CN110296035A - 一种波浪能板式发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于波浪能应用相关技术领域，其公开了一种波浪能板式发电装置，板式发电装置包括薄板及多个发电组件，薄板转动地设置在海床上；多个发电组件分别设置在薄板相背的两侧；发电组件包括两个支撑板、多个发电筒、多个钢索及多个细轴，两个支撑板间隔设置在薄板上，多个发电筒分别套设在多个细轴上；每个细轴的两端分别连接于两个支撑板；多个钢索的一端分别连接于多个发电筒的一端，且初始状态时，钢索部分地缠绕在对应的发电筒上；薄板在波浪能的作用下摆动时，其带动钢索运动，钢索带动发电筒绕细轴转动，此时发电筒内置的发电机在运动中切割磁感线进行发电，由此实现了波浪能向电能的转化。本发明的成本较低，且提高了转化效率。

Description

一种波浪能板式发电装置
技术领域
本发明属于波浪能应用相关技术领域，更具体地，涉及一种波浪能板式发电装置。
背景技术
随着世界能源的日趋紧张和环境问题的日益凸显，海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受世界各国的重视。尽管波浪能的能流密度偏低，但蕴藏量大，而且冬季可利用的波浪能最大，可以有效缓解该季节能耗巨大的问题。波浪能是一种机械能，是海洋能中质量最好的能源，同时也使其能量转化装置相对简单，这为波浪能转化为电能提供了可能性。
波浪能发电即通过波浪的运动带动发电机发电，将水的动能和势能转变成电能，波浪能发电已经实用化，其转换方式有气动式、液动式和水库式3类，其中，气动式是波浪能接收体均匀地把波浪能转换为气流能，推动空气涡轮机，带动发电机发电；液动式是波浪能接收体均匀地把波浪能转换为液压能，然后通过液压电机发电；水库式是把波浪能转换为水的势能，然后采用常规水力发电方式发电。然而，这些发电方式所需装置比较复杂，制造成本高，且对能源的利用率有限。相应地，本领域存在着发展一种成本较低的波浪能板式发电装置的技术需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种波浪能板式发电装置，其基于波浪能发电设备的结构及工作特点，研究及设计了一种成本较低的波浪能板式发电装置。所述板式发电装置采用物体在波浪作用下产生的振荡和摇摆运动，而将产生的机械能转化为电能，实现了波浪能向其他形式能量的转化，成本较低，且有效地提高了海洋资源的利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种波浪能板式发电装置，所述板式发电装置包括薄板及多个发电组件，所述薄板转动地设置在海床上，其在波浪能的作用下产生振荡及摇摆；多个所述发电组件分别设置在所述薄板相背的两侧，且所述发电组件用于在所述薄板的作用下将波浪能转化为电能；
所述发电组件包括两个支撑板、多个发电筒、多个钢索及多个细轴，两个所述支撑板间隔设置在所述薄板上，多个所述发电筒分别套设在多个所述细轴上，且所述发电筒用于将机械能转化为电能；多个所述细轴间隔设置，每个所述细轴的两端分别连接于两个所述支撑板；多个所述钢索的一端分别连接于多个所述发电筒的一端，且初始状态时，所述钢索部分地缠绕在对应的所述发电筒上；
所述薄板在波浪能的作用下摆动时，其带动所述钢索运动，所述钢索带动所述发电筒绕所述细轴转动，此时所述发电筒内置的发电机在运动中切割磁感线进行发电，由此实现了波浪能向电能的转化。
进一步地，所述板式发电装置还包括多个能量辅助结构，所述能量辅助结构的两端分别连接所述细轴及对应的所述发电筒；所述能量辅助结构用于存储和释放能量。
进一步地，当所述发电筒在所述薄板的作用下转动时，所述能量辅助结构通过弹性变形而存储能量；当所述发电筒停止转动而将向反方向转动时，所述能量辅助结构恢复弹性变形以带动所述发电筒转动。
进一步地，所述能量辅助结构包括弹簧片及两个固定组件，所述弹簧片的一端通过两个所述固定组件中的一个固定在所述细轴上，另一端通过另一个所述固定组件固定在所述发电筒上。
进一步地，多个所述发电组件的数量为偶数，多个所述发电组件平分为两组，两组所述发电组件分别设置在所述薄板相背的两侧，且两组所述发电组件相对于所述薄板对称设置。
进一步地，多个所述发电组件的数量为两个。
进一步地，多个所述发电筒的数量、多个所述钢索的数量及多个所述细轴的数量相同。
进一步地，所述板式发电装置还包括多个铰接约束件，所述薄板通过多个所述铰接约束件连接于所述海床。
进一步地，多个所述铰接约束件的数量为四个，四个所述铰接约束件间隔设置，且沿所述薄板的端部均匀排布。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的波浪能板式发电装置主要具有以下有益效果：
1.所述薄板在波浪能的作用下摆动时，其带动所述钢索运动，所述钢索带动所述发电筒绕所述细轴转动，此时所述发电筒内置的发电机在运动中切割磁感线进行发电，由此实现了波浪能向电能的转化，实现了波浪能向其他形式能量的转化，成本较低，且有效地提高了海洋资源的利用率。
2.所述板式发电装置的结构简单，易于操作，成本较低。
3.当所述发电筒在所述薄板的作用下转动时，所述能量辅助结构通过弹性变形而存储能量；当所述发电筒停止转动而将向反方向转动时，所述能量辅助结构恢复弹性变形以带动所述发电筒转动，由此提高了板式发电装置的发电效率，提高了能源利用率，适用性较强。
4.两组所述发电组件分别设置在所述薄板相背的两侧，且两组所述发电组件相对于所述薄板对称设置，由此所述板式发电结构为对称结构，便于往复摆动，有利于将机械能转化为电能，且结构简单。
附图说明
图1是本发明提供的波浪能板式发电装置的结构示意图；
图2是图1中的波浪能板式发电装置沿一个角度的示意图；
图3是图1中的波浪能板式发电装置沿另一个角度的示意图；
图4是图1中的波浪能板式发电装置的侧面示意图；
图5是图1中的波浪能板式发电装置的能量辅助结构的示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-薄板，2-支撑板，3-发电筒，4-钢索，5-细轴，6-能量辅助结构，7-铰接约束件，8-铆钉，9-弹簧片，10-固定组件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1、图2、图3及图4，本发明提供的波浪能板式发电装置，所述板式发电装置包括薄板1、两个发电组件及铰接约束件7，所述薄板1通过所述铰接约束件7连接于海床，其呈可摆动状态。两个所述发电组件分别设置在所述薄板相背的两侧，且两者关于所述薄板1对称设置，所述发电组件用于将波浪能转化为电能。
所述发电组件包括两个支撑板2、三个发电筒3、三个钢索4、三个细轴5及能量辅助结构6，两个所述支撑板2间隔设置在所述薄板1上，三个所述细轴5的两端分别设置在两个所述支撑板2上，以用于分别支撑三个所述发电筒3。三个所述发电筒3分别套设在三个所述细轴5上，三个所述能量辅助结构6分别连接三个所述细轴5及三个所述发电筒3，即所述能量辅助结构6的两端分别连接所述细轴5及所述发电筒3。三个所述钢索4的一端固定在三个所述发电筒3的一端，另一端通过所述铆钉8固定在所述海床上，即所述钢索4部分缠绕在所述发电筒3上。本实施方式中，所述发电筒3内装有发电机，所述发电机用于将机械能转化为电能，且所述发电筒3内部中空，其套设在所述细轴5上，以绕所述细轴5转动。
请参阅图5，所述能量辅助结构6包括弹簧片9和两个固定组件10，所述弹簧片9呈盘旋状，其一端通过两个所述固定组件10中的一个固定在所述细轴5上，另一端通过另一个所述固定组件10固定在所述发电筒3上。
本实施方式中，当所述发电筒3开始滚动时，所述弹簧片9张紧，以储能量；当所述发电筒3停止滚动而要向反方向滚动时，所述弹簧片9回缩，带动所述发电筒3滚动，以加速所述发电筒3的滚动速度，提高发电效率及能源利用率。
本实施方式中，所述铰接约束件7的数量为四个，四个所述铰接约束件7间隔设置；可以理解，在其他实施方式中，所述铰接约束件7的数量可以根据实际需要增加或者减少；类似地，所述发电组件的数量也可以根据实际需要增加或者减少；每个所述发电组件所包含的所述发电筒3的数量也可以根据实际需要增加或者减少。
当所述薄板1摆动时，所述薄板1带动所述钢索4移动，继而所述钢索4带动所述发电筒3绕所述细轴5转动，所述发电筒3内的发电机在运动中切割磁感线，以将机械能转化为电能。此过程中，所述弹簧片9用于储存能量。
当所述薄板1将要反方向运动时，所述弹簧片9释放能量，在所述薄板1及所述能量辅助结构6的作用下，所述钢索4加速运动，从而加速所述发电筒3的滚动，进而增大机械能，提高了所述发电机的发电效率。
本发明提供的波浪能板式发电装置，所述板式发电装置利用了薄板在波浪作用下产生的振荡和摇摆运动，进而带动发电筒进行滚动，使得所述发电筒内的发电机切割磁感线以进行发电，由此有效地将波浪能转换为电能，提高了海洋可再生能源的利用率。此外，所述板式发电装置的结构简单，易于操作，成本较低。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种波浪能板式发电装置，其特征在于：
所述板式发电装置包括薄板(1)及多个发电组件，所述薄板(1)转动地设置在海床上，其在波浪能的作用下产生振荡及摇摆；多个所述发电组件分别设置在所述薄板(1)相背的两侧，且所述发电组件用于在所述薄板(1)的作用下将波浪能转化为电能；
所述发电组件包括两个支撑板(2)、多个发电筒(3)、多个钢索(4)及多个细轴(5)，两个所述支撑板(2)间隔设置在所述薄板(1)上，多个所述发电筒(3)分别套设在多个所述细轴(5)上，且所述发电筒(3)用于将机械能转化为电能；多个所述细轴(5)间隔设置，每个所述细轴(5)的两端分别连接于两个所述支撑板(2)；多个所述钢索(4)的一端分别连接于多个所述发电筒(3)的一端，且初始状态时，所述钢索(4)部分地缠绕在对应的所述发电筒(3)上；
所述薄板(1)在波浪能的作用下摆动时，其带动所述钢索(4)运动，所述钢索(4)带动所述发电筒(3)绕所述细轴(5)转动，此时所述发电筒(3)内置的发电机在运动中切割磁感线进行发电，由此实现了波浪能向电能的转化。
2.如权利要求1所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：所述板式发电装置还包括多个能量辅助结构(6)，所述能量辅助结构(6)的两端分别连接所述细轴(5)及对应的所述发电筒(3)；所述能量辅助结构(6)用于存储和释放能量。
3.如权利要求2所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：当所述发电筒(3)在所述薄板(1)的作用下转动时，所述能量辅助结构(6)通过弹性变形而存储能量；当所述发电筒(3)停止转动而将向反方向转动时，所述能量辅助结构(6)恢复弹性变形以带动所述发电筒(3)转动。
4.如权利要求2所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：所述能量辅助结构(6)包括弹簧片(9)及两个固定组件(10)，所述弹簧片(9)的一端通过两个所述固定组件(10)中的一个固定在所述细轴(5)上，另一端通过另一个所述固定组件(10)固定在所述发电筒(3)上。
5.如权利要求1-4任一项所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：多个所述发电组件的数量为偶数，多个所述发电组件平分为两组，两组所述发电组件分别设置在所述薄板(1)相背的两侧，且两组所述发电组件相对于所述薄板(1)对称设置。
6.如权利要求5所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：多个所述发电组件的数量为两个。
7.如权利要求1-4任一项所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：多个所述发电筒(3)的数量、多个所述钢索(4)的数量及多个所述细轴(5)的数量相同。
8.如权利要求1-4任一项所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：所述板式发电装置还包括多个铰接约束件(7)，所述薄板(1)通过多个所述铰接约束件(7)连接于所述海床。
9.如权利要求8所述的波浪能板式发电装置，其特征在于：多个所述铰接约束件(7)的数量为四个，四个所述铰接约束件(7)间隔设置，且沿所述薄板(1)的端部均匀排布。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973864A (en) * 1975-01-24 1976-08-10 Atherton Dewitt T Tide motor
CN1034411A (zh) * 1988-01-10 1989-08-02 孙明良 摇板式波浪能发电装置
CN1536221A (zh) * 2003-04-06 2004-10-13 王学勇 单臂摆动式海浪发电机
WO2011133009A2 (es) * 2010-04-19 2011-10-27 Ortega Garcia Miguel De Jesus Sistema secuencial de captura de olas que convierte las olas del mar en energía eléctrica
CN103016242A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 上海电机学院 杠杆式波浪发电装置
CN103437943A (zh) * 2012-12-31 2013-12-11 台州方科汽车部件有限公司 波力发电器
RU2536754C1 (ru) * 2013-11-07 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") Комбинированный преобразователь энергии волн
CN206129487U (zh) * 2016-10-26 2017-04-26 中国海洋大学 一种近岸摆板式波浪能发电装置
CN206329439U (zh) * 2016-12-28 2017-07-14 李家洲 一种浮体波浪发电装置
CN207033644U (zh) * 2017-07-25 2018-02-23 青岛大学 一种基于压电效应的海洋波浪能发电装置
CN109236551A (zh) * 2018-11-26 2019-01-18 黄淮学院 一种潮汐式波浪能发电装置及其最优运行控制方法
CN109667702A (zh) * 2018-11-06 2019-04-23 江苏大学 一种摆式波浪能发电装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973864A (en) * 1975-01-24 1976-08-10 Atherton Dewitt T Tide motor
CN1034411A (zh) * 1988-01-10 1989-08-02 孙明良 摇板式波浪能发电装置
CN1536221A (zh) * 2003-04-06 2004-10-13 王学勇 单臂摆动式海浪发电机
WO2011133009A2 (es) * 2010-04-19 2011-10-27 Ortega Garcia Miguel De Jesus Sistema secuencial de captura de olas que convierte las olas del mar en energía eléctrica
CN103016242A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 上海电机学院 杠杆式波浪发电装置
CN103437943A (zh) * 2012-12-31 2013-12-11 台州方科汽车部件有限公司 波力发电器
RU2536754C1 (ru) * 2013-11-07 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") Комбинированный преобразователь энергии волн
CN206129487U (zh) * 2016-10-26 2017-04-26 中国海洋大学 一种近岸摆板式波浪能发电装置
CN206329439U (zh) * 2016-12-28 2017-07-14 李家洲 一种浮体波浪发电装置
CN207033644U (zh) * 2017-07-25 2018-02-23 青岛大学 一种基于压电效应的海洋波浪能发电装置
CN109667702A (zh) * 2018-11-06 2019-04-23 江苏大学 一种摆式波浪能发电装置
CN109236551A (zh) * 2018-11-26 2019-01-18 黄淮学院 一种潮汐式波浪能发电装置及其最优运行控制方法

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