一种点吸收式直驱波浪能装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于新型可再生能源技术和海洋装备领域，特别涉及一种点吸收式直驱波浪能装置。它包括发电舱、浮子、立柱、定滑轮、钢缆和电磁发电装置。其特征是：装置整体通过立柱安放在海底基础上；立柱上方安装发电舱，发电舱内安装电磁发电装置；两个立柱之间布放浮子，浮子通过钢缆和定滑轮与电磁发电装置连接。本发明专利技术设计能利用海面水位随波浪传递产生的变化，高效地将波浪能转化为电能，适用于近海区域，为海上航标灯、观测站等离岸设施提供电力，也易于直接发电联网，同时具有较高的可靠性，易于制造和安装。

【技术实现步骤摘要】
一种点吸收式直驱波浪能装置
本专利技术属于新型可再生能源技术和海洋装备领域，特别是一种点吸收式直驱波浪能装置。
技术介绍
随着世界经济的发展、人口的增加、社会生活水平的不断提高，各国对能源的需求迅速增长。近年，受化石能源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动，作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得很大发展，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在21世纪充分利用海洋能展示了美好前景。 目前，世界上主要的波浪能装置可根据其位置分布划分为三类:离岸式(离岸超过2.5Km)、近岸式和岸基式。其中，近岸式波浪能装置由于易于安装和维护、建设成本低等特点受到了广泛的研究。同时，其所处区域波浪能密度相对较高，又不容易受到台风等恶劣天气的影响。近些年来，这类波浪能装置得到了较大的发展。然而，考虑到海水的特殊物理化学性质以及波浪的随机性和其极端天气下巨大的破坏力，对于安装在海中的波浪能发电装置，工程师们不得不重点考虑装置的稳定性和安全性。在保证波浪能转换装置能适应不同的天气状况的同时，需要考察设计在极端天气条件下的生存策略和生存能力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:克服上述现有波浪能技术的稳定性低、安全性差等不足，提供一种点吸收式直驱波浪能装置，它能利用海面水位随波浪传递产生的变化，高效地将波浪能转化为电能，适用于近海区域，为海上航标灯、观测站等离岸设施提供电力，也易于直接发电联网，同时具有较高的可靠性，易于制造和安装。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种点吸收式直驱波浪能装置，包括发电舱、浮子、立柱、定滑轮、钢缆和电磁发电装置。其特征是:装置整体通过立柱安放在海底基础上；立柱上方安装发电舱，发电舱内安装电磁发电装置；两个立柱之间布放浮子，浮子通过钢缆和定滑轮与电磁发电装置连接。 所述的一种点吸收式直驱波浪能装置，其特征是:浮子上下两侧都连接有钢缆并通过定滑轮与电磁发电装置连接。 所述的一种点吸收式直驱波浪能装置，其特征是:电磁发电装置中的通道中布放有数个相互连接的电磁铁。 所述的一种点吸收式直驱波浪能装置，其特征是:电磁发电装置中的电磁铁的两侧分别与钢缆铰接连接。 所述的一种点吸收式直驱波浪能装置，其特征是:电磁发电装置中电磁铁所处通道的两端布放有制动挡板。 所述的一种点吸收式直驱波浪能装置，其特征是:电磁发电装置中电磁铁所处通道的周围布放有线圈。 波浪能装置通过立柱直接安防在海底基础上，适用于近海海域。装置的主体部分可以采用在岸上预制，利用驳船拖动到指定位置，沉入水中进行安装。装置主要利用波浪引起的水面高程的变化，与来波方向无关，是一种点吸收式波浪能装置。其浮子的数目也可以合理增加，以提高波浪能的捕获效率。当风浪条件较为恶劣时，可以方便地将浮子拆掉并运输离开，保障装置的安全性。 没有波浪作用时，浮子的浮力和重力达到平衡状态，浮子静止不动。当波浪传递到波浪能装置时，浮子会随着水面高程的变化而上下运动，进而带动钢缆和电磁铁作往复运动。当波峰通过浮子所处位置时，浮子在动水压力和静水压力的共同作用下，浮子所受的力的平衡被打破，浮子加速向上运动，拉动浮子下方的钢缆一起向上运动。浮子下方的钢缆通过定滑轮的转向，拉动电磁铁向右运动，电磁铁的运动会使得其所处通道周围的线圈中的磁通量发生变化，进而产生电流发出电力。当波峰继续向前传递，浮子随着所处位置水面高程的下降，开始向下加速，进而通过钢缆带动电磁铁向左加速，直到浮子位于波谷位置，这个过程中电磁铁向左运动，运动特性与上一过程相反，同样使得线圈中的磁通量变化产生电流。于是，电磁铁随着波浪的作用进入到一个往复运动的循环，电磁铁所处通道周围的线圈内的磁通量也往复变化，不断的产生电流而发出电力。在波浪振幅较大时，电磁铁两侧安装的制动挡板能够有效的控制电磁铁的运动幅度，以免损坏机械设备。 本专利技术的有益效果是: 本专利技术适用于波浪能资源较为丰富的近海区域，采用浮子的点吸收式直驱波浪能装置的设计，能够适应各个方向的来波；其发电原理运用了电磁感应定律，形式简单，效率稳定；电磁发电装置安装于装置主体内部，安全性高；装置整体，形式简单，便于制造和安装。 【附图说明】 图1是本专利技术的整体结构示意图。 图2是本专利技术的电磁发电装置的内部结构正向剖视图。 图3是本专利技术的电磁发电装置的内部结构侧向剖视图。 图4是本专利技术在近海布放的示意图。 图中，1-发电舱，2-浮子，3-立柱，4-定滑轮，5-自由水面，6-海底，7-钢缆，8_电磁发电装置，9-线圈，10-铰接点，11-电磁铁，12-制动挡板。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。 实施例1: 如图1所示，装置整体通过立柱3安放在海底基础6上；立柱3上方安装发电舱1，发电舱I内安装电磁发电装置8 ;两个立柱3之间布放浮子2，浮子2通过钢缆7和定滑轮4与电磁发电装置8连接；浮子2上下两侧都连接有钢缆7并通过定滑轮4与电磁发电装置8连接。 如图2所示，电磁发电装置8中设置通道，其中布放有数个电磁铁11 ;电磁铁11两侧分别与钢缆7铰接连接；电磁铁11所处通道的两端布放有制动挡板12。 如图3所示，电磁发电装置8中圆形通道中布放有圆柱形电磁铁11，通道周围缠绕有线圈9。 如图4所示，数个点吸收式直驱波浪能装置可以并排布放，形成一个波浪能发电场。 本实施例的工作原理: 实际使用中在没有波浪作用时，浮子2的浮力和重力达到平衡状态，浮子2静止不动。当波浪传递到波浪能装置时，浮子2会随着水面高程的变化而上下运动，进而带动钢缆7和电磁铁11作往复运动。当波峰通过浮子2所处位置时，浮子2在动水压力和静水压力的共同作用下，浮子2所受的力的平衡被打破，浮子2加速向上运动，拉动浮子2下方的钢缆7 —起向上运动。浮子2下方的钢缆7通过定滑轮4的转向，拉动电磁铁11向右运动，电磁铁11的运动会使得其所处通道周围的线圈9中的磁通量发生变化，进而产生电流发出电力。当波峰继续向前传递，浮子2随着所处位置水面高程的下降，开始向下加速，进而通过钢缆7带动电磁铁11向左加速，直到浮子2位于波谷位置，这个过程中电磁铁11向左运动，运动特性与上一过程相反，同样使得线圈9中的磁通量变化产生电流。于是，电磁铁11随着波浪的作用进入到一个往复运动的循环，电磁铁11所处通道周围的线圈9内的磁通量也往复变化，不断的产生电流而发出电力。在波浪振幅较大时，电磁铁11两侧安装的制动挡12板能够有效的控制电磁铁11的运动幅度，以免损坏机械设备。 尽管上面对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点吸收式直驱波浪能装置，包括发电舱、浮子、立柱、定滑轮、钢缆和电磁发电装置，其特征是：装置整体通过立柱安放在海底基础上；立柱上方安装发电舱，发电舱内安装电磁发电装置；两个立柱之间布放浮子，浮子通过钢缆和定滑轮与电磁发电装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种点吸收式直驱波浪能装置，包括发电舱、浮子、立柱、定滑轮、钢缆和电磁发电装置，其特征是:装置整体通过立柱安放在海底基础上；立柱上方安装发电舱，发电舱内安装电磁发电装置；两个立柱之间布放浮子，浮子通过钢缆和定滑轮与电磁发电装置连接。2.根据权利要求1所述的点吸收式直驱波浪能装置，其特征在于:浮子上下两侧都连接有钢缆并通过定滑轮与电磁发电装置连接。3.根据权利要求1所述的点吸收式直驱波浪...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43