CN109653939A - 一种蛇形波浪能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蛇形波浪能发电装置,发电装置包括至少一节线圈浮筒、至少一节永磁体浮筒、连接机构和电能输出机构,线圈浮筒和永磁体浮筒交替活动连接形成一条蛇形机构,连接机构用于连接发电装置与水底,连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端,蛇形机构的另一端为自由端。本发明通过波浪带动线圈浮筒和永磁体浮筒产生相对的上下运动,以此来收集波浪能,简化了能量转换流程,提高了能量转换效率。并且,本发明的结构比现有技术简单,研发和维护成本低,能适应多种海洋及水体情况。此外,本发明的结构无污染,可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及可再生能源技术领域,特别是涉及一种蛇形波浪能发电装置。
背景技术
随着科技的发展和生活水平的提高,能源的供需矛盾日益突出,而且目前所依赖的能源多是不可再生的传统矿物能源。虽然传统矿物能源易于获取,但是其过度使用造成了大量的环境问题,其中温室效应等环境问题是不可逆的,这与现在所提倡的可持续发展相悖。现在世界各国都不断探索新能源,其中波浪能就是一种绿色无污染且可再生的新能源,已经吸引了大量的学者研究。
传统的波浪能发电装置需要经过三级转换,波浪能要经过受波体、中间转换机构、发电机构这三级的转换,这就造成了传统波浪能量转换效率较低,装置复杂,研发和维护成本高,且不能适应多种海洋及水体情况。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种蛇形波浪能发电装置,能量转换效率高、装置简单、研发和维护成本低、能适应多种海洋及水体情况。
技术方案:本发明所述的蛇形波浪能发电装置,所述发电装置包括至少一节线圈浮筒、至少一节永磁体浮筒、连接机构和电能输出机构,线圈浮筒和永磁体浮筒交替活动连接形成一条蛇形机构,连接机构用于连接发电装置与水底,连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端,蛇形机构的另一端为自由端。
进一步,所述线圈浮筒的长度为海浪波长的1/8-1/4。这个长度波浪能收集效率较高。
进一步,所述线圈浮筒和永磁体浮筒均为截面呈椭圆形的流线型形状。这样便于接收波浪能。
进一步,所述线圈浮筒包括线圈浮筒筒壁,线圈浮筒筒壁内设有电能处理及储能设备,线圈浮筒筒壁的两端设有若干线圈组,线圈组中心设有软磁体。
进一步,所述线圈浮筒筒壁内设有线圈浮筒空腔,电能处理及储能设备设于线圈浮筒空腔内。线圈浮筒空腔能够减轻线圈浮筒的重量并产生浮力作用。
进一步,所述永磁体浮筒包括永磁体浮筒筒壁,永磁体浮筒筒壁的两端设有永磁阵列。
进一步,所述永磁体浮筒筒壁内设有永磁体浮筒空腔。永磁体浮筒空腔能够减轻永磁体浮筒的重量并产生浮力作用。
进一步,所述永磁体浮筒空腔内设有伸缩杆,伸缩杆的一端连接永磁体浮筒空腔长度方向上的一端,伸缩杆的另一端连接永磁体浮筒空腔长度方向上的另一端。这样能够根据波浪形态控制伸缩杆的长度,从而控制永磁体浮筒空腔的长度。
进一步,所述永磁体浮筒空腔内设有自动排水泵。这样能够根据波浪的浪高与频率调节吃水深度,提高波浪能的收集效率。
进一步,所述线圈浮筒和永磁体浮筒之间的活动连接通过以下结构实现:线圈浮筒的端部设有孔,永磁体浮筒的端部设有与孔相适配的轴,轴嵌设于孔中;或者,永磁体浮筒的端部设有孔,线圈浮筒的端部设有与孔相适配的轴,轴嵌设于孔中。
有益效果:本发明公开了一种蛇形波浪能发电装置,通过波浪带动线圈浮筒和永磁体浮筒产生相对的上下运动,以此来收集波浪能,简化了能量转换流程,提高了能量转换效率。并且,本发明的结构比现有技术简单,研发和维护成本低,能适应多种海洋及水体情况。此外,本发明的结构无污染,可靠性高。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中蛇形波浪能发电装置的结构图;
图2为本发明具体实施方式中线圈浮筒和永磁体浮筒的结构图。
具体实施方式
本具体实施方式公开了一种蛇形波浪能发电装置,如图1所示,发电装置包括至少一节线圈浮筒3、至少一节永磁体浮筒4、连接机构和电能输出机构,线圈浮筒3和永磁体浮筒4交替活动连接形成一条蛇形机构,连接机构用于连接发电装置与水底,连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端,蛇形机构的另一端为自由端。这样蛇形机构会随着波浪的运动而运动。
其中,连接机构可采用任何能够实现“连接发电装置与水底”这一功能的结构,例如:如图1所示的缆绳1。电能输出机构可采用任何能够实现“电能输出”这一功能的结构,例如:如图1所示的电缆2。
线圈浮筒3的长度可以为海浪波长的1/8-1/4。线圈浮筒3和永磁体浮筒4可以均为截面呈椭圆形的流线型形状。
线圈浮筒3包括线圈浮筒筒壁36,线圈浮筒筒壁36内设有电能处理及储能设备35,线圈浮筒筒壁36的两端设有若干线圈组32,线圈组32中心设有软磁体33。线圈浮筒筒壁36内还可以设有线圈浮筒空腔31,电能处理及储能设备35设于线圈浮筒空腔31内。
永磁体浮筒4包括永磁体浮筒筒壁46,永磁体浮筒筒壁46的两端设有永磁阵列41,永磁阵列41采用Halbach永磁阵列。永磁体浮筒筒壁46内还可以设有永磁体浮筒空腔42。永磁体浮筒空腔42内可以设有伸缩杆44,伸缩杆44的一端连接永磁体浮筒空腔42长度方向上的一端,伸缩杆44的另一端连接永磁体浮筒空腔42长度方向上的另一端。永磁体浮筒空腔42内还可以设有自动排水泵45。
线圈浮筒3和永磁体浮筒4之间的活动连接可以通过以下两种结构实现:
第一种结构是,线圈浮筒3的端部设有孔34,永磁体浮筒4的端部设有与孔34相适配的轴43,轴43嵌设于孔34中。这样轴43能够在孔34中运动,使得线圈浮筒3和永磁体浮筒4能够相对运动,线圈组32的磁通量发生改变,产生感应电动势,感应电动势经过电能处理及储能设备35存储,最后通过电缆2将收集的电能输送至电网或电器。
第二种结构是,永磁体浮筒4的端部设有孔,线圈浮筒3的端部设有与孔相适配的轴,轴嵌设于孔中。这样轴能够在孔中运动,使得线圈浮筒3和永磁体浮筒4能够相对运动,线圈组32的磁通量发生改变,产生感应电动势,感应电动势经过电能处理及储能设备35存储,最后通过电缆2将收集的电能输送至电网或电器。
Claims (10)
1.一种蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述发电装置包括至少一节线圈浮筒(3)、至少一节永磁体浮筒(4)、连接机构和电能输出机构,线圈浮筒(3)和永磁体浮筒(4)交替活动连接形成一条蛇形机构,连接机构用于连接发电装置与水底,连接机构和电能输出机构分别连接蛇形机构的一端,蛇形机构的另一端为自由端。
2.根据权利要求1所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述线圈浮筒(3)的长度为海浪波长的1/8-1/4。
3.根据权利要求1所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述线圈浮筒(3)和永磁体浮筒(4)均为截面呈椭圆形的流线型形状。
4.根据权利要求1所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述线圈浮筒(3)包括线圈浮筒筒壁(36),线圈浮筒筒壁(36)内设有电能处理及储能设备(35),线圈浮筒筒壁(36)的两端设有若干线圈组(32),线圈组(32)中心设有软磁体(33)。
5.根据权利要求4所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述线圈浮筒筒壁(36)内设有线圈浮筒空腔(31),电能处理及储能设备(35)设于线圈浮筒空腔(31)内。
6.根据权利要求1所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述永磁体浮筒(4)包括永磁体浮筒筒壁(46),永磁体浮筒筒壁(46)的两端设有永磁阵列(41)。
7.根据权利要求6所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述永磁体浮筒筒壁(46)内设有永磁体浮筒空腔(42)。
8.根据权利要求7所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述永磁体浮筒空腔(42)内设有伸缩杆(44),伸缩杆(44)的一端连接永磁体浮筒空腔(42)长度方向上的一端,伸缩杆(44)的另一端连接永磁体浮筒空腔(42)长度方向上的另一端。
9.根据权利要求7所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述永磁体浮筒空腔(42)内设有自动排水泵(45)。
10.根据权利要求1所述的蛇形波浪能发电装置,其特征在于:所述线圈浮筒(3)和永磁体浮筒(4)之间的活动连接通过以下结构实现:线圈浮筒(3)的端部设有孔(34),永磁体浮筒(4)的端部设有与孔(34)相适配的轴(43),轴(43)嵌设于孔(34)中;或者,永磁体浮筒(4)的端部设有孔,线圈浮筒(3)的端部设有与孔相适配的轴,轴嵌设于孔中。
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