一种海浪能双向高效吸收发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海浪能双向高效吸收发电装置，包括整流装置、浮子、第一发电机、底座，所述第一发电机的转动轴转动密封地向下竖直穿过浮子后与单向叶轮固定连接；所述浮子的边缘设置有四个圆环，所述底座上设置有若干定滑轮及第二发电机，所述浮子和第二发电机之间传动连接有两根弹性软绳，其中一根弹性软绳的两端固定在相对设置的两个圆环上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的定子轴相缠绕，另一根弹性软绳的两端固定在相对设置的另两个圆环上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的转子轴相缠绕。本发明专利技术结构简单、安装方便，不仅能利用海洋中上下浮动的能量，还能利用暗流涌动的水平方向的能量，在深海、浅海以及海边施工地区都有很强的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种海浪能双向高效吸收发电装置
本专利技术涉及电气工程及其自动化电机与电器领域，特别涉及一种海浪能双向高效吸收发电装置。
技术介绍
在1799年法国就申请了世界上第一个关于波浪能方面的专利。上世纪60年代，日本首次研制了可以商业化的航标灯用波浪能发电装置。1973年的石油危机促使了可再生能源的发展，激发了人们从海洋上获取能源的兴趣，日本、韩国、英、法、美、意等大量西方国家对波浪能利用技术进行深入研究。由于欧洲海浪能量密度大等环境因素，各国研究人员已经设计和试验了多种类型的波浪能发电装置；诸如英国、美国、丹麦等，因其自身的能源优势以及较早的研究，装置多呈现大型兆瓦级别，实现并网发电并成功取得商业化应用。我国的波浪能利用技术研究开始于上世纪70年代，起步相对较晚，1975年一台设计功率的波浪发电浮标研制成功，并在浙江省嵊山岛进行了海试。我国拥有2万千米的海岸线，波浪能资源丰富，其中浙江、广东、福建、山东以及台湾拥有的波浪能资源最为丰富。近年来，我国对波浪能技术的研究发展极其迅速，在2010年我国设立了首个海洋能专项支持计划一海洋可再生能源专项资金，推动了波浪能利用的发展。2013年广州能源所对开展的100KW漂浮式鸭式装置进行了验收，实现了小浪间断发电，大浪持续发电。2014年由山东大学开展的120KW振荡浮子式波浪能装置获得并通过国家海洋局组织的验收。目前国内外波浪发电装置基本由两个部分组成：第一部分是能源采集装置，捕获海浪中的动能及势能；第二部分是能源转换装置，将捕获的能源转化成机械能或电能。国内外目前波浪发电装置主要有振荡水柱式(OWC)、振荡浮子式(Buoy)、摆式(Pendulum)、鸭式(Duck)、筏式(Raft)、收缩坡道式(Tapchan)、蚌式(Clam)等[3]。目前波浪能发电装置存在有能量转换效率低、建造成本高、能量不稳定等关键问题，但仍具有良好的发展前景。
技术实现思路
本专利技术的工作原理通过浮子在海浪中的上下起伏，带动四根弹性绳拉伸或收缩，前后绳带动底座的电机转子旋转，左右绳带动定子旋转，形成相对运动产生电能。而在浮子上下起伏的过程中，浮子下方的百叶窗结构可在涌流的作用下旋转，由于百叶窗的结构使得其只能朝一个方向旋转，从而捕获海浪水平方向的能量转化为浮子内电机的电能。本专利技术通过如下技术方案实现：一种海浪能双向高效吸收发电装置，包括整流装置、密封设置的浮子、设置在所述浮子内的第一发电机、位于所述浮子下方的底座，所述第一发电机的转动轴转动密封地向下竖直穿过所述浮子后与单向叶轮固定连接；所述浮子的边缘沿周向均匀地对称设置有四个圆环，所述底座上设置有若干定滑轮及防水密封的第二发电机，所述浮子和第二发电机之间传动连接设置有两根弹性软绳，其中一根弹性软绳的两端固定在相对设置的两个圆环上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的定子轴相缠绕，另一根弹性软绳的两端固定在相对设置的另两个圆环上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的转子轴相缠绕，所述第一发电机和第二发电机的电力输出端与整流装置电路连接。进一步地，所述浮子为倒置的中空圆锥台结构，底部设置有与所述第一发电机的转动轴转动密封的圆孔。进一步地，所述浮子的上下半径比为3:1~2:1。进一步地，所述浮子内通过肋板固定有长方体电机安装腔，所述第一发电机1设置在所述电机安装腔内。进一步地，所述的单向叶轮包括叶轮轴、沿所述叶轮轴周向均匀固定在叶轮轴外周壁的若干组百叶窗扇叶结构，每组所述百叶窗扇叶结构上均铰接设置有若干仅能沿叶轮轴同一旋转方向推开的窗叶。进一步地，所述的叶轮轴外周壁沿周向均匀固定有三组相邻夹角为120度的百叶窗扇叶结构。进一步地，每组所述的百叶窗扇叶结构上沿叶轮轴的轴向或径向方向依次铰接有若干沿叶轮轴同一旋转方向推开的矩形窗叶。进一步地，所述的底座4上设置有密封性隔水箱，所述第二发电机密封设置于所述隔水箱内且定子轴和转子轴分别伸至隔水箱外，所述隔水箱上设置有分别与所述定子轴和转子轴密封配合的圆孔。进一步地，所述的整流装置采用桥式整流电路。进一步地，所述浮子上设置有通过控制浮子中水的重量、从而控制浮子的重量的阀门。相比现有技术，本专利技术提供的海浪能双向高效吸收发电装置结构简单、安装条件低、不仅能利用海洋中上下浮动的能量，还能利用暗流涌动的水平方向的能量，极大地提高对海浪能的利用率，在深海、浅海以及海边施工地区都有很强的适用性。附图说明图1是本专利技术实施例的海浪发电机整体结构示意图。图2是本专利技术实施例的内装电机的圆锥型密封浮子结构图；图3是可随波浪方向自动张开闭合的“百叶窗”单向叶轮结构示意图；图4是可实现转子与定子相对运用的第二发电机示意简图；图5是本专利技术实施例的结构简图。图6是本专利技术实施例的桥式整流电路示意图。图中：1-第一发电机；2-弹性软绳；3-第二发电机；4-底座；5-单向叶轮；51-叶轮轴；52-百叶窗扇叶结构；53-窗叶；6-浮子；7-圆环；8-活动扇叶；9-定子；10-转子；11-定滑轮；12-隔水箱。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，一种海浪能双向高效吸收发电装置，包括整流装置、密封设置的浮子6、设置在所述浮子6内的第一发电机1、位于所述浮子6下方的底座4，所述第一发电机1的转动轴转动密封地向下竖直穿过所述浮子6后与单向叶轮5固定连接；所述浮子6的边缘沿周向均匀地对称设置有四个圆环7，所述底座4上设置有若干定滑轮及防水密封的第二发电机，所述浮子6和第二发电机之间传动连接设置有两根弹性软绳2，其中一根弹性软绳2的两端固定在相对设置的两个圆环7上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的定子轴相缠绕，另一根弹性软绳2的两端固定在相对设置的另两个圆环7上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的转子轴相缠绕、所述第一发电机1和第二发电机的电力输出端与整流装置电路连接。如图2所示，所述浮子6为倒置的中空圆锥台结构，底部设置有与所述第一发电机1的转动轴转动密封的圆孔。所述浮子6的上圆的半径为40cm，上下半径比2:1。所述浮子6内通过肋板固定有长方体电机安装腔，所述第一发电机1设置在所述电机安装腔内。在经历多次测量后，我们发现在所有简单几何体中倒圆锥台可以最大化地吸收波浪中驻波的能量，所以我们把浮子的形状设计成倒倒圆锥形，圆锥台是中空的结构，下面开一个圆形的孔，浮子里面还设计了一个长方体电机安装腔，用四块肋板把这个长方体电机安装腔固定，里面是第一发电机，电机转子轴直接通过浮子6底下的孔伸出浮子，孔只比电机转子轴略大并做一些。防水处理以防止第一发电机进水。浮子6对称的位置有四个圆环，用于装上弹性软绳2，弹性软绳2的另一端向下延伸至海底安装的底座4，并通过定滑轮11与第二发电机3驱动连接。浮子6会随着海浪上下起落，浮子6起的时候拉紧弹性软绳2，传递一个拉力，浮子6落的时候弹性软绳2放松，拉力消失，由此往复。如图3所示，所述的单向叶轮5包括叶轮轴51、沿所述叶轮轴51周向均匀固定在叶轮轴51外周壁的若干组百叶窗扇叶结构52，每组所述百叶窗扇叶结构52上均铰接设置有若干沿叶轮轴51同一旋转方向推开的窗叶53。所述的叶轮轴51外周壁沿周向均匀固定有三组相邻夹角为120度的百叶窗扇叶结构52。每组所述的百叶窗扇叶结构52上沿叶轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海浪能双向高效吸收发电装置，其特征在于：包括整流装置、密封设置的浮子(6)、设置在所述浮子(6)内的第一发电机(1)、位于所述浮子(6)下方的底座(4)，所述第一发电机(1)的转动轴转动密封地向下竖直穿过所述浮子(6)后与单向叶轮(5)固定连接；所述浮子(6)的边缘沿周向均匀地对称设置有四个圆环(7)，所述底座(4)上设置有若干定滑轮及防水密封的第二发电机，所述浮子(6)和第二发电机之间传动连接设置有两根弹性软绳(2)，其中一根弹性软绳(2)的两端固定在相对设置的两个圆环(7)上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的定子轴相缠绕，另一根弹性软绳(2)的两端固定在相对设置的另两个圆环(7)上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的转子轴相缠绕，所述第一发电机(1)和第二发电机的电力输出端与整流装置电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种海浪能双向高效吸收发电装置，其特征在于：包括整流装置、密封设置的浮子(6)、设置在所述浮子(6)内的第一发电机(1)、位于所述浮子(6)下方的底座(4)，所述第一发电机(1)的转动轴转动密封地向下竖直穿过所述浮子(6)后与单向叶轮(5)固定连接；所述浮子(6)的边缘沿周向均匀地对称设置有四个圆环(7)，所述底座(4)上设置有若干定滑轮及防水密封的第二发电机，所述浮子(6)和第二发电机之间传动连接设置有两根弹性软绳(2)，其中一根弹性软绳(2)的两端固定在相对设置的两个圆环(7)上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的定子轴相缠绕，另一根弹性软绳(2)的两端固定在相对设置的另两个圆环(7)上，中部经定滑轮转向后与第二发电机的转子轴相缠绕，所述第一发电机(1)和第二发电机的电力输出端与整流装置电路连接。2.根据权利要求1所述的海浪能双向高效吸收发电装置，其特征在于：所述浮子(6)为倒置的中空圆锥台结构，底部设置有与所述第一发电机(1)的转动轴转动密封的圆孔。3.根据权利要求1所述的海浪能双向高效吸收发电装置，其特征在于：所述浮子(6)的上下半径比为3:1~2:1。4.根据权利要求1所述的海浪能双向高效吸收发电装置，其特征在于：所述浮子(6)内通过肋板固定有长方体电机安装腔，所述第一发电机(1)设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢佳亮，黄志涛，杨金明，陈楚豪，许浩涛，蔡煜，欧金，刘青林，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44