CN206801767U - 一种筏式海浪涌发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种筏式海浪涌发电装置，一种筏式海浪涌发电装置，包括发电单元组合体，所述发电单元组合体包括单元发电体、联接装置和浮筒，所述单元发电体包括发电体筒形外壳、发电体密封端盖、发电体骨架、发电体固定板和直线发电机，所述直线发电机包括动子和滑动连接于所述动子上的定子，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述动子包括永磁体磁极和动子直轴，所述定子铁芯上固定连接配重滑块。本实用新型涉及的一种筏式海浪涌发电装置，抗风浪破坏，成本低，寿命高，低碳环保，发电量高，适用于各类近海、远海、岛屿等需要电力的场合。

Description

一种筏式海浪涌发电装置

技术领域

本实用新型属于发电设备技术领域，具体涉及一种筏式海浪涌发电装置。

背景技术

目前，世界已经面临能源危机，地球上的矿物能逐渐枯竭，且燃烧煤炭和石油已造成了世界环境恶化，空气被严重污染，雾霾已经危及着人类的生存。如何有效地开发利用资源丰富的、环保绿色的、可再生的、取之不尽、用之不歇的海洋能源这是全世界科技工作者为之努力的奋斗目标。近200多年来，我国和世界各国投入了大量的力量，进行了不懈地努力和探索研究，已经取得了初步成效。如挪威、日本、英、美、法、西班牙和中国，都出现了海水发电装置，而这些发电装置，也只是在探索、试验或小范围、小规模的应用。目前，还没有一种切实可行的，具有被广泛利用价值的海水波浪能发电装置。本实用新型就是遵循了自然科学发展规律，充分地利用了当今工业技术成果，促进了应用技术的发展，研制成了一种具有实用推广价值的，切实可行的实用新型——筏式海浪涌发电装置。

根据海洋观测资料统计，全世界海岸线的海水波浪能功率可达27×105MW。技术上可以利用的海水波浪能约为10×105MW，中国的海岸线长度达一万八千多公里，大小岛屿6960多个。沿海海域平均浪高1～2米。海浪的波长平均6～7米。平均周期6秒左右(即6秒左右一次波峰)。台湾、福建、广东等沿海海面，波浪密度可达5-8KW/m。我国的海浪能资源丰富，总容量为5亿千瓦，可开发利用的约1亿千瓦。特别中国的南海领域。

近200多年来，人们成功地开发了风能。在太阳能，生物能，地热能和海水潮汐能等领域，也取得了很大的进展。可就是在海水波浪能发电领域的发电设备与装置被广泛采用的很少很少。也就是技术不成熟，造价和维护成本过高；或是抗风浪风险的能力太差，海水严重的腐蚀没能很好地解决，影响了发电设备的使用寿命等等。而本实用新型就是为克服以上问题，创新研究出的筏式海浪涌发电装置。

发明内容

本实用新型研发出一种筏式海浪涌发电装置，解决了上述提出的技术问题。

本实用新型采用的技术手段如下：一种筏式海浪涌发电装置，包括发电单元组合体，所述发电单元组合体包括单元发电体、联接装置和浮筒，两个所述联接装置中部分别与所述单元发电体两端相连接，所述浮筒两端分别与两个所述联接装置相连接，所述浮筒为中空的密封筒；

所述单元发电体包括发电体筒形外壳、发电体密封端盖、发电体骨架、发电体固定板和直线发电机，两个所述发电体密封端盖分别密封固定连接于所述发电体筒形外壳两端，两个所述发电体固定板固定于所述发电体密封端盖内侧面上，所述发电体骨架两端分别与两个所述发电体固定板边缘固定连接；

所述直线发电机包括动子和滑动连接于所述动子上的定子，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述动子包括永磁体磁极和动子直轴，所述动子直轴两端固定连接于两个所述发电体固定板中心，多个所述永磁体磁极套置固定于所述动子直轴上，各个相邻的所述永磁体磁极的磁极相反，所述定子铁芯套置于所述永磁体磁极和所述动子直轴上，所述定子绕组固定于所述定子铁芯内，所述定子铁芯上固定连接配重滑块。

进一步地，在上述技术方案中，还包括永磁悬浮装置，所述永磁悬浮装置包括永磁悬浮轨道、N极永磁磁条和N极永磁磁块，所述永磁悬浮轨道两端分别与所述发电体密封端盖固定连接，所述永磁悬浮轨道底部通过基座与所述发电体骨架固定连接，所述N极永磁磁条固定于所述永磁悬浮轨道上，所述N极永磁磁块固定于所述配重滑块底部与所述N极永磁磁条相对应位置。

进一步地，在上述技术方案中，所述联接装置包括联接板、单元发电体尼龙螺栓、浮筒尼龙螺栓、两轴万向节尼龙联接器和限位浮球，所述单元发电体尼龙螺栓外端与所述两轴万向节尼龙联接器相连接，所述单元发电体尼龙螺栓内端分别与所述联接板中部和所述发电体密封端盖中心螺纹连接，所述浮筒尼龙螺栓分别与所述联接板和所述浮筒螺纹连接，两个所述限位浮球通过尼龙绳连接于所述联接板上部两侧。

进一步地，在上述技术方案中，还包括保护外壳，所述保护外壳固定于所述单元发电体或所述浮筒外侧，所述保护外壳上设有侧吊环和底部吊环，铅坠通过尼龙绳与所述底部吊环相连接。

进一步地，在上述技术方案中，若干所述发电单元组合体轴向和径向相互连接成网状，若干所述发电单元组合体的所述两轴万向节尼龙联接器互相连接，各个所述发电单元组合体的侧吊环之间通过连接杆相连接。

进一步地，在上述技术方案中，所述浮筒包括浮筒筒形外壳、浮筒密封端盖、浮筒骨架、浮筒固定板、风琴结构气囊、球形气囊和浮筒滑块，两个所述浮筒密封端盖分别密封固定连接于所述浮筒筒形外壳两端，两个所述浮筒固定板固定于所述浮筒密封端盖内侧面上，所述浮筒骨架两端分别与两个所述浮筒固定板边缘固定连接，所述风琴结构气囊两端固定设置定型板，所述定型板边缘设有定型板凹槽，所述定型板凹槽滑动连接于所述浮筒骨架上，所述浮筒滑块边缘设有浮筒滑块凹槽，所述浮筒滑块凹槽滑动连接于所述浮筒骨架上，两个所述风琴结构气囊外侧分别固定于所述浮筒密封端盖内侧，所述浮筒滑块设置于两个所述风琴结构气囊之间，两个所述球形气囊分别设置于所述浮筒筒形外壳两侧，所述球形气囊通过管道与所述风琴结构气囊相连通，所述风琴结构气囊靠近所述浮筒滑块一端表面设有充气补气阀，所述浮筒筒形外壳顶部设有进气管，所述进气管内设有空气过滤装置。

进一步地，在上述技术方案中，还包括配重滑块滑动装置，所述配重滑块滑动装置包括滚轮和配重滑块滑道，所述滚轮固定于所述配重滑块两侧，所述配重滑块滑道固定于所述发电体骨架上，所述滚轮滑动连接于所述配重滑块滑道内。

进一步地，在上述技术方案中，还包括输电装置，所述输电装置包括依次电连接的整流器、充电控制器和蓄电池，所述整流器与所述定子通过导线连接。本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种筏式海浪涌发电装置，耐海水腐蚀，抗风浪破坏，成本低，寿命高；

(2)本实用新型的一种筏式海浪涌发电装置，低碳环保，发电量高，维修维护便利；

(3)本实用新型的一种筏式海浪涌发电装置，安装和部署便利，适用于各类近海、远海、岛屿等需要电力的场合，通用性强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为实施例1所述的一种筏式海浪涌发电装置结构示意图；

图2为实施例1所述保护外壳结构示意图；

图3为实施例1所述联接装置结构示意图；

图4为实施例1所述直线发电机结构示意图；

图5为实施例1所述单元发电体结构示意图；

图6为实施例2所述单元发电体结构示意图；

图7为实施例2所述浮筒结构示意图；

图8为实施例2所述定型板结构示意图；

图9为实施例2所述浮筒滑块结构示意图；

图10为实施例3所述配重滑块滑动装置放大结构示意图。

图中：1、单元发电体，2、联接装置，3、浮筒，4、保护外壳，5、永磁悬浮装置，6、输电装置，7、配重滑块滑动装置，10、发电单元组合体，11、发电体筒形外壳，12、发电体密封端盖，13、发电体骨架，14、发电体固定板，15、直线发电机，16、动子，17、定子，18、配重滑块，21、联接板，22、单元发电体尼龙螺栓，23、浮筒尼龙螺栓，24、两轴万向节尼龙联接器，31、浮筒筒形外壳，32、浮筒密封端盖，33、浮筒骨架，34、浮筒固定板，35、风琴结构气囊，36、球形气囊，37、浮筒滑块，38、定型板，39、充气补气阀，41、侧吊环，42、底部吊环，43、铅坠，44、连接杆，51、永磁悬浮轨道，52、N极永磁磁条，53、N极永磁磁块，54、基座，61、整流器，62、充电控制器，63、蓄电池，161、动子直轴，162、永磁体磁极，171、定子铁芯，311、进气管，371、浮筒滑块凹槽，381、定型板凹槽。

具体实施方法

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1至图5所示，一种筏式海浪涌发电装置，包括发电单元组合体10，所述发电单元组合体10包括单元发电体1、联接装置2和浮筒3，两个所述联接装置2中部分别与所述单元发电体1两端相连接，所述浮筒3两端分别与两个所述联接装置2相连接，所述浮筒3为中空的密封筒；

所述单元发电体1包括发电体筒形外壳11、发电体密封端盖12、发电体骨架13、发电体固定板14和直线发电机15，两个所述发电体密封端盖12分别密封固定连接于所述发电体筒形外壳11两端，两个所述发电体固定板14固定于所述发电体密封端盖12内侧面上，所述发电体骨架13两端分别与两个所述发电体固定板14边缘固定连接；

所述直线发电机15包括动子16和滑动连接于所述动子16上的定子17，所述定子17包括定子铁芯171和定子绕组172，所述动子16包括永磁体磁极162和动子直轴161，所述动子直轴161两端固定连接于两个所述发电体固定板14中心，多个所述永磁体磁极162套置固定于所述动子直轴161上，各个相邻的所述永磁体磁极162的磁极相反，所述定子铁芯171套置于所述永磁体磁极162和所述动子直轴161上，所述定子绕组172固定于所述定子铁芯171内，所述定子铁芯171上固定连接配重滑块18。

进一步地，在上述技术方案中，所述联接装置2包括联接板21、单元发电体尼龙螺栓22、浮筒尼龙螺栓23、两轴万向节尼龙联接器24和限位浮球25，所述单元发电体尼龙螺栓22外端与所述两轴万向节尼龙联接器24相连接，所述单元发电体尼龙螺栓22内端分别与所述联接板21中部和所述发电体密封端盖12中心螺纹连接，所述浮筒尼龙螺栓23分别与所述联接板21和所述浮筒3螺纹连接，两个所述限位浮球25通过尼龙绳连接于所述联接板21上部两侧。

进一步地，在上述技术方案中，还包括保护外壳4，所述保护外壳4固定于所述单元发电体1或所述浮筒3外侧，所述保护外壳4上设有侧吊环41和底部吊环42，铅坠43通过尼龙绳与所述底部吊环42相连接。

进一步地，在上述技术方案中，若干所述发电单元组合体10轴向和径向相互连接成网状，若干所述发电单元组合体10的所述两轴万向节尼龙联接器24互相连接，各个所述发电单元组合体10的侧吊环41之间通过连接杆44相连接。

优选的，所述发电体筒形外壳11顶部设有多个顶部吊环。

优选的，所述发电体骨架13为六个，每个所述发电单元组合体10包括两个浮筒3，所述浮筒3对称设置于所述单元发电体1两侧。

优选的，所述发电体固定板14为六边形。

采用此结构，结构牢固且内部空间利用率高。

优选的，所述发电体筒形外壳11为带钢螺旋塑管，所述发电体密封端盖12为塑钢。

所述直线发电机15密封于所述发电体筒形外壳11和所述发电体密封端盖12内，不与海水接触，设备安全性高，不会被腐蚀，使用寿命长。

多个所述单元发电体1首尾相互联接，漂浮于海面，所述铅坠43作为支点，随着海水波浪周期变化，所述单元发电体1和所述浮筒3两端上下起落。由于多个所述单元发电体1本身具有固有震荡频率，多个所述单元发电体1产生共振效应，海水波浪对多个所述单元发电体1产生了频率共振的海浪涌驱动力，使得所述单元发电体1和所述浮筒3上下浮动。

所述单元发电体1上下浮动时，所述定子17在所述动子16上滑动，由于电磁效应所述直线发电机15产生电流。所述配重滑块18能够提高所述定子17滑动的惯性，提高发电率。

优选的，所述联接板21上部设有缆绳连接孔，各个所述连接板21通过缆绳连接各个所述缆绳连接孔，使得各个所述联接板21之间形成牢固的网状连接。

优选的，所述缆绳与外部拖船、建筑或海上平台相连接。

实施例2

如图6至9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，还包括永磁悬浮装置5，所述永磁悬浮装置5包括永磁悬浮轨道51、N极永磁磁条52和N极永磁磁块53，所述永磁悬浮轨道51两端分别与所述发电体密封端盖12固定连接，所述永磁悬浮轨道51底部通过基座54与所述发电体骨架13固定连接，所述N极永磁磁条52固定于所述永磁悬浮轨道51上，所述N极永磁磁块53固定于所述配重滑块18底部与所述N极永磁磁条52相对应位置。

优选的，所述N极永磁磁块53为N极向下的钕铁硼磁铁块，所述N极永磁磁条52为N极向上的钕铁硼磁铁条。

所述永磁悬浮装置5承载了所述配重滑块18和所述定子17在竖直方向的支撑力，并且无摩擦力，提高了整体强度，并且减小了能量损耗，提高了所述直线发电机15的发电率。

进一步地，在上述技术方案中，所述浮筒3包括浮筒筒形外壳31、浮筒密封端盖32、浮筒骨架33、浮筒固定板34、风琴结构气囊35、球形气囊36和浮筒滑块37，两个所述浮筒密封端盖32分别密封固定连接于所述浮筒筒形外壳31两端，两个所述浮筒固定板34固定于所述浮筒密封端盖32内侧面上，所述浮筒骨架33两端分别与两个所述浮筒固定板34边缘固定连接，所述风琴结构气囊35两端固定设置定型板38，所述定型板38边缘设有定型板凹槽381，所述定型板凹槽381滑动连接于所述浮筒骨架33上，所述浮筒滑块37边缘设有浮筒滑块凹槽371，所述浮筒滑块凹槽371滑动连接于所述浮筒骨架33上，两个所述风琴结构气囊35外侧分别固定于所述浮筒密封端盖32内侧，所述浮筒滑块37设置于两个所述风琴结构气囊35之间，两个所述球形气囊36分别设置于所述浮筒筒形外壳31两侧，所述球形气囊36通过管道与所述风琴结构气囊35相连通，所述风琴结构气囊35靠近所述浮筒滑块37一端表面设有充气补气阀39，所述浮筒筒形外壳31顶部设有进气管311，所述进气管311内设有空气过滤装置。

两个所述风琴结构气囊35能够交替向两侧的所述球形气囊36充气，提高所述浮筒3上下浮动的效果，进而通过所述联接装置2带动所述单元发电体1上下浮动，进而将发电量提高3倍以上，并且在所述单元发电体1在海洋恶劣天气中损坏或者收到海洋生物破坏时，防止所述单元发电体1沉入海底，保护设备安全。

优选的，所述浮筒密封端盖32、所述浮筒滑块37和所述浮筒固定板34为正六边形。

采用此结构，结构牢固且内部空间利用率高。

进一步地，在上述技术方案中，还包括输电装置6，所述输电装置6包括依次电连接的整流器61、充电控制器62和蓄电池63，所述整流器61与所述定子17通过导线连接。

所述输电装置6向外部输出电能。

优选的，还包括防水航空插座，所述防水航空插座通过导线与所述蓄电池63相连接，所述防水航空插座固定于所述保护外壳4顶部，所述防水航空插座可与外部的防水航空插头相连接，向外输出电能。

优选的，所述防水航空插座为SP1310/P/S型耐腐蚀防漏电防水航空插座。

实施例3

如图10所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，还包括配重滑块滑动装置7，所述配重滑块滑动装置7包括滚轮71和配重滑块滑道72，所述滚轮71固定于所述配重滑块18两侧，所述配重滑块滑道72固定于所述发电体骨架13上，所述滚轮71滑动连接于所述配重滑块滑道72内。

所述配重滑块滑动装置7结构简单可靠，承载了所述配重滑块18和所述定子17在竖直方向的支撑力，并且摩擦力小，提高了整体强度，并且减小了能量损耗，提高了所述直线发电机15的发电率。

优选的，所述浮筒筒形外壳31上设有充气嘴，所述充气嘴内设有气门芯，所述充气嘴通过充气补气阀门和充气软管与所述球形气囊36相连通，所述球形气囊36与所述风琴结构气囊35相连接的管道上设有阀门。

优选的，所述充气补气阀39为按压阀或单向充气阀。

优选的，所述配重滑块18底部和所述定子17顶部还设有纵向滚轮，还包括与所述纵向滚轮滚动连接的滚动滑道，所述滚动滑道两端分别固定于两侧的所述发电体固定板14上。

由于采用了上述技术方案，本实用新型涉及的一种筏式海浪涌发电装置,耐海水腐蚀，抗风浪破坏，成本低，寿命高，低碳环保，发电量高，维修维护便利，安装和部署便利，适用于各类近海、远海、岛屿等需要电力的场合，通用性强。本实用新型适用于发电设备技术领域，具有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方法，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种筏式海浪涌发电装置，其特征在于：包括发电单元组合体，所述发电单元组合体包括单元发电体、联接装置和浮筒，两个所述联接装置中部分别与所述单元发电体两端相连接，所述浮筒两端分别与两个所述联接装置相连接，所述浮筒为中空的密封筒；

所述单元发电体包括发电体筒形外壳、发电体密封端盖、发电体骨架、发电体固定板和直线发电机，两个所述发电体密封端盖分别密封固定连接于所述发电体筒形外壳两端，两个所述发电体固定板固定于所述发电体密封端盖内侧面上，所述发电体骨架两端分别与两个所述发电体固定板边缘固定连接；

所述直线发电机包括动子和滑动连接于所述动子上的定子，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述动子包括永磁体磁极和动子直轴，所述动子直轴两端固定连接于两个所述发电体固定板中心，多个所述永磁体磁极套置固定于所述动子直轴上，各个相邻的所述永磁体磁极的磁极相反，所述定子铁芯套置于所述永磁体磁极和所述动子直轴上，所述定子绕组固定于所述定子铁芯内，所述定子铁芯上固定连接配重滑块。

2.根据权利要求1所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：还包括永磁悬浮装置，所述永磁悬浮装置包括永磁悬浮轨道、N极永磁磁条和N极永磁磁块，所述永磁悬浮轨道两端分别与所述发电体密封端盖固定连接，所述永磁悬浮轨道底部通过基座与所述发电体骨架固定连接，所述N极永磁磁条固定于所述永磁悬浮轨道上，所述N极永磁磁块固定于所述配重滑块底部与所述N极永磁磁条相对应位置。

3.根据权利要求1所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：所述联接装置包括联接板、单元发电体尼龙螺栓、浮筒尼龙螺栓、两轴万向节尼龙联接器和限位浮球，所述单元发电体尼龙螺栓外端与所述两轴万向节尼龙联接器相连接，所述单元发电体尼龙螺栓内端分别与所述联接板中部和所述发电体密封端盖中心螺纹连接，所述浮筒尼龙螺栓分别与所述联接板和所述浮筒螺纹连接，两个所述限位浮球通过尼龙绳连接于所述联接板上部两侧。

4.根据权利要求3所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：还包括保护外壳，所述保护外壳固定于所述单元发电体或所述浮筒外侧，所述保护外壳上设有侧吊环和底部吊环，铅坠通过尼龙绳与所述底部吊环相连接。

5.根据权利要求4所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：若干所述发电单元组合体轴向和径向相互连接成网状，若干所述发电单元组合体的所述两轴万向节尼龙联接器互相连接，各个所述发电单元组合体的侧吊环之间通过连接杆相连接。

6.根据权利要求3所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：所述浮筒包括浮筒筒形外壳、浮筒密封端盖、浮筒骨架、浮筒固定板、风琴结构气囊、球形气囊和浮筒滑块，两个所述浮筒密封端盖分别密封固定连接于所述浮筒筒形外壳两端，两个所述浮筒固定板固定于所述浮筒密封端盖内侧面上，所述浮筒骨架两端分别与两个所述浮筒固定板边缘固定连接，所述风琴结构气囊两端固定设置定型板，所述定型板边缘设有定型板凹槽，所述定型板凹槽滑动连接于所述浮筒骨架上，所述浮筒滑块边缘设有浮筒滑块凹槽，所述浮筒滑块凹槽滑动连接于所述浮筒骨架上，两个所述风琴结构气囊外侧分别固定于所述浮筒密封端盖内侧，所述浮筒滑块设置于两个所述风琴结构气囊之间，两个所述球形气囊分别设置于所述浮筒筒形外壳两侧，所述球形气囊通过管道与所述风琴结构气囊相连通，所述风琴结构气囊靠近所述浮筒滑块一端表面设有充气补气阀，所述浮筒筒形外壳顶部设有进气管，所述进气管内设有空气过滤装置。

7.根据权利要求1所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：还包括配重滑块滑动装置，所述配重滑块滑动装置包括滚轮和配重滑块滑道，所述滚轮固定于所述配重滑块两侧，所述配重滑块滑道固定于所述发电体骨架上，所述滚轮滑动连接于所述配重滑块滑道内。

8.根据权利要求1所述的筏式海浪涌发电装置，其特征在于：还包括输电装置，所述输电装置包括依次电连接的整流器、充电控制器和蓄电池，所述整流器与所述定子通过导线连接。