线，在其与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线，所有导电片的导线与桥式整流器连接。当紊动的海流流过复合发电栅时，海流使非磁性导电片在磁场中颤动发电，同时海流也切割磁力线发电，使颤动发电的电流与切割磁力线发电的电流汇合叠加。复合发电栅结构简单，其成本比涡轮式发电机成本的1/6低、效率高、值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术，特别是一种形状象栅栏的复合发电栅。
背景技术
海洋总在汹涌，有取之不尽的能量，利用海流能、海浪能发电不产生废物、无污染，海流能、海浪能和太阳能、风能一样，利用价值高且环保。迄今已有许多种海流能、海浪能发电装置。但是，现有的大多数海流能、海浪能发电装置结构复杂、成本高、发电效率低，所以实用受限。
发明内容
本发明旨在克服现有风力发电站上述缺陷，设计了一种形状象栅栏的复合发电栅，利用海浪、海(潮)流发电，结构简单、效率高，且制造成本低。
复合发电栅按下述技术方案实现。
如图1至图3示。磁板3和7均为单块永磁板，或均用多块永磁板拼接而成板状，或均用多块永磁板和导磁体拼接而成板状，或者磁板3和7均为电磁板；分别在磁板3的下面和磁板7的上面固定绝缘板4和6；用两块绝缘板2和5分别与磁板3和7、绝缘板4和6的左右面联接围成一个框，分别在绝缘板2的右侧和绝缘板5的左侧嵌导电板10和9；在所述框的每一端面各联接一个带内斜面的导流框8以减小框对海水的阻力；若干(从图1图2看，只画了一行四列仅是为了说明)非磁性导电片1分别间隔地与绝缘板4和6成900联接，非磁性导电片1在绝缘板4和6之间不张紧；如图3示，从非磁性导电片1上端的一个顶点连接一根导线a，在其下端与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线a′；如图2示，所述导线从绝缘板4、绝缘板6穿出，且将所有的导线a接在一起与桥式整流器11的一个输入端连接，将所有的导线a′接在一起与桥式整流器11的另一个输入端连接；如图2示，将和导电板10相邻的非磁性导电片1的导线a的线端与控制开关S1的一端连接，控制开关S1的另一端与导电板10的上端连接，将和导电板10相邻的非磁性导电片1的导线a′的线端与控制开关S2的一端连接，控制开关S2的另一端与导电板10的下端连接；如图2示，将和导电板9相邻的非磁性导电片1的导线a的线端与控制开关S3的一端连接，控制开关S3的另一端与导电板9的上端连接，将和导电板9相邻的非磁性导电片1的导线a′的线端与控制开关S4的一端连接，控制开关S4的另一端与导电板9的下端连接；设导电板9、导电板10及非磁性导电片1的电势方向探测传感器(图中未画)，设置控制器(图中未画)，所述探测传感器与设置的控制器连接，设置的控制器对控制开关S1、控制开关S2、控制开关S3、控制开关S4进行控制；如图2示，桥式整流器11的输出端接输出线12；输出线12接到具有整流、滤波、调压稳压、防反充功能的充电控制器(图中未画)，此充电控制器接蓄电池(图中未画)或直接向外供电。
海水能导电，并且海水的运动具有紊流特性，其流速的大小和方向总是在变化，所述复合发电栅正是同时利用海水导电和紊动特性发电。
我们容易使所述复合发电栅尺寸大小制作成被一股流速方向相同的海流(含海浪)囊括。当海流穿过所述复合发电栅(即从图3的左方流向右方或从图3的右方流向左方)，掠过非磁性导电片1与厚度方向垂直的表面，紊动的海水扰动非磁性导电片1沿厚度方向颤动，就象旗帜迎风颤动一样，非磁性导电片1必将与磁板3和7营建的电磁场发生电磁感应而产生感应电，当海水的扰动频率接近非磁性导电片1的固有频率，会产生较大的感应电；同时，海水从两非磁性导电片1之间穿过时，象导电体一样切割磁板3和7营建的磁场的磁力线而产生感应电。若在某一时刻，非磁性导电片1由于紊动的海水扰动产生的感应电势的方向如图2中垂向箭头所示；同时由于各非磁性导电片1间的海水流动切割磁板3和7营建的磁场的磁力线而产生感应电势的方向如图2中水平方向箭头所示，这两个方向的电流在非磁性导电片1汇合叠加输出到桥式整流器11，经整流后再通过导线12输入到所述充电控制器。同理，海水从导电板10与其相邻的非磁性导电片1之间穿过时，象导电体一样切割磁板3和7营建的磁场的磁力线而产生感应电，假设产生感应电势的方向如图2中水平方向箭头所示， 传来的信号进行逻辑判断，再使控制开关S1闭合、使控制开关S2打开，则海水在导电板10与其相邻的非磁性导电片1之间产生的水平感应电流与非磁性导电片1产生的垂向电流汇合叠加；若这里所述水平感应电势、垂向电势只要有一个改变方向，所述控制器就使控制开关S2闭合、使控制开关S1打开。至于海水在导电板9与其相邻的非磁性导电片1之间产生的水平感应电流与非磁性导电1产生的垂向电流汇合叠加原理与前述相同。
所述复合发电栅还可做成长方体或正方体状框架，或者做成瓦块状框架，或者用若干块做成的成长方体或正方体状框架或瓦块状框架拼接成如图4图5所示的圆筒状框架形海流发电装置13，将圆筒状框架形海流发电装置13垂直固定在海中。
如图5示，设某一时刻，有一股水平海流(图中箭头所示)垂直于圆筒状框架形海流发电装置13的过直径的C-C的垂直截面。过直径C-C的垂直截面左边的圆筒状框架形海流发电装置13上的非磁性导电片1及导电板9和10均在工作，发出或大或小的电能。过直径C-C的垂直截面右边的圆筒状框架形海流发电装置13上的非磁性导电片1及导电板9和10接受左边的尾流而工作，也发出或大或小的电能。由侧向海流掠过圆筒状框架形海流发电装置13上下两侧形成低压区而对处于直径C-C上的非磁性导电片1间的海水、非磁性导电片1与导电板9或导电板10间的海水产生抽吸力，此抽吸力大于过直径C-C的垂直截面左边的圆筒状框架形海流发电装置13上的非磁性导电片1及导电板9和10间的尾流对处于直径C-C上的海水反抽吸力，所以处于过直径C-C的垂直截面上的非磁性导电片1及导电板9和10也在工作发电。总之，所述的圆筒状框架形洋发电装置13能迎接任意水平方向的海流发电。
本发明有益的效果：
1、所述复合发电栅结构比现有的旋转式涡轮发电机组(包括风扇叶片、发电机、齿轮变速箱、塔架)简单的多，因而造价很低，估计复合发电栅的成本比现有的旋转式涡轮发电机组的六分之一低。
2、涡轮发电机的叶片必须与海流(含海浪)海浪流速成一角度，才能捕 获其的部分能量而转动，而且由于存在摩擦转矩，海流流速达到2.5m/s以上涡轮才能被驱转，所以旋转式涡轮发电机发电效率较低。所述复合发电栅利用海水导电和紊动特性复合发电，其导电片1随海流颤动，1m/s(甚至更低)以上流速的海流都能发电，充分地汲取海流能量，所以复合发电栅单位面积发电效率比涡轮发电机单位面积发电效率高许多。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为所述拼接成圆筒状框架形海流发电装置13的结构示意图；
图5为图4的俯视图。
具体实施方式
实施例一：如图1至图3示。磁板3和7均为单块永磁板，或均用多块永磁板拼接而成板状，或均用多块永磁板和导磁体拼接而成板状，或者磁板3和7均为电磁板；分别在磁板3的下面和磁板7的上面固定绝缘板4和6；用两块绝缘板2和5分别与磁板3和7、绝缘板4和6的左右面联接围成一个框，分别在绝缘板2的右侧和绝缘板5的左侧嵌导电板10和9；在所述框的每一端面各联接一个带内斜面的导流框8以减小框对海水的阻力；若干(从图1图2看，只画了一行四列仅是为了说明)非磁性导电片1分别间隔地与绝缘板4和6成900联接，非磁性导电片1在绝缘板4和6之间不张紧；如图3示，从非磁性导电片1上端的一个顶点连接一根导线a，在其下端与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线a′；如图2示，所述导线从绝缘板4、绝缘板6穿出，且将所有的导线a接在一起与桥式整流器11的一个输入端连接，将所有的导线a′接在一起与桥式整流器11的另一个输入端连接；如图2示，将和导电板10相邻的非磁性导电片1的导线a的线端与控制开关S1的一端连接，控制开关S1的另一端与导电板10的上端连接，将和导电板10相邻的非磁性导电片1的导线a′的线端与控制开关S2的一端连接，控制 开关S2的另一端与导电板10的下端连接；如图2示，将和导电板9相邻的非磁性导电片1的导线a的线端与控制开关S3的一端连接，控制开关S3的另一端与导电板9的上端连接，将和导电板9相邻的非磁性导电片1的导线a′的线端与控制开关S4的一端连接，控制开关S4的另一端与导电板9的下端连接；设导电板9、导电板10及非磁性导电片1的电势方向探测传感器(图中未画)，设置控制器(图中未画)，所述探测传感器与设置的控制器连接，设置的控制器对控制开关S1、控制开关S2、控制开关S3、控制开关S4进行控制；如图2示，桥式整流器11的输端接输出线12；输出线12接到具有整流、滤波、调压稳压、防反充功能的充电控制器(图中未画)，此充电控制器接蓄电池(图中未画)或直接向外供电。
实施例二：所述复合发电栅还可做成长方体或正方体状框架，或者做成瓦块状框架，或者用若干块做成的成长方体或正方体状框架或瓦块状框架拼接成如图4图5所示的圆筒状框架形海流发电装置13，将圆筒状框架形海流发电装置13垂直固定在海中。
Claims (2)
1.一种复合发电栅，其特征是：一号磁板(3)和二号磁板(7)均为单块永磁板，或均用多块永磁板拼接而成板状，或均用多块永磁板和导磁体拼接而成板状，或者一号磁板(3)和二号磁板(7)均为电磁板；分别在一号磁板(3)的下面和二号磁板(7)的上面固定一号绝缘板(4)和二号绝缘板(6)；用三号绝缘板(2)和四号绝缘板(5)分别与一号磁板(3)和二号磁板(7)、一号绝缘板(4)和二号绝缘板(6)的左右面联接围成一个框，分别在三号绝缘板(2)的右侧和四号绝缘板(5)的左侧嵌一号导电板(10)和二号导电板(9)；在所述框的每一端面各联接一个带内斜面的导流框(8)以减小框对海水的阻力；若干非磁性导电片(1)分别间隔地与一号绝缘板(4)和二号绝缘板(6)成90°联接，非磁性导电片(1)在一号绝缘板(4)和二号绝缘板(6)之间不张紧；从非磁性导电片(1)上端的一个顶点连接一根导线a，在其下端与前面所述的顶点成对角的顶点也连接一根导线a′；所述导线从一号绝缘板(4)、二号绝缘板(6)穿出，且将所有的导线a接在一起与桥式整流器(11)的一个输入端连接、将所有的导线a′接在一起与桥式整流器(11)的另一个输入端连接；将和一号导电板(10)相邻的非磁性导电片(1)的导线a的线端与一号控制开关(S1)的一端连接，一号控制开关(S1)的另一端与一号导电板(10)的上端连接，将和一号导电板(10)相邻的非磁性导电片(1)的导线a′的线端与二号控制开关(S2)的一端连接，二号控制开关(S2)的另一端与一号导电板(10)的下端连接；将和二号导电板(9)相邻的非磁性导电片(1)的导线a的线端与三号控制开关(S 3)的一端连接，三号控制开关(S3)的另一端与二号导电板(9)的上端连接，将和二号导电板(9)相邻的非磁性导电片(1)的导线a′的线端与四号控制开关(S4)的一端连接，四号控制开关(S4)的另一端与二号导电板(9)的下端连接；设置二号导电板(9)、一号导电板(10)及非磁性导电片(1)的电势方向探测传感器，来探测海水在导电板与其相邻的非磁性导电片之间产生的水平感应电势和非磁性导电片产生的垂向电势，设置控制器，所述探测传感器与设置的控制器连接，只要水平感应电势、垂向电势有一个改变方向，就对一号控制开关(S1)、二号控制开关(S2)、三号控制开关(S3)、四号控制开关(S4)进行控制，来确保水平感应电流与垂向电流汇合叠加；桥式整流器(11)的输出端接输出线(12)；输出线(12)接到具有整流、滤波、调压稳压、防反充功能的充电控制器，此充电控制器接蓄电池或直接向外供电。
2.根据权利要求1所述复合发电栅，其特征是：所述复合发电栅还可做成长方体或正方体状框架，或者做成瓦块状框架。
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