CN202545100U - 基于直线发电机的波浪发电装置 - Google Patents

基于直线发电机的波浪发电装置 Download PDF

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郭军军
刘思学
曾玉强
程哲
赵爽
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Abstract

本实用新型提供了一种基于直线发电机的波浪发电装置，包括液压管，液压管内填充有液体，液压管两端的液体密度不相等，其中大密度液体端设有活塞，活塞又通过连杆连接第一浮子；小密度液体端设有第二浮子，第二浮子通过连接件连接直线发电机的次级，第二浮子和连接件内穿插有导向轴，第二浮子和连接件能沿导向轴上下往返运动。本实用新型利用波浪带动浮子运动，通过液压传动将速度和运动位移放大，提高了直线发电机的发电效率，可广泛应用于海洋波浪和江河沿岸波浪的发电，为航标灯等用电设备提供电源。

Description

基于直线发电机的波浪发电装置
技术领域
本实用新型涉及发电领域，具体涉及一种利用海洋、湖泊和河流中波浪的机械能发电的装置，用于为航标灯等用电设备供电。 
背景技术
我国河流众多，水域辽阔，各种大型水电站遍布全国。而目前的水力发电主要是以建筑大坝提高水位差来发电的，对河流的水文情况和地势要求极高，而许多河流、湖泊以及海洋的能量并没有得到较好的利用，这就需要有一种能够充分利用这些能量的发电装置来为用电设备供电。而利用波浪发电的装置主要应用于海洋沿岸，河流湖泊的波浪能不易于收集，所以目前几乎还没有涉及该能量的发电装置。再者，目前的海浪发电设备都只能针对冲击力较大的波浪发电，并不能较好的利用小波浪的能量。而面临世界的能源危机，能否充分有效利用各种清洁能源已经成为了制约一个国家经济能否快速发展的重要因素。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种以波浪为能量来源并通过液压传动来放大位移的直线发电装置，利用河流、湖泊以及海洋中的水波带动水端浮子往复移动，并通过液压管的位移放大和速度放大作用使得直线发电机的次级快速往复移动从而产生电能，为航标灯等用电设备供电。 
一种基于直线发电机的波浪发电装置，包括液压管，其特征在于，液压管内填充有液体，液压管两端的液体密度不相等，其中大密度液体端设有活塞，活塞又通过连杆连接第一浮子；小密度液体端设有第二浮子，第二浮子通过连接件连接直线发电机的次级，第二浮子和连接件内穿插有导向轴，第二浮子和连接件能沿导向轴上下往返运动。 
进一步地，所述液压管内填充水和油，水端设有所述活塞，油端设有所述第二浮子。 
进一步地，所述液压管的大密度液体端的横截面积大于小密度液体端的横截面积。 
进一步地，所述连杆为两边长度不等的U型杆，U型杆较长的一端与所述第一浮子固连，较短的一端与活塞固连。 
进一步地，所述连杆为一根或一根以上。 
进一步地，所述导向轴为方形轴。 
本实用新型的有益效果为：通过液压传动来放大位移和增大速度的直线发电装置能够利用波浪的振动来发电，为各种用电设备稳定供电。该装置相较于一般的水力发电机，能通过液压传动来放大水波的振幅以及震动速度，可广泛应用于各种河流、湖泊和海洋，制造成本较低，发电效率高。此外，直线发电机次级的运动为往复运动，相较一般旋转发电机的运动更简单，不需要较多的传动设备。 
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。 
图2为本实用新型的水端浮子示意图。 
图3为本实用新型的直线发电机结构示意图。 
图4为本实用新型的方形轴与油端浮子配合示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 
本实用新型的使用环境是河流、湖泊和海洋上的水面，发电装置发出的电能储存在蓄电池中，为航标灯等用电设备供电。本发电装置体积较小，不会对河流、湖泊和海洋的水流情况以及生态环境造成不利影响。 
如图1所示，基于直线发电机的波浪发电装置包括液压管4，液压管4两端分别填充密度不等的水和油，填充水端还有一个可以往复移动的活塞 3，活塞3通过浮子连杆2与第一浮子1相连，液压管4的油端设置有导向轴6，第二浮子5可以沿导向轴6往返运动，第二浮子5上端部通过连接件7连接直线发电机8的次级10。 
所述液压管4的水端管道横截面积大于油端管道横截面积。导向轴6优选方形轴，可保证次级线圈9绕导向轴6旋转。液压管4内的液体也可以采用一种，或采用不互溶的液体，只要满足液压管靠近直线发电机8处的管道内的液体密度小于靠近活塞3处的管道内的液体密度。 
参见图2，第一浮子与活塞通过浮子连杆刚性连接，在装置运行的过程中第一浮子受到波浪的冲击时会随着水面上升，并带动活塞挤压液压管中的液体，由于液压管在水端的横截面积比油端的横截面积大，所以油端的液面上升的速度和高度都较大。为了有利于保证活塞上下运动的平稳，浮子连杆可以有多个，形状为两边长度不等的U型，U型较长的一端与水端浮子固连，较短的一端与活塞固连。 
如图3和4所示，直线发电机的次级与第二浮子固连，并可随油端浮子一起在导向轴上往复运动。所述导向轴相对于水面的分布方向可以有多种，本实用新型提供了一种垂直分布的方形的导向轴，方形导向轴与液压管油端轴线相同。 
当波浪带动浮子移动时，活塞挤压液压管中的水并带动油端液面快速上升，而油端浮子由于受到较大的浮力作用也会随水面上升，从而使直线发电机的初级和次级之间产生相对运动并发出电能。当第一浮子和活塞随水波下降时，液压管中的水柱回流带动油端液面下降，第二浮子和次级由于受到浮力和自身重力的共同作用而沿轴线下降，从而实现一个发电循环，于是水波的不断出现保证了发电过程的持续进行。 

Claims (6)

1.一种基于直线发电机的波浪发电装置，包括液压管，其特征在于，液压管内填充有液体，液压管两端的液体密度不相等，其中大密度液体端设有活塞，活塞通过连杆连接第一浮子；小密度液体端设有第二浮子，第二浮子通过连接件连接直线发电机的次级，第二浮子和连接件内穿插有导向轴，第二浮子和连接件能沿导向轴上下往返运动。
2.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述液压管内填充水和油，水端设有所述活塞，油端设有所述第二浮子。
3.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述液压管的大密度液体端的横截面积大于小密度液体端的横截面积。
4.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述连杆为两边长度不等的U型杆，U型杆较长的一端与所述第一浮子固连，较短的一端与活塞固连。
5.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述连杆为一根或一根以上。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的波浪发电装置，其特征在于，所述导向轴为方形轴。 
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