CN110439729A - 一种浮式振荡的波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浮式振荡的波浪能发电装置，包括：波浪状态传递结构、第一发电装置、第二发电装置；所述第一发电装置与所述波浪状态传递结构相连并位于所述波浪状态传递结构上部，用于将波浪向上的动能转换为电能并存储；所述第二发电装置与所述波浪状态传递结构相连并位于所述波浪状态传递结构下部，用于将波浪向下的动能转换为电能并存储。应用本发明实施例，结构与工艺加工简单，占用面积小，可与海上石油平台相结合，提供部分电能；其制造成本较低，噪音小；该装置利用波浪带动漂浮结构上下振动，使磁感线切割发电与风力发电相配合，可实现上下两用发电，同时该装置可减少部分风能的损失，提高波浪能的利用效率。

Description

一种浮式振荡的波浪能发电装置
技术领域
本发明涉及水能发电技术领域，尤其涉及一种浮式振荡的波浪能发电装置。
背景技术
随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、风能、波浪能、生物质能、地热能、洋流能和潮汐能等；目前太阳能与风能技术已经较为成熟，但储存在海洋里的大量波浪能还尚未被大面积开发。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。
波浪发电是波浪能利用的主要方式，波浪能利用的关键是波浪能转换装置。目前，波浪能发电装置虽然较多，但是大部分是装置体积大，制造成本高，加工工艺复杂，噪音较大，作用单一等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮式振荡的波浪能发电装置，旨在解决现有装置体积大，制造成本高，加工工艺复杂，噪音较大，作用单一的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种浮式振荡的波浪能发电装置，包括：波浪状态传递结构、第一发电装置、第二发电装置；
所述第一发电装置与所述波浪状态传递结构相连并位于所述波浪状态传递结构上部，用于将波浪向上的动能转换为电能并存储；
所述第二发电装置与所述波浪状态传递结构相连并位于所述波浪状态传递结构下部，用于将波浪向下的动能转换为电能并存储。
优选的，所述第一发电装置，包括：气缸、气缸罩、矩形箱、电机、第一蓄电池、挡网板、风扇、环形网罩、环形曲板、过风槽；
所述气缸的一端与所述过风槽相连，所述气缸的另一端与所述波浪状态传递结构相连；
所述过风槽环设所述环形曲板，并固定焊接；
所述环形网罩与所述环形曲板相连，并设置于所述环形曲板的外部；
所述气缸罩的一端与所述环形网罩相连，另一端与所述挡网板相连，且气缸罩设置有中空区域，在所述中空区域中设置有所述矩形箱，所述电机与所述第一蓄电池相连，并设置于所述矩形箱内部；
所述风扇设置于所述矩形箱的下部。
一种实现方式中，所述波浪状态传递结构，包括：漂浮结构、多个上活塞杆、活塞；
所述多个上活塞杆的一端与所述漂浮结构的第一端相连，所述多个上活塞杆中每一个上活塞杆的另一端均设有活塞，每一个活塞活动设置于所述气缸中。
优选的，所述第二发电装置包括：绝缘活塞杆、曲形磁铁、线圈、防水壳体、第二蓄电池；
所述绝缘活塞杆的一端与所述漂浮结构的第二端相连，所述绝缘活塞杆另一端上设有所述线圈，所述曲形磁铁和所述线圈设置于所述防水壳体中；其中，所述漂浮结构的第二端与第一端相对设置，且所述曲形磁铁在运动时切割所述线圈的磁感线；
所述第二蓄电池设置于所述漂浮结构内部，并与所述线圈相连。
优选的，所述漂浮结构的第一端表面设置有三个呈120°的螺纹槽孔，通过所述螺纹槽孔与所述多个上活塞杆相连。
优选的，所述气缸的数量为三个。
优选的，所述防水壳体四周设置有可折叠式密封塑料管。
优选的，所述绝缘活塞杆下端设置于曲形磁铁N极与S极之间。
应用本发明实施例提供的一种浮式振荡的波浪能发电装置，占用面积小，结构与工艺加工简单，可与海上石油平台相结合，提供部分电能；其制造成本较低，噪音小；该装置利用波浪带动漂浮结构上下振动，使磁感线切割发电与风力发电相配合，可实现上下两用发电，同时该装置可减少部分风能的损失，提高波浪能的利用效率。
附图说明
图1是本发明实施例第一种结构示意图。
图2是本发明实施例第二种结构示意图。
图3是本发明实施例第三种结构示意图。
图4是本发明实施例第四种结构示意图。
图5是本发明实施例第五种结构示意图。
图6是本发明实施例第六种结构示意图。
图7是本发明实施例第七种结构示意图。
图8是本发明实施例第八种结构示意图。
图9是本发明实施例第九种结构示意图。
图10是本发明实施例第十种结构示意图。
图11是本发明实施例第十一种结构示意图。
图12是本发明实施例第十二种结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1-12。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1-7本发明提供一种浮式振荡的波浪能发电装置，包括：波浪状态传递结构、第一发电装置、第二发电装置；第一发电装置与波浪状态传递结构相连并位于波浪状态传递结构上部，用于将波浪向上的动能转换为电能并存储；第二发电装置与波浪状态传递结构相连并位于波浪状态传递结构下部，用于将波浪向下的动能转换为电能并存储。
可以理解的是，当装置运作时，将波浪状态传递结构放置于海水表面，波浪状态传递结构随波浪上下振动，当逐渐进入波峰段时波浪向上的动能推动波浪状态传递结构运动，将动能转换为电能并存储至第一发电装置，实现上部分发电；当逐渐进入波谷段时将波浪向下的动能转换为电能并存储至第二发电装置，实现下部分发电。
本发明的一种实现方式中，第一发电装置，包括：气缸4、气缸罩5、矩形箱6、电机601、第一蓄电池602、挡网板7、风扇8、环形网罩9、环形曲板10、过风槽11；气缸4的一端与过风槽11相连，气缸4的另一端与波浪状态传递结构相连；过风槽11环设环形曲板10，并固定焊接；环形网罩9与环形曲板10相连，并设置于环形曲板10的外部；气缸罩5的一端与环形网罩9相连，另一端与挡网板7相连，且气缸罩5设置有中空区域，在中空区域中设置有矩形箱6，电机601与第一蓄电池602相连，并设置于矩形箱6内部；风扇8设置于矩形箱6的下部。
需要说明的是，空气中流动的风通过环形网罩9且沿环形曲板10的曲面流动进入，与过风槽11的风汇合，该装置可减少部分风能的损失，提高波浪能利用效率。环形网罩9与挡网板7的设置目的是防止垃圾及鸟类进入装置，影响风扇8正常运行，气缸罩5中空区域中设置有矩形箱6，将矩形箱6固定于挡网板7的中心处；位于矩形箱6中的电机601与第一蓄电池602通过电线16相连，当风扇8转动时，可以带动矩形箱6内部的发电机601发电，通过电线16传送到第一蓄电池602中进行储存；风扇8通过螺栓固定于矩形箱6的下部，风扇8上的叶片802焊接于辊轴801上如图8。
一种实现方式中，波浪状态传递结构，包括：漂浮结构1、多个上活塞杆2、活塞3；多个上活塞杆2的一端与漂浮结构1的第一端相连，多个上活塞杆2中每一个上活塞杆的另一端均设有活塞3，每一个活塞3活动设置于气缸4中。
可以理解的是，漂浮结构1随波浪上下振动，当漂浮结构1逐渐进入波峰段时，多个上活塞杆2中每一个上活塞杆带动活塞3在气缸4中向上运动，将气缸中的空气推动至过风槽11中，空气中流动的风则通过环形网罩9且沿环形曲板10的曲面流动进入该装置，与过风槽11的风汇合，从而推动风扇8的转动，然后带动矩形箱6内部的发电机601发电，通过电线16传送到第一蓄电池602中进行储存，从而实现上部分结构的发电过程。
需要说明的是，该装置的发电机601与第一蓄电池602为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
本发明的一种实现方式中，第二发电装置包括：绝缘活塞杆12、曲形磁铁13、线圈14、防水壳体15、第二蓄电池17；
绝缘活塞杆12的一端与漂浮结构1的第二端相连，绝缘活塞杆12另一端上设有线圈14，曲形磁铁13和线圈14设置于防水壳体15中；其中，漂浮结构1的第二端与第一端相对设置，且曲形磁铁13在运动时切割线圈14的磁感线；
第二蓄电池17设置于漂浮结构1内部，并与线圈14相连。
需要说明的是，绝缘活塞杆12的螺纹端固定于漂浮结构1第二端设有的螺纹槽孔102，将绝缘活塞杆12的螺纹螺栓孔1201与漂浮结构1第二端设有的螺栓孔101相配合，通过螺栓进行固定如图9、图10。
当漂浮结构1逐渐进入波谷段时，多个上活塞杆2向下运动，绝缘活塞杆12在漂浮结构1带动下，在防水壳体15内部也向下运动，在向下运动的过程中，绝缘活塞杆12上的线圈14置于曲形磁铁13之间，然后实现磁感线切割运动，从而将线圈14磁感线切割产生的电，通过电线16传输到第二蓄电池17进行储存，从而实现下部分结构的发电过程。
一种实现方式中，漂浮结构1的第一端表面设置有三个呈120°的螺纹槽孔102，通过螺纹槽孔102与多个上活塞杆2相连。
可以理解的是，为了稳固性在漂浮结构1的第一端表面设置有三个呈120°的螺纹槽孔102，多个上活塞杆2的螺纹端固定于漂浮结构1第一端设有的螺纹槽孔102，将多个上活塞杆2的螺纹螺栓孔201与漂浮结构1第一端设有的螺栓孔101相配合，通过螺栓进行固定，活塞3通过螺栓固定于多个上活塞杆2的另一端如图11。
本发明的一种实现方式中，气缸4的数量为三个。
一种实现方式中，防水壳体15四周设置有可折叠式密封塑料管，防止海水渗入。
本发明的一种实现方式中，绝缘活塞杆12下端设置于曲形磁铁13的N极与S极之间。
需要说明的是，防水壳体15可通过锚链固定于海水中，曲形磁铁13的N极与S极对立固定于防水壳体15内部，绝缘活塞杆12穿过壳体贯穿孔1501，线圈14缠绕于绝缘活塞杆12一端，置于曲形磁铁13的N极与S极之间如图12。
当漂浮结构1逐渐进入波谷段，多个上活塞杆2向下运动，绝缘活塞杆12在漂浮结构1带动下，在防水壳体15内部也向下运动，在向下运动的过程中，绝缘活塞杆12上的线圈14置于曲形磁铁13的N极与S极之间，实现磁感线切割运动，从而将线圈14磁感线切割产生的电，通过电线16传输到第二蓄电池17进行储存，从而实现下部分结构的发电过程。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，包括：波浪状态传递结构、第一发电装置、第二发电装置；
所述第一发电装置与所述波浪状态传递结构相连并位于所述波浪状态传递结构上部，用于将波浪向上的动能转换为电能并存储；
所述第二发电装置与所述波浪状态传递结构相连并位于所述波浪状态传递结构下部，用于将波浪向下的动能转换为电能并存储。
2.根据权利要求1所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述第一发电装置，包括：气缸(4)、气缸罩(5)、矩形箱(6)、电机(601)、第一蓄电池(602)、挡网板(7)、风扇(8)、环形网罩(9)、环形曲板(10)、过风槽(11)；
所述气缸(4)的一端与所述过风槽(11)相连，所述气缸(4)的另一端与所述波浪状态传递结构相连；
所述过风槽(11)环设所述环形曲板(10)，并固定焊接；
所述环形网罩(9)与所述环形曲板(10)相连，并设置于所述环形曲板(10)的外部；
所述气缸罩(5)的一端与所述环形网罩(9)相连，另一端与所述挡网板(7)相连，且气缸罩(5)设置有中空区域，在所述中空区域中设置有所述矩形箱(6)，所述电机(601)与所述第一蓄电池(602)相连，并设置于所述矩形箱(6)内部；
所述风扇(8)设置于所述矩形箱(6)的下部。
3.根据权利要求2所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述波浪状态传递结构，包括：漂浮结构(1)、多个上活塞杆(2)、活塞(3)；
所述多个上活塞杆(2)的一端与所述漂浮结构(1)的第一端相连，所述多个上活塞杆(2)中每一个上活塞杆的另一端均设有活塞(3)，每一个活塞(3)活动设置于所述气缸(4)中。
4.根据权利要求3所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述第二发电装置包括：绝缘活塞杆(12)、曲形磁铁(13)、线圈(14)、防水壳体(15)、第二蓄电池(17)；
所述绝缘活塞杆(12)的一端与所述漂浮结构(1)的第二端相连，所述绝缘活塞杆(12)另一端上设有所述线圈(14)，所述曲形磁铁(13)和所述线圈(14)设置于所述防水壳体(15)中；其中，所述漂浮结构(1)的第二端与第一端相对设置，且所述曲形磁铁(13)在运动时切割所述线圈(14)的磁感线；
所述第二蓄电池(17)设置于所述漂浮结构(1)内部，并与所述线圈(14)相连。
5.根据权利要求3所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述漂浮结构(1)的第一端表面设置有三个呈120°的螺纹槽孔(102)，通过所述螺纹槽孔(102)与所述多个上活塞杆(2)相连。
6.根据权利要求2所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述气缸(4)的数量为三个。
7.根据权利要求4所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述防水壳体(15)四周设置有可折叠式密封塑料管。
8.根据权利要求4所述的一种浮式振荡的波浪能发电装置，其特征在于，所述绝缘活塞杆(12)下端设置于曲形磁铁(13)N极与S极之间。
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