CN204371552U - 一种具有较高转换效率的波浪发电装置 - Google Patents

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李演达
杨晓舟
钱云冲
刁永锴
吕弈成
李飞宇
于新杰
伏泽来
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Abstract

一种具有较高转换效率的波浪发电装置,它包括支撑架、浮子、壳体及设置在壳体内部的电磁发电部分和输出电路;所述壳体固定在支撑架上,所述浮子的一端通过连杆与电磁发电部分连接;所述发电部分包括电磁线圈和永磁体;所述永磁体设置在电磁线圈内,所述电磁线圈的两端与输出电路连接。本实用新型充分利用了海浪的浪涌流动特性,使其在海浪浪涌的起伏过程中均可发电,大大提高了能量转换效率。而且,同传统海浪发电装置相比,还具有结构简单、维修方便、工作安全可靠、运行寿命长、适用范围广等优点。

Description

一种具有较高转换效率的波浪发电装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发电装置,特别是一种将波浪运动的机械能转换为电能的发电装置,属于发电技术领域。
背景技术
[0002] 随着人们对能源需求的与日俱增,如何开发新能源、如何提高能源利用率,成为人们广泛关注的热点。其中,海洋波浪作为一种能流密度高、储量巨大且分布广泛的可再生能源,逐步成为了未来海洋能利用的主要发展方向。
[0003]目前,海洋波浪能发电技术已取得了长足的进步,海浪发电装置种类繁多,绝大多数波浪能发电装置都是先将波浪能转换成某个载体的机械能,继而转换成旋转机械(如水力透平、空气透平、液压电动机、齿轮增速机构等)或其它机械的运动,最后再利用发电机将机械能转换成电能。但是,目前这类发电装置,大多利用的是波浪的水平运动能量,却很少用到波浪上下运动的能量,从而也影响了该项技术的进一步发展。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有较高转换效率的波浪发电装置,它具有结构简单、运行可靠、电能转换效率高的问题。
[0005] 本实用新型所述问题是通过以下技术方案解决的:
[0006] 一种具有较高转换效率的波浪发电装置,它包括支撑架、浮子、壳体及设置在壳体内部的电磁发电部分和输出电路;所述壳体固定在支撑架上,所述浮子的一端通过连杆与电磁发电部分连接;所述发电部分包括电磁线圈和永磁体;所述永磁体设置在电磁线圈内,所述电磁线圈的两端与输出电路连接。
[0007] 上述具有较高转换效率的波浪发电装置,所述输出电路包括桥式整流器、滤波电容、稳压管、二极管、DC-AC逆变器和蓄电池;所述电磁线圈的两端与桥式整流器的输入端连接;所述桥式整流器的输出端经滤波电容后,并联在蓄电池两端;所述稳压管并联在滤波电容两端;所述二极管的两端分别与稳压器和蓄电池连接;所述DC-AC逆变器的输入端并联在蓄电池两端。
[0008] 上述具有较高转换效率的波浪发电装置,增设导向缓冲部分,所述导向缓冲部分与连杆为套接;所述导向缓冲部分包括外环、内环和弹簧;所述外环固定在支撑架上;所述内环设在外环的内部,且其与外环之间,通过间隔均布的弹簧连接。
[0009] 上述具有较高转换效率的波浪发电装置,所述浮子为球体结构,其底部均布有多个豁口。
[0010] 上述具有较高转换效率的波浪发电装置,增设配重块,所述配重块均匀设置在浮子底部。
[0011] 本实用新型通过电磁发电部分及输出电路,构成了稳定的电能输出,有效地利用了海浪的运动能量,使其为人们提供廉价的电能。本实用新型中的电磁发电部分,是利用大海的浮力及海浪的起伏特性,再通过浮子的传递,使永磁体在电磁线圈内做上下往复运动,从而将其机械能转换为电能,较传统的叶片式海浪发电装置相比,不但有效地克服了海浪的多向性及不稳定性,还避免了因海浪对设备冲击而造成的损坏问题。另外,为了使本实用新型获得较稳定的机械能,本实用新型增设了导向缓冲部分,它能够减小连接杆的活动区域,避免其因不规则的活动而造成的能量损失。
[0012] 本实用新型充分利用了海浪的浪涌流动特性,使其在海浪浪涌的起伏过程中均可发电,大大提高了能量转换效率。而且,同传统海浪发电装置相比,还具有结构简单、维修方便、安全可靠、运行寿命长、适用范围广等优点。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型结构示意图;
[0014] 图2为本实用新型输出电路的电原理图。
[0015] 图中各标号清单为:1.永磁体、2.电磁线圈、3.壳体、4.支撑架、5.连接杆、6.弹簧、7.内环、8.外环、9.浮子、10.配重块、11.豁口、12.DC-AC逆变器、Z.桥式整流器、C.滤波电容、W.稳压管、D.二极管、E.蓄电池。
具体实施方式
[0016] 参看图1和图2,本实用新型包括支撑架4、浮子9、壳体3及设置在壳体3内部的电磁发电部分和输出电路;所述壳体3固定在支撑架4上,所述电磁发电部分通过与浮子连接,从而使其内部的永磁体做上下往复运动,再配合电磁感应线圈,从而实现将机械能转换为电能使用。所述浮子9为球体结构,其作用为尽可能的减小海浪横向对浮子的冲击力。所述浮子9底部还均布有多个豁口 11,其目的为减小海浪给浮子水平方向的阻力,进而增大海浪对浮子9的竖直方向作用力。所述浮子9的内部还设有配重块,从而减少浮子9的水平摆动。另外,本实用新型中所述的发电部分包括电磁线圈2和永磁体I ;所述永磁体I配合围绕在永磁体I上的电磁线圈2形成电磁感应效应,它是通过磁生电的理论依据实现的,所述电磁线圈2的输出端经输出电路后,与外接设备连接。
[0017] 本实用新型中所述的输出电路包括桥式整流器Z、滤波电容C、稳压管W、二极管D和蓄电池E ;所述电磁线圈2两端与桥式整流器Z的输入端连接;所述桥式整流器Z的输出端与滤波电容C及稳压管W连接后构成稳定的输出电源,所述输出电源经二极管D与蓄电池E的两端连接。所述桥式整流器由四个二极管串联组成,其作用为对电磁线圈发出来的电流进行整流工作。所述滤波电容用于对整流后电路进行滤波的作用。所述稳压管W的作用为对经滤波电容滤波后的电路进行稳压的。所述蓄电池E的作用为储存电能,使其在不使用用电器件或电路中电流较小时,可先存储于蓄电池E中。
[0018] 为了使本实用新型获得较稳定的机械能,增设导向缓冲部分,所述导向缓冲部分不仅能够减小连接杆的活动区域,避免其因不规则的活动而造成的能量损失,还可减少连接杆,因受海浪横向阻力,而产生的摩擦力。所述导向缓冲部分包括外环8、内环7和弹簧6 ;所述外环8的侧壁与支撑架4连接,且其内部设有内环7 ;所述内环7的外壁通过弹簧6与外环8的内壁连接。另外,本实用新型所述的连接杆5,其一端穿过内环7后,与电磁发电部分连接,另一端与浮子9连接。

Claims (5)

1.一种具有较高转换效率的波浪发电装置,其特征在于:它包括支撑架(4)、浮子(9)、壳体(3)及设置在壳体(3)内部的电磁发电部分和输出电路;所述壳体(3)固定在支撑架(4)上,所述浮子(9)的一端通过连杆(5)与电磁发电部分连接;所述发电部分包括电磁线圈(2 )和永磁体(I);所述永磁体(I)设置在电磁线圈(2 )内,所述电磁线圈(2 )的两端与输出电路连接。
2.根据权利要求1所述的具有较高转换效率的波浪发电装置,其特征在于:所述输出电路包括桥式整流器(Z)、滤波电容(C)、稳压管(W)、二极管(D)、DC-AC逆变器(12)和蓄电池(E);所述电磁线圈(2)的两端与桥式整流器(Z)的输入端连接;所述桥式整流器(Z)的输出端经滤波电容(C)后,并联在蓄电池(E)两端;所述稳压管(W)并联在滤波电容(C)两端;所述二极管的两端分别与稳压器(W)和蓄电池(E)连接;所述DC-AC逆变器(12)的输入端并联在蓄电池(E)两端。
3.根据权利要求1或2所述的具有较高转换效率的波浪发电装置,其特征在于:增设导向缓冲部分,所述导向缓冲部分与连杆(5)为套接;所述导向缓冲部分包括外环(8)、内环(7)和弹簧(6);所述外环(8)固定在支撑架(4)上;所述内环(7)设在外环的内部,且其与外环(8)之间,通过间隔均布的弹簧(6)连接。
4.根据权利要求3所述的具有较高转换效率的波浪发电装置,其特征在于:所述浮子(9)为球体结构,其底部均布有多个豁口(11)。
5.根据权利要求4所述的具有较高转换效率的波浪发电装置,其特征在于:增设配重块(10),所述配重块(10)均匀设置在浮子(9)底部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105401566A (zh) * 2015-09-24 2016-03-16 河海大学 一种船闸浮式系船柱
CN106369539A (zh) * 2016-10-31 2017-02-01 华南理工大学 一种波浪发电航标装置
CN107816412A (zh) * 2017-10-31 2018-03-20 浙江海洋大学 一种潮流发电装置及船舶
CN111946535A (zh) * 2020-08-25 2020-11-17 何伟周 一种利用海洋能的能量采集装置

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