CN105134470A

CN105134470A - 一种海浪发电装置

Info

Publication number: CN105134470A
Application number: CN201510440824.5A
Authority: CN
Inventors: 周虎; 周思齐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-25
Filing date: 2015-07-25
Publication date: 2015-12-09

Abstract

一种海浪发电装置，主要由海锚、缆绳及浮子组成，海锚固定在海底，缆绳一端固定在锚桩一端固定在浮子上，浮子漂浮在海面上。浮子包括壳体、电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等。

Description

一种海浪发电装置

技术领域

本发明涉及到一种波浪能利用装置，特别是一种波浪能发电装置。

背景技术

海洋资源开发越来越为人们重视，其中海洋波浪能的利用尤其热门。波浪能的利用基本是通过海浪造成设备间的相对运动来采集波浪能，将设备相对运动的机械能进行能量转化并利用。利用海浪发电是海洋波浪能利用的主要方式。现有的海浪发电装置主要存在成本与可靠性的矛盾，可靠性好的装置成本高，导致发电成本高，经济上不划算。成本低的设备往往可靠性较差，不能应对海洋潮汐运动及海洋大风大浪情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉、可靠性高的海浪发电装置。本发明主要由海锚、缆绳及浮子组成，海锚固定在海底，缆绳一端固定在锚桩一端固定在浮子上，浮子漂浮在海面上。所述海锚可以是重物锚也可以是钩锚还可以是桩锚，所述重物锚指在海底堆积石头等重物作为固定海底的锚，所述的钩锚指通常停船用的多钩锚，所述桩锚是指作为锚用的插入海底的桩。所述缆绳可以是尼龙、高聚乙烯等高分子纤维绳缆也可以是铝、不锈钢等金属绳缆还可以是碳纤维绳缆或者玻璃纤维绳缆。所述浮子指漂浮在海面的波浪采集发电装置，包括壳体、电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等。壳体主要是起保护作用与提供浮力，壳体可以是高分子材料如热塑性朔料、橡胶等，也可以是金属材料如不锈钢，还可以是复合材料如玻璃钢。壳体可以是球形、飞碟形、船型、方形或者类钻石形状。电动发电机既可以作为电动机使用又可以作为发电机使用，安装在壳体的底部，缆绳通过滑轮系在电动发电机的转轮上。变电装置负责将发电机产生的电力转变为对外输出的电力，可以是交流输出又可以是直流输出。滑轮主要是改变缆绳的方向。储能装置主要是将发电机产生的电力储存，以供控制模块与电动机使用，可以是二次电池也可以是电容或者飞轮装置。张力感应器主要是检测缆绳的张力，并将张力信息反馈与控制模块。输电接口主要负责连接电力输出电缆。控制模块负责根据张力感应器的信息控制电动发电机工作，浮子上升电动发电机作为发电机工作发电，浮子下降电动发电机作为电动机工作收紧缆绳。

本发明的工作原理如下：浮子收集波浪能，通过缆绳与滑轮转化为发电机的机械能，发电机将机械能转化为电能，变电装置将发电机的电能转化为对外输出的电能。控制模块通过张力感应器感知浮子随波浪下降时，指令电动发电机作为电动机工作，收紧绳缆保证其具有一定的张力，当浮子处于波谷时，电动机停止工作。浮子随波浪上升，缆绳张力增大，带动发电机工作，变电装置将发电机产生的电能转变为对外输出的电力。

用电动发电机收紧缆绳的优点是可以方便应对潮汐现象与风暴，使海浪发电装置不管是涨潮还是落潮都可以满负荷发电，即使是风暴时期，海浪发电装置也可以正常发电。

附图说明

图1是海浪发电装置的示意图

其中1——海底、2——海水、3——浮子、4——缆绳、5——海锚。

图2是浮子的结构示意图

其中21——下壳体、22——上壳体、23——电动发电机、24——控制模块、25——变电装置、26——滑轮、27——储能装置、28——张力感应器、29——输电接口、30——缆绳、31——导线。

具体实施方式

实施例一

本发明主要由海锚、缆绳及浮子组成，海锚固定在海底，缆绳一端固定在锚桩一端固定在浮子上，浮子漂浮在海面上。所述海锚是桩锚，所述缆绳是玻璃纤维绳缆。所述浮子包括壳体、电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等。壳体主要是起保护作用与提供浮力，是聚丙烯材料，壳体为球形。电动发电机既可以作为电动机使用又可以作为发电机使用，安装在壳体的底部，缆绳通过滑轮系在电动发电机的转轮上。变电装置负责将发电机产生的电力转变为对外输出的直流电。滑轮主要是改变缆绳的方向。储能装置主要为铅酸电池，可以将发电机产生的电力储存，以供控制模块与电动机使用。张力感应器主要是检测缆绳的张力，并将张力信息反馈与控制模块。输电接口主要负责连接电力输出电缆。控制模块负责根据张力感应器的信息控制电动发电机工作。控制模块通过张力感应器感知浮子随波浪下降时，指令电动发电机作为电动机工作，收紧绳缆保证其具有一定的张力，当浮子处于波谷时，电动机停止工作。浮子随波浪上升，缆绳张力增大，带动发电机工作，变电装置将发电机产生的电能转变为对外输出的电力。

实施例二

本发明主要由海锚、缆绳及浮子组成，海锚固定在海底，缆绳一端固定在锚桩一端固定在浮子上，浮子漂浮在海面上。所述海锚是桩锚，所述缆绳是尼龙纤维绳缆。所述浮子包括壳体、电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等。壳体主要是起保护作用与提供浮力，是聚丙烯材料，壳体为飞碟形。电动发电机既可以作为电动机使用又可以作为发电机使用，安装在壳体的底部，缆绳通过滑轮系在电动发电机的转轮上。变电装置负责将发电机产生的电力转变为对外输出的直流电。滑轮主要是改变缆绳的方向。储能装置主要为锂离子电池，可以将发电机产生的电力储存，以供控制模块与电动机使用。张力感应器主要是检测缆绳的张力，并将张力信息反馈与控制模块。输电接口主要负责连接电力输出电缆。控制模块负责根据张力感应器的信息控制电动发电机工作。控制模块通过张力感应器感知浮子随波浪下降时，指令电动发电机作为电动机工作，收紧绳缆保证其具有一定的张力，当浮子处于波谷时，电动机停止工作。浮子随波浪上升，缆绳张力增大，带动发电机工作，变电装置将发电机产生的电能转变为对外输出的电力。

实施例三

本发明主要由海锚、缆绳及浮子组成，海锚固定在海底，缆绳一端固定在锚桩一端固定在浮子上，浮子漂浮在海面上。所述海锚是桩锚，所述缆绳是碳纤维纤维绳缆。所述浮子包括壳体、电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等。壳体主要是起保护作用与提供浮力，是玻璃钢材料，壳体为飞碟形。电动发电机既可以作为电动机使用又可以作为发电机使用，安装在壳体的底部，缆绳通过滑轮系在电动发电机的转轮上。变电装置负责将发电机产生的电力转变为对外输出的直流电。滑轮主要是改变缆绳的方向。储能装置主要为锂离子电池，可以将发电机产生的电力储存，以供控制模块与电动机使用。张力感应器主要是检测缆绳的张力，并将张力信息反馈与控制模块。输电接口主要负责连接电力输出电缆。控制模块负责根据张力感应器的信息控制电动发电机工作。控制模块通过张力感应器感知浮子随波浪下降时，指令电动发电机作为电动机工作，收紧绳缆保证其具有一定的张力，当浮子处于波谷时，电动机停止工作。浮子随波浪上升，缆绳张力增大，带动发电机工作，变电装置将发电机产生的电能转变为对外输出的电力。

实施例四

本发明主要由海锚、缆绳及浮子组成，海锚固定在海底，缆绳一端固定在锚桩一端固定在浮子上，浮子漂浮在海面上。所述海锚是桩锚，所述缆绳是尼龙纤维绳缆。所述浮子包括壳体、电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等。壳体主要是起保护作用与提供浮力，是橡胶材料，壳体为飞碟形。电动发电机既可以作为电动机使用又可以作为发电机使用，安装在壳体的底部，缆绳通过滑轮系在电动发电机的转轮上。变电装置负责将发电机产生的电力转变为对外输出的工频交流电。滑轮主要是改变缆绳的方向。储能装置主要为电容，可以将发电机产生的电力储存，以供控制模块与电动机使用。张力感应器主要是检测缆绳的张力，并将张力信息反馈与控制模块。输电接口主要负责连接电力输出电缆。控制模块负责根据张力感应器的信息控制电动发电机工作。控制模块通过张力感应器感知浮子随波浪下降时，指令电动发电机作为电动机工作，收紧绳缆保证其具有一定的张力，当浮子处于波谷时，电动机停止工作。浮子随波浪上升，缆绳张力增大，带动发电机工作，变电装置将发电机产生的电能转变为对外输出的电力。

上述实施例只是本发明的部分应用，不同锚桩、不同缆绳、不同浮子及不同储能装置、变电装置、控制模块有多种组合，都可以实现本发明。

Claims

1.一种海浪发电装置，主要由海锚、缆绳与浮子组成，其特征在于浮子安装有电动发电机、控制模块、变电装置、滑轮、储能装置、张力感应器、输电接口等装置，电动发电机既可以利用海浪发电又可以作为电动机使用收紧缆绳。

2.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于其海锚是带倒刺的直杆桩锚。

3.根据权利要求2所述的海浪发电装置，其特征在于其缆绳是玻璃纤维绳缆。

4.根据权利要求3所述的海浪发电装置，其特征在于其浮子的壳体是热塑性朔料。

5.根据权利要求4所述的海浪发电装置，其特征在于浮子的形状为类钻石形状。

6.根据权利要求5所述的海浪发电装置，其特征在于其储能装置是二次电池。

7.根据权利要求6所述的海浪发电装置，其特征在于其二次电池为锂离子电池。