CN102384014B - 一种浮于水面对波浪敏感的发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，包括悬浮装置的构架和悬浮机构底座，所述的悬浮装置的构架为环形结构并安装于悬浮机构底座上，悬浮装置的构架的内环与悬浮机构底座构成的空间内固定有一上一下且相互垂直的X方向磁体的滑动导轨和Y方向磁体的滑动导轨，所述的两个滑动导轨内均安装有滑动的磁体块，两个滑动导轨的两个端点均安装有蓄能压簧，所述的滑动导轨内有固定线圈，线圈通过电流导线及涓流控制电路与超级电容相连，所述的超级电容与储能电池相连。本发明采用了超级电容和储能电池相组合的技术，将微弱和不稳定的波浪发电以电能最大限度进行累加，将水流中的微弱能量，通过能量的转换，使之变成人们所需要的电能。
Description
技术领域
本发明属发电技术领域，特别是涉及一种浮于水面对波浪敏感的发电装置。
背景技术
当人们在获取断续、零星、微弱的电能时，试图将这些能量通过技术手段进行累积和保存，当需要进行功率性能量输出和转换的时候，由超级电容进行输出和供给，这样，就能有效地做到，将储能电池中存储的、经过微量累积的电能，在需要的时候便能通过超级电容这一媒介，进行满足需求的功率和能量的传递。
无污染的新兴能源系统的应用得到了长足的发展，所谓的智能电网的应用，已引起了世人的高度关注，大有后劲突发的势头。
人们期待着利用大自然所赋予的自然能量进行转换，从而获取更加环保和高收益的电能。
近年来，随着超级电容产业化进程的推进，以及大容量电池的量产可能性在不断提升，储能系统的应用被人们所日益关注，因此，以往通常不被看好的微弱能量的积累和存储如今变得可能。
作为无污染，无需改变河道和水流外部特征的发电装置，免除了人们常规概念中的拦河筑坝、提高水位、建造庞大的发电机组这样庞大的系统工程，利用常规河床中的水流能量进行发电，该类水能发电装置应用前景人们普遍看好，而且已经为越来越多的人所认识。
由于建造这样的发电设备，基本无需对河道进行改建，只需将设备安置于海域或河流的边上，这样简易的安装方式对建造过程免除了繁杂的工程，但是，为了在同样的条件下获得最大的电能，其装置还必须动态地、经常地对安装角度、设备与水流的角度进行位置的优化调整，以或许最大的电能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，将海(河)或湖中的波浪进行发电，通过能量的转换，使之变成人们所需要的电能；这些微弱的电量通过电路的转换，将被保存到储能电池中，经过多组的串联和并联实现向电网的能量传输。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，包括悬浮装置的构架和悬浮机构底座，所述的悬浮装置的构架为环形结构并安装于悬浮机构底座上，悬浮装置的构架的内环与悬浮机构底座构成的空间内固定有一上一下且相互垂直的X方向磁体的滑动导轨和Y方向磁体的滑动导轨，所述的两个滑动导轨内均安装有滑动的磁体块，两个滑动导轨的两个端点均安装有蓄能压簧，所述的滑动导轨内有固定线圈，线圈通过电流导线及涓流控制电路与超级电容相连，所述的超级电容与储能电池相连。
所述的悬浮装置的构架的边缘有一个固定连接环。
所述的线圈输出端相互串联。
所述的超级电容的单体容量是4000F/2.7V。
有益效果
本发明采用了超级电容和储能电池相组合的技术，将微弱和不稳定的波浪发电以电能最大限度进行累加，将水流中的微弱能量，通过能量的转换，使之变成人们所需要的电能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明包括悬浮装置的构架1和悬浮机构底座2，所述的悬浮装置的构架1为环形结构并安装于悬浮机构底座2上，悬浮装置的构架1的内环与悬浮机构底座2构成的空间内固定有一上一下且相互垂直的X方向磁体的滑动导轨3和Y方向磁体的滑动导轨4，所述的两个滑动导轨内均安装有滑动的磁体块5，两个滑动导轨的两个端点均安装有蓄能压簧6，所述的滑动导轨内有固定线圈，线圈通过电流导线及涓流控制电路与超级电容相连，所述的超级电容与储能电池相连。
所述的悬浮装置的构架1的边缘有一个固定连接环7。
所述的线圈输出端相互串联。
所述的超级电容的单体容量是4000F/2.7V。
其中：为本发明装置悬浮装置的构架1，其为固定、安置导轨等结构件，同时具有增加浮力的功能。
悬浮机构底座，用于给出装置所必须的浮力，由类似于串联的小球或大浮球体构成。
X方向磁体的滑动导轨3，并带有固定线圈，用于在滑动磁体的作用下产生电流，输出电能。
Y方向磁体的滑动导轨4，并带有固定线圈，用于在滑动磁体的作用下产生电流，输出电能。
滑动的磁体块5，当波浪给本发明以扰动时，本滑动的磁体块将产生在导轨上的滑动，进而产生电流(注，Y方向相同，也有相同磁块)。
蓄能压簧6，用于将滑动的磁块体撞击而得到的压缩力储存弹簧中，以增加反向波浪袭来时所产生的反弹力，以增加电能的产生。
固定连接环7，用于将海(河)中本装置连接成一片时作为互相相连的固定点，该连接处，同时又是输出电能电缆的连接端口。
本发明的工作过程是这样的，当本发明的装置被安置在海里或湖里时，其安置的数量将由现场能提供安装的区域大小所决定。其原则上是数量多则发电量多。
安装的过程只要将互相间的连接环10用绳索加以固定，连接每个装置的输出电缆，这些电缆将被连接于储能系统的输入端，在储能系统中，各个装置的能量将得到叠加。
虽然当波浪来袭时，其波动能量的大小将不可预测，但在储能系统中采用了储能电池组和超级电容的优化组合，因此，即便有时候是得到的是微弱的垃圾电，但在系统中进行了优化和组合叠加，因此，总体的电量还是能为系统所用。
假设，波浪来袭时，本装置的浮动位置发生了Y方向的翻动，因此造成了Y轴方向滑动轨道的磁块在导轨上的滑动，其滑动过程切割了安置在轨道下方的线圈，在线圈中必将产生电流，这一电流将被系统传输；当滑动磁块贴近边上位置时，由于有冲击力，将压缩边缘的弹簧装置，弹簧装置被压后，将小部分的能量压缩储存；当下一个位置移动来袭时，再出现位置的移动也将使这部分在压簧中的能量释放，这样的循环过程将持续不断。
Y方向如此，同理，X方向也将如此。在内部结构中，X方向和Y方向的输出是被串联连接的，因此无论任何反向来的波浪，其都能将能量转移。关于超级电容电压的说明：
1)、超级电容可以任意的串联和并联。
2)、超级电容的单体容量是4000F/2.7V。
3)、现有的，一个模组是18个单体串联构成，(48V)，也可以是任意数量进行组合形成任意高电压。模组的电压等级是可以任意高或低。
4)、在本发明中，当低于48V时，采用一个模组进行存储能量，当高于48V时，则采用m*48V的模式组合。当然也可以采用其它等级电压的模组进行串联组合。(m＝1.2.3.4，….)
5)、本发明中依照了不同的发电电压等级，依照了上述的描述，进行灵活的组合，因此，很难确切地得出其固定的电压等级。
6)、并网发电的组合电压等级是(400～600V【电池组或超级电容的电压】(或更高))，即能向电网输送380V AC的电压能量。
Claims (4)
1.一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，包括悬浮装置的构架(1)和悬浮机构底座(2)，其特征在于：所述的悬浮装置的构架(1)为环形结构并安装于悬浮机构底座(2)上，悬浮装置的构架(1)的内环与悬浮机构底座(2)构成的空间内固定有一上一下且相互垂直的X方向磁体的滑动导轨(3)和Y方向磁体的滑动导轨(4)，所述的两个滑动导轨内均安装有滑动的磁体块(5)，两个滑动导轨的两个端点均安装有蓄能压簧(6)，所述的滑动导轨内有固定线圈，线圈通过电流导线及涓流控制电路与超级电容相连，所述的超级电容与储能电池相连。
2.根据权利要求1所述的一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，其特征在于：所述的悬浮装置的构架(1)的边缘有一个固定连接环(7)。
3.根据权利要求1所述的一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，其特征在于：所述的线圈输出端相互串联。
4.根据权利要求1所述的一种浮于水面对波浪敏感的发电装置，其特征在于：所述的超级电容的单体容量是4000F/2.7V。
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