CN108561261A - 一种拉线飞轮式海浪发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种拉线飞轮式海浪发电装置，包括发电单元与动力单元，所述发电单元由永磁发电机和飞轮组成，所述永磁发电机固定在支架上，所述飞轮设置两组分别固定在所述永磁发电机两端的输入轴上，所述动力单元由挡板、弹簧软拉绳组、复位弹簧组及连杆组组成，所述挡板下端铰接连杆组，所述连杆组下端铰接在底架上，每个连杆组都设置所述复位弹簧组，所述挡板与飞轮之间设置由两根相互缠绕的弹簧软拉绳组成的弹簧软拉绳组，一端固定在所述挡板上，另一端固定在所述飞轮上，两根所述弹簧软拉绳的同一端要隔开一定距离，海浪推动所述挡板使缠绕的弹簧软拉绳因拉力产生相互分开的张力，进而带动所述飞轮及永磁发电机旋转以产生电能。

Description

一种拉线飞轮式海浪发电装置
技术领域
本发明涉及海洋开发与发电工业领域，具体是一种拉线飞轮式海浪发电装置。
技术背景：
海洋风暴，威力巨大，同时也极具破坏力，但是在大多情况下，海浪以平缓浪涌的形式呈现，海面上下起伏频繁，引出海浪中蕴含巨大的能量。
海洋能源的开发、利用海浪发电，是近年来的热点。现有的海浪发电装置大都体型巨大结构复杂，成本高，而且对海浪能量的利用率比较低。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种拉线飞轮式海浪发电装置，包括发电单元与动力单元，所述发电单元由永磁发电机和飞轮组成，所述永磁发电机固定在支架上，所述飞轮设置两组分别固定在所述永磁发电机两端的输入轴上，所述动力单元由挡板、弹簧软拉绳、复位弹簧及连杆组成，所述挡板下端在对称的位置铰接两个连杆，所述连杆下端铰接在底架上，每个连杆都设置两个所述复位弹簧，所述挡板与飞轮之间设置两根相同的弹簧软拉绳，所述两根弹簧软拉绳相互缠绕，一端固定在所述挡板上，另一端固定在所述飞轮上，两根所述弹簧软拉绳的同一端要隔开一定距离，海浪推动所述挡板使缠绕的弹簧软拉绳因拉力产生相互分开的张力，进而带动所述飞轮及永磁发电机旋转以产生电能。
结构一、设置发电单元
所述发电单元由永磁发电机和飞轮组成，所述永磁发电机固定在支架上，所述飞轮设置两组分别固定在所述永磁发电机两端的输入轴上；
结构二、设置动力单元
所述动力单元由挡板、弹簧软拉绳组、复位弹簧及连杆组成，所述挡板下端在对称的位置铰接两个所述连杆，所述连杆下端铰接在底架上，所述复位弹簧的一端连接在所述连杆上，另一端固定连接在所述底架上，所述复位弹簧倾斜一定角度，每个所述连杆设置两个不同方向的复位弹簧，所述挡板与所述飞轮之间设置弹簧软拉绳组，所述弹簧软拉绳组由两根相互缠绕的弹簧软拉绳组成，弹簧软拉绳组一端固定在所述挡板上，另一端固定在所述飞轮上，两根所述弹簧软拉绳的同一端要隔开一定距离，所述挡板与对应飞轮共设置两组，同时相应的连杆、复位弹簧、弹簧软拉绳组相对应挡板设置的组数也要加倍。
结构三、设置转化单元和锚链
设置整流器与永磁发电机用电缆相连，同时设置蓄电瓶、交流逆变器与整流器依次通过电缆相连，所述支架垂直固定在所述底架中部，所述底架通过地锚固定在海底。
本发明的核心内容：一种拉线飞轮式海浪发电装置，设置发电单元与动力单元，所述发电单元由永磁发电机和飞轮组成，所述永磁发电机固定在支架上，所述飞轮设置两组分别固定在所述永磁发电机两端的输入轴上，所述动力单元由挡板、弹簧软拉绳组、复位弹簧及连杆组成，所述挡板下端在对称的位置铰接两个所述连杆，所述连杆下端铰接在底架上，所述复位弹簧的一端连接在所述连杆上，另一端固定连接在所述底架上，所述复位弹簧倾斜一定角度，每个所述连杆设置两个不同方向的复位弹簧，所述挡板与所述飞轮之间设置弹簧软拉绳组，所述弹簧软拉绳组由两根相互缠绕的弹簧软拉绳组成，弹簧软拉绳组一端固定在所述挡板上，另一端固定在所述飞轮上，两根所述弹簧软拉绳的同一端要隔开一定距离，所述挡板与对应飞轮共设置两组，同时相应的连杆、复位弹簧、弹簧软拉绳组相对应挡板设置的组数也要加倍，设置整流器与永磁发电机用电缆相连，同时设置蓄电瓶、交流逆变器与整流器依次通过电缆相连，所述支架垂直固定在所述底架中部，所述底架通过地锚固定在海底。
工作过程：设置在海面的两个挡板在海浪与复位弹簧的共同作用下呈现出有规律的往复摆动，从而所述挡板与飞轮间的距离也在不断放大和缩小，因飞轮具有惯性，进而所述弹簧软拉绳组会不断地放开和缠绕以带动所述飞轮和永磁电机旋转并发电。
本发明的有益效果：创新性地将拉线飞轮运用到了海洋能源开发上，在海浪过后仍可利用飞轮的惯性力做功，从而可以做到充分利用海浪的能量，本装置的结构简单，对密封要求不高，制作成本较低，可同时设置多组以提高发电效率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、支架，2.1、弹簧软拉绳组I，2.2弹簧软拉绳组II，3.1、飞轮I，3.2、飞轮II，4、永磁发电机，5.1、挡板I，5.2、挡板II，6、复位弹簧组I，6.2、复位弹簧组II，7.1、连杆组I，7.2、连杆组II，8、底架，9、整流器，10、蓄电瓶，11、交流逆变器，12、锚。
具体实施方案：
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
请参阅图1，一种拉线飞轮式海浪发电装置，包括发电单元与动力单元，所述发电单元由永磁发电机4、飞轮I3.1、飞轮II3.2组成，所述永磁发电机4固定在支架1上，所述飞轮I3.1飞轮II3.2分别固定在所述永磁发电机4两端的输入轴上；
所述动力单元由挡板I5.1、挡板II5.2、弹簧软拉绳组I2.1、弹簧软拉绳组II2.2、复位弹簧组I6.1、复位弹簧组II6.2及连杆组I7.1、连杆组II7.2组成，所述挡板I5.1、挡板II5.2下端在对称的位置分别铰接连杆组I7.1、连杆组II7.2，所述连杆组I7.1、连杆组II7.2下端铰接在底架8上，所述复位弹簧组I6.1、复位弹簧组II6.2的一端分别连接在连杆组I7.1、连杆组II7.2上，另一端固定连接在所述底架8上，所述复位弹簧组I6.1、复位弹簧组II6.2的复位弹簧倾斜一定角度，每个连杆设置两个不同方向的复位弹簧；
所述挡板I5.1、挡板II5.2分别与飞轮I3.1、飞轮II3.2之间设置弹簧软拉绳组I2.1、弹簧软拉绳组II2.2，所述弹簧软拉绳组I2.1、弹簧软拉绳组II2.2分别由两根相互缠绕的弹簧软拉绳组成，每个弹簧软拉绳组的一端固定在挡板上另一端固定在飞轮上，两根所述弹簧软拉绳的同一端要隔开一定距离；
海浪推动所述挡板I5.1使其与所述飞轮I3.1之间的弹簧软拉绳组I2.1受拉，又因所述两根弹簧软拉绳的同端隔开致使其产生相互分开的张力，当海浪冲击所述挡板I5.1产生的拉力足够大时便可带动所述飞轮I3.1转动，进而带动所述永磁发电机4发电；
一波海浪过后，所述复位弹簧组6.1拉动所述连杆组7.1复位，进而所述挡板I5.1复位，同时因所述飞轮I3.1具有惯性，当弹簧软拉绳组I2.1完全放开时飞轮I3.1会继续旋转进而带动弹簧软拉绳组I2.1反向缠绕；
当反向的海浪涌来时，所述挡板II5.2分别与所述飞轮II3.2等部件会做如上所述的相同动作以使所述永磁发电机4完成发电。
设置整流器9、蓄电瓶10以及交流逆变器11，发电单元产生的电能通过导线连接到所述整流器9，波形不规律的交流电由整流器9转变为直流电并且存储在蓄电瓶10中，当用户需要用电时，蓄电瓶10存储的电能经过交流逆变器11转变为频率及波形稳定的交流电供给用户使用；
设置锚12抛向海底，将整个装置固定在海水内的适合的高度，以上所述所有设备均做密封处理，防止进入海水导致设备损坏；
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种拉线飞轮式海浪发电装置，设置发电单元与动力单元，所述发电单元由永磁发电机和飞轮组成，所述永磁发电机固定在支架上，所述飞轮设置两组分别固定在所述永磁发电机两端的输入轴上，所述动力单元由挡板、弹簧软拉绳组、复位弹簧及连杆组成，所述挡板下端在对称的位置铰接两个所述连杆，所述连杆下端铰接在底架上，所述复位弹簧的一端连接在所述连杆上，另一端固定连接在所述底架上，所述复位弹簧倾斜一定角度，每个所述连杆设置两个不同方向的复位弹簧，所述挡板与所述飞轮之间设置弹簧软拉绳组，所述弹簧软拉绳组由两根相互缠绕的弹簧软拉绳组成，弹簧软拉绳组一端固定在所述挡板上，另一端固定在所述飞轮上，两根所述弹簧软拉绳的同一端要隔开一定距离，所述挡板与对应飞轮共设置两组，同时相应的连杆、复位弹簧、弹簧软拉绳组相对应挡板设置的组数也要加倍，设置整流器与永磁发电机用电缆相连，同时设置蓄电瓶、交流逆变器与整流器依次通过电缆相连，所述支架垂直固定在所述底架中部，所述底架通过地锚固定在海底。
2.根据权利要求1所述的一种拉线飞轮式海浪发电装置，其特征在于：设置在海面的两个挡板在海浪与复位弹簧的共同作用下呈现出有规律的往复摆动，从而所述挡板与飞轮间的距离也在不断放大和缩小，因飞轮具有惯性，进而所述弹簧软拉绳组会不断地放开和缠绕以带动所述飞轮和永磁电机旋转并发电。
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