CN110685850A - 风能波浪能组合发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风能波浪能组合发电装置，包括多个风能波浪能组合发电单元沿圆周方向均匀地分布在外支柱的外侧壁上并且设置在支撑浮体上，外立柱内设有第一中心线圈围绕中心磁体并附着在外立柱的内侧壁上，每个风能波浪能组合发电单元中支撑杆的一端通过外立柱柱体上开的槽孔与内部的中心磁体连接，另一端与竖直布置的贯穿风扇和支撑浮体的圆杆磁体相连接，风扇设置上夹板和下夹板之间，风扇的上转轴包围圆杆磁体，设有第二中心线圈围绕圆杆磁体设置并附着在上转轴内侧壁，上夹板上方与支撑杆之间设有弹簧。本发明装置将风能与波浪能结合利用，不仅节省成本还能够利用小转扇的自重提高浮体摆动时的稳定性。

Description

风能波浪能组合发电装置
技术领域
本发明属于海洋能利用领域，涉及一种风能波浪能组合发电装置。
背景技术
当前，世界各国对可再生能源的研究相当重视，而海洋能作为一种清洁可再生资源受到沿海国家的青睐。而海洋上的风能、波浪能、海流能不仅是无穷无尽的海洋可再生能源，而且更属于无污染的绿色能源。目前，海上风力发电的技术普遍使用大型高塔式三叶风扇进行发电，其成本不但高昂而且存在平衡性差、风能利用率低等缺陷，而海上波浪能利用装置单位发电成本较高，能量转化率较低，能量转化不稳定导致能量不能够被充分利用。故将风能、波浪能两者充分利用，是值得研究与关注的课题。
发明内容
1、 所要解决的技术问题：
海上风力发电设备体积大，成本高，波浪能利用装置单位发电成本较高，能量转化率较低。
2、 技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种风能波浪能组合发电装置，包括多个风能波浪能组合发电单元沿圆周方向均匀地分布在外支柱的外侧壁上并且设置在支撑浮体上，所述外立柱内设有第一中心线圈围绕所述中心磁体并附着在外立柱的内侧壁上，所述第一中心线圈相对于中心磁体能够进行垂直方向的相对运动，每个风能波浪能组合发电单元包括水平设置的支撑杆和风扇，所述支撑杆的一端通过所述外立柱柱体上开的槽孔与内部的中心磁体连接，另一端与竖直布置的贯穿风扇和支撑浮体的圆杆磁体相连接，所述风扇设置上夹板和下夹板之间，所述风扇的上转轴包围所述圆杆磁体，设有第二中心线圈围绕圆杆磁体设置并附着在上转轴内侧壁，所述中心线圈相对于圆杆磁体能够进行垂直方向的相对运动，所述下夹板设置在支撑浮体上，所述上夹板上方与所述支撑杆之间设有弹簧。
所述中心磁体为空心圆柱体结构的永磁体，所述中心磁体内部装有发电机组与储电箱。
所述风扇与所述上夹板和所述下夹板间设有A滚珠。
所述圆杆磁体的底部固定有于所述风扇相连的阻尼器。
所述风扇的扇叶数量为片，均匀分布在上转轴的外围，共同形成灯笼结构。
3、 有益效果：
本发明装置将风能与波浪能结合利用，采用同一装置进行发电。优化了原始的三叶风扇型风能利用方式的平衡性差、不便于安装且风能利用不够充分的缺陷以及原始海流能利用方式的成本高、利用率低的缺陷。本装置将原始大型三叶风扇替换为多个小型涡轮型转扇并将利用波浪能的浮体作为小型涡轮型转扇的支座，不仅节省成本还能够利用小转扇的自重提高浮体摆动时的稳定性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体剖视图。
图3是本发明的整体俯视图。
图4是本发明风能波浪能发电单元的剖视图。
图5是本发明的风扇的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明进行详细说明。
如图1和图2所示，所述风能波浪能组合发电装置包括多个风能波浪能组合发电单元3-1沿圆周方向均匀地分布在外支柱2的外侧壁上并设置在支撑浮体4上，图3中采用了四个风能波浪能组合发电单元3-1。
所述风能波浪能组合发电装置位于吃水线7上方。
如图4所示每个所述风能波浪能组合发电单元3-1中，所述第一中心线圈5围绕外立柱2设置并附着在内侧壁，第一中心线圈5相对于中心磁体1可进行垂直方向的相对运动。外立柱2的柱体上开有支撑杆9宽度的矩形槽孔，支撑杆9一端通过槽孔与内部的中心磁体1相连，另一端与竖直布置的圆杆磁体11相连，支撑杆9与圆杆磁体11的连接处装有与风扇相连的发电机，弹簧10安装在支撑杆与上夹板12-1之间，用于减轻波浪的震荡冲击。
所述中心磁体1为空心圆柱体结构的永磁体，中心磁体内部装有发电机组与储电箱。
如图5所示，风扇14的扇叶数量为18片，均匀分布在上转轴12的外围，共同形成灯笼结构，实验证明，这种排布方式能够更大效率地利用风能。
风扇14的内部与上转轴12固定连接，可带动转轴旋转。圆杆磁体11穿过风扇14并贯穿支撑浮体4，圆杆磁体11的底部固定有与风扇相连的阻尼器16，阻尼器16可减轻装置在垂荡作用下承受的伤害。
风扇14与上夹板12-1和下夹板12-2间设有A滚珠15，可减小风扇在自转时与支撑浮体4间的阻力。
第二中心线圈13围绕圆杆磁体11设置并附着在上转轴12内侧壁，第二中心线圈13相对于圆杆磁体11可进行垂直方向的相对运动。风能波浪能组合发电系统工作时，波浪带动支撑浮体4进行垂荡运动，从而一方面带动外支柱2内部的第一中心线圈5相对于中心磁体1进行垂直运动，产生大量电能并储存到中心磁体1内部的储电箱中，另一方面带动受到风力影响的风扇14内部的第二中心线圈13相对于圆杆磁体11进行垂直运动，同时与风扇14的转动都将通过发电机转化成电力，实现同时将风能与波浪能转化成电能，并储存至电箱中。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (5)

1.一种风能波浪能组合发电装置，其特征在于：包括多个风能波浪能组合发电单元（3-1）沿圆周方向均匀地分布在外支柱（2）的外侧壁上并且设置在支撑浮体（4）上，所述外立柱（2）内设有第一中心线圈（5）围绕所述中心磁体（1）并附着在外立柱（2）的内侧壁上，所述第一中心线圈（5）相对于中心磁体（1）能够进行垂直方向的相对运动，每个风能波浪能组合发电单元（3-1）包括水平设置的支撑杆（9）和风扇（14），所述支撑杆（9）的一端通过所述外立柱（2）柱体上开的槽孔与内部的中心磁体（1）连接，另一端与竖直布置的贯穿风扇（14）和支撑浮体（4）的圆杆磁体（11）相连接，所述风扇（14）设置上夹板（12-1）和下夹板（12-2）之间，所述风扇（14）的上转轴（12）包围所述圆杆磁体（11），设有第二中心线圈（13）围绕圆杆磁体（11）设置并附着在上转轴（12）内侧壁，所述中心线圈（13）相对于圆杆磁体（11）能够进行垂直方向的相对运动，所述下夹板（12-2）设置在支撑浮体（4）上，所述上夹板（12-1）上方与所述支撑杆（9）之间设有弹簧（10）。
2.如权利要求1所述的风能波浪能组合发电装置，其特征在于：所述中心磁体（1）为空心圆柱体结构的永磁体，所述中心磁体（1）内部装有发电机组与储电箱。
3.如权利要求1所述的风能波浪能组合发电装置，其特征在于：所述风扇（14）与所述上夹板（12-1）和所述下夹板（12-2）间设有A滚珠（15）。
4.如权利要求1所述的风能波浪能组合发电装置，其特征在于：所述圆杆磁体（11）的底部固定有于所述风扇（14）相连的阻尼器（16）。
5.如权利要求1-4任一权利要求所述的风能波浪能组合发电装置，其特征在于：所述风扇（14）的扇叶数量为18片，均匀分布在上转轴（12）的外围，共同形成灯笼结构。
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