CN202645830U - 一种波浪发电装置 - Google Patents

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周思立
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Abstract

本实用新型公开了一种波浪发电装置，包括壳体和位于其内的发电机体，所述发电机体内设有定子和位于定子内的动子，所述动子的两端分别通过第一和第二弹簧连接所述发电机体的上端和下端，所述发电机体的上端和下端连接有贯穿所述第一弹簧、动子和第二弹簧的导向杆。本实用新型利用两根处于不同弹性状态的弹簧带动直线发电机的动子，并且通过波浪不断为装置提供能量，实现能量的转换，具有能量利用效率高、结构简单、成本较低、操作方便、能持续发电和不污染环境等优点。

Description

一种波浪发电装置
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、湖泊和河流中的波浪能发电的装置，用于为航标灯、海水淡化等用电设备供电。 
背景技术
随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的煤炭、石油、天然气等非可再生资源日趋枯竭，二氧化碳排放量过高所带来的“温室效应”和对环境的破坏所产生的负面影响日趋严重。能源危机与环境污染已成为人类发展面对的重大问题，发展清洁的可再生能源已为世界各国所共识。目前，世界各国都在积极进行着可再生清洁能源的开发与利用工作。波浪能作为一种可再生能源，具有分布广泛、能流密度大、不污染环境等优点。充分利用波浪能，对于改善能源结构、减少化石能源对环境的负面影响等具有深远的现实意义。当前制约波浪发电商业化发展的主要因素是波浪能的利用效率偏低和发电装置的投资成本偏高。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决定一个国家经济能否可持续发展的重要因素。 
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种以小波浪为驱动力的波浪发电装置，具有结构简单、投资少、操作方便、不污染环境的特点。 
一种波浪发电装置，包括壳体和位于其内的发电机体，其特征在于，所述发电机体内设有定子和位于定子内的动子，所述动子的两端分别通过第一和第二弹簧连接所述发电机体的上端和下端，所述发电机体的上端和 下端连接有贯穿所述第一弹簧、动子和第二弹簧的导向杆。 
进一步地，所述壳体上部沿周向均匀分布有翼片。 
进一步地，所述发电机体底部呈半球状。 
进一步地，所述动子为永磁铁，所述定子为线圈。 
本实用新型的有益效果为： 
本实用新型利用了波浪升降和冲击的能量，能够充分吸收波浪能，并且还可以同时采集部分潮汐能、海流能、潮流能，从而大大地提高了波浪能的利用效率。与以往的波浪发电装置相比，这种新型的波浪发电方法及装置具有能量利用效率高、结构简单、投资少、操作方便、不污染环境等优点，能适应极端天气和地域条件，极具研究推广价值。 
附图说明
图1为本实用新型波浪发电装置的结构示意图。 
图2为本实用新型波浪发电装置的发电机体结构图。 
图3为本实用新型波浪发电装置内部线圈的配列关系示意图。 
图4为本实用新型波浪发电装置外形图。 
图5为本实用新型整流电路结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和较佳实施例对本实用新型进一步说明。 
如图1和图2所示，一种波浪发电装置包括上壳体1、下壳体7、发电机体6和密封圈3。其中上壳体1尺寸较大，壁厚较小，重量较轻，内部设有上支座2，下壳体7内部设有一球面凹槽。上壳体1与下壳体7通过连接螺栓9连接，构成一个密封腔，连接处设有密封圈3，内部上支座2与球面凹槽之间固定放置发电机体6。发电机体6为整体密封，内部设有动子4、定子5、第一弹簧10、第二弹簧11和导向杆12。动子4套于导向杆12上，可沿导向杆12往复滑动；第一弹簧10一端固定于发电机体上部，另一端与动子4上部相连；第二弹簧11一端固定于发电机体6下部，另一端与动 子4下部相连；导向杆12截面形状为长方形，两端分别与发电机体6两端固连。 
参见图1，导向杆横截面可以有多种形状，本实施例提供一种长方形界面。 
如图3所示，该发电机的动子4为磁铁，定子5为线圈，其上有多组线圈，磁铁在沿导向杆上下往复运动，切割磁感应线从而发电，多组线圈发出的电经整流电路整流后输出。 
如图4所示，实施例波浪发电装置外形呈伞状，底部呈流线型，顶部有四片对称分布的翼片8。下壳体底端呈现流线型，能减少在水中运动时所受的阻力，下壳体整体相较于上壳体质量较大，从而使得整个装置的重心下降，于是装置工作时下壳体基本在水面以下，上壳体浮于水面。上壳体与下壳体的材料可以选为一种或者两种，可以是金属，也可以是塑料。 
所述的发电机体，内部设有第一弹簧与第二弹簧，任意时刻两根弹簧中至少有一根发生弹性形变，即始终是一根处于压缩状态，另一根处于拉伸状态，或者是一根处于原长，另一根处于拉伸或压缩状态，这样两根弹簧可以储存一定的弹性势能，并将机械能持续地释放，带动动子相对于定子运动从而切割磁感线发电。在静止状态下为第一弹簧处于拉伸状态，第二弹簧处于压缩状态。 
如图5所示，该发电机发出的不稳定电能可通过整流电路整流后输出稳定的直流电，并且通过整流，可以将多个发电装置并联，将直流电叠加，增大发电机的输出功率。 
所述的波浪发电方法是：在波浪的作用下，该装置发生上下振动，或者左右摆动，由于有动子惯性，会保持原有的运动状态，第一弹簧与第二弹簧的拉伸或压缩情况就会改变，从而使得动子的受力情况发生变化，动子相对于定子运动的同时，弹簧不断地储存和释放能量，使得发电过程持续地进行，理想情况下为两根弹簧与动子构成的整体发生振荡，发电过程 呈一定的周期性，即发出稳定的交流电。以初始时刻发电装置静止于水面为例，在某时刻有一列波传播到该发电装置处，装置会从静止开始随波浪上下振动，吸收的波浪能一部分以弹性势能的形式储存于第一弹簧与第二弹簧中，随后弹性势能会逐渐开始释放，不断转化为电能，实现波浪能向电能的转化；该发电装置受到水流的冲击作用时，会发生整体左右晃动，动子也会相对于定子运动从而发电，实现动能向电能的转化。 
本实用新型选择波浪能比较丰富的位址，安放波浪发电装置，并将发出的电能用蓄电池储存，应用于航标灯或者海水净化设备中。 
本实用新型可以实现波浪能中小型利用，还可以与其他可再生能源共同开发，综合利用。 
本实用新型可以近岸发电，也可以离岸发电；近岸波浪发电时，利用的主要是波浪的冲击；近岸波浪发电还可以成为一种景观；离岸波浪发电时，由于波向不确定，应该用绳索将装置进行一定的固定。 

Claims (4)

1.一种波浪发电装置，包括壳体和位于其内的发电机体，其特征在于，所述发电机体内设有定子和位于定子内的动子，所述动子的两端分别通过第一和第二弹簧连接所述发电机体的上端和下端，所述发电机体的上端和下端连接有贯穿所述第一弹簧、动子和第二弹簧的导向杆。
2.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述壳体上部沿周向均匀分布有翼片。
3.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述发电机体底部呈半球状。
4.根据权利要求1或2或3所述的波浪发电装置，其特征在于，所述动子为永磁铁，所述定子为线圈。 
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