海上波浪能发电装置、风浪集成发电系统和方法，属于海上可再生能源应用领域，包括磁铁柱、浮子、线圈组、导向柱、延伸机构，延伸机构承载并固定导向柱，导向柱内设置有磁铁柱，浮子套设于导向柱上且漂浮于水域中，设置于浮子内的线圈组在水域中随波浪冲击沿导向柱做上下运动以及旋转运动，沿做切割磁感线运动产生电流。本发明专利技术提供的发电方法，能够最大限度的将波浪能转化为电能，提高能源转化利用率。提高能源转化利用率。提高能源转化利用率。
【技术实现步骤摘要】
海上波浪能发电装置、风浪集成发电系统和方法
[0001]本专利技术涉及海洋再生能源利用领域，涉及一种海上波浪能发电方法，以及浮式平台为基础将风力发电和浮子式波浪发电相结合的联合发电系统。
技术介绍
[0002]风能、波浪能等可再生能源为首的清洁能源的崛起，已成为人类社会发展过程中必不可少的环节。海上风电作为一种清洁的可再生能源已成为国际风电发展的新方向，备受各国关注。由于海上风电通常靠近能源消耗中心且风资源情况优于陆上风电，风电的利用开发正逐渐从陆地转向海洋，正呈现加速发展的态势。
技术实现思路
[0003]为了解决海上可再生的波浪能源的利用问题，本专利技术提出如下技术方案：
[0004]海上波浪能发电装置，包括导向柱，其是空腔柱，且导向柱的空腔中设置磁铁柱；延伸机构，用于承载导向柱而将导向柱固定为垂直于海面设置；浮子，其安装在导向柱上并以导向柱为轴可在导向柱上进行上下运动和/或围绕导向柱进行旋转运动，且浮子包括线圈组，并在浮子漂浮于水域中时使线圈组能随波浪冲击而在导向柱上进行上下运动和/或围绕导向柱进行旋转运动，使线圈组在所述运动时切割磁铁柱的磁感线产生电流。
[0005]优选地，所述延伸机构包括上侧边梁、下侧边梁、侧边支撑柱，所述上侧边梁与下侧边梁之间通过侧边支撑柱连接，所述导向柱上端与上侧边梁连接，导向柱上端与下侧边梁连接。
[0006]优选地，所述延伸机构还包括缓冲块，所述缓冲块分别设置于上侧边梁下表面上及下侧边梁的上表面上。
[0007]优选地，所述浮子为中心设有竖向通孔的柱状结构，浮子通过竖向通孔套设于导向柱上。
[0008]优选地，所述线圈组包括第一绕线组、第二绕线组，所述第一绕线组的缠绕方式为围绕浮子的竖向通孔呈螺旋式缠绕；所述第二绕线组缠绕方式为方形线圈式缠绕，并竖立于浮子顶部和底部之间，使第二绕线组所在的竖向平面与导向柱长度方向平行。
[0009]优选地，所述波浪能发电装置还包括套管，所述浮子套设于套管上且与套管固定连接，套管套设于导向柱上。
[0010]本专利技术还涉及一种海上风浪集成发电系统，包括风力发电系统及安装在风力发电系统上的权利要求1
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6任一项所述的海上波浪能发电装置。
[0011]本专利技术还涉及一种海上波浪能发电方法，浮子在水域中随水浪冲击，以导向柱为轴可在导向柱上进行上下运动和/或围绕导向柱进行旋转运动，当浮子相对于磁铁柱上下运动时，第一绕线组随浮子上下运动，螺旋式第一绕组做上下运动，切割磁铁柱的磁感线，产生电流；当浮子相对于磁铁柱旋转时，第二绕组随浮子以导向柱为轴相对于磁铁柱旋转，方形线圈式第二绕线组做旋转运动，切割磁铁柱的磁感线，产生电流。
[0012]本专利技术还涉及一种海上风浪集成发电方法，其浮式平台承载风机，使风机正对朝向迎风侧，风机通过吸收风能将风能转化为电能；海上波浪能发电装置设置在浮式平台的侧表面上，浮子在水域中随波浪冲击，使线圈组通过轴套相对于磁铁柱做上下运动以及旋转运动，当浮子上下运动时，第一绕线组切割磁感线产生电流，带动发电机发电；当浮子旋转运动时，第二绕线组切割磁感线产生电流。
[0013]优选地，所述浮式平台上还设置有相机、激光雷达、定位装置，所述相机对浮式平台表面进行实时拍照录像；激光雷达对附近风场信息、波高信息进行监测；定位装置对浮式平台位置进行监测反馈至陆上系统提供运动信息。
[0014]有益效果：在传统利用海上波浪能发电方法中，将线圈固定，磁铁柱上下运动，由于磁铁柱重量较大，随波浪上下浮动幅度较小，且不易相对线圈旋转，从而发电效率较低，本专利技术将磁铁柱固定，线圈运动，浮子重量较小，能够随波浪冲击产生更加剧烈的运动，设计合理；当浮子进行旋转运动时，此波浪能装置依然可以进行发电，在复杂的海上运动中可以获得更多的电能。
附图说明
[0015]图1为一种海上风浪集成发电系统立体结构示意图。
[0016]图2为浮式平台立体结构示意图。
[0017]图3为海上波浪能发电装置结构示意图。
[0018]图4为浮子线圈组结构示意图。
[0019]图5为第一绕线组结构示意图。
[0020]图6为第二绕线组结构示意图。
[0021]其中：1.风机、2.转子、3.塔筒、4.斜撑、5.立柱、6.浮式平台、7.上侧边梁、 8.下侧边梁、9.侧边支撑柱、10.波浪能装置、11.导缆孔、12.锚链、13.缓冲块、14.磁铁柱、15.浮子、16.线圈组、17.轴套、18.导向柱、19.第一绕线组、20.第二绕线组、21.相机、22.激光雷达、23.运动补偿系统、24.漂浮块、25.定位装置。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。在一种实施例中，如图3所示，海上波浪能发电装置，包括磁铁柱14、浮子15、线圈组16、导向柱18、延伸机构，延伸机构用于承载导向柱18而将导向柱18固定为垂直于海面设置，导向柱18内设置有磁铁柱14，且浮子15包括线圈组16，并在浮子15漂浮于水域中时使线圈组16能随波浪冲击而在导向柱18上进行上下运动和/或围绕导向柱进行旋转运动，使线圈组16在所述运动时切割磁铁柱14的磁感线产生电流，线圈组16与蓄电池连通。
[0023]在一种方案中，如图2所示，所述延伸机构包括上侧边梁7、下侧边梁8、侧边支撑柱9，所述上侧边梁7与下侧边梁8之间通过侧边支撑柱9连接，所述导向柱18上端与上侧边梁7连接，导向柱18上端与下侧边梁8连接，导向柱 18通过延伸机构固定。
[0024]在一种方案中，如图3所示，所述延伸机构还包括缓冲块13，所述缓冲块 13分别设置于上侧边梁7下表面上及下侧边梁8的上表面上，缓冲块13的设置能够规避浮子15随波浪上下剧烈运动撞击延伸机构的上侧边梁7或下侧边梁8，提高浮子15使用寿命。
[0025]在一种方案中，如图3所示，所述浮子15为中心设有竖向通孔的柱状结构，浮子15通过竖向通孔套设于导向柱18上，浮子15依靠其中心的竖向通孔能够相对于导向柱18转动或上下运动，实现切割置于导向柱18内磁铁柱14磁感线的目的。
[0026]在一种方案中，如图4所示，所述线圈组16包括第一绕线组19、第二绕线组20，所述第一绕线组19的缠绕方式为围绕浮子15的竖向通孔呈螺旋式缠绕，在将浮子15套设于导向柱18上，所述浮子15上的竖向通孔由导向柱18穿过，可以理解为第一绕线组19为螺旋式缠绕穿过浮子15竖向的导向柱18而形成，当浮子15随波浪冲击相对于磁铁柱14上下运动时，第一绕线组19随浮子15 上下运动，螺旋式第一绕组19做上下运动，切割磁铁柱14的磁感线，产生电流；所述第二绕线组20缠绕方式为方形线圈式缠绕，并竖立于浮子15顶部和底部之间，使第二绕线组20所在的竖向平面与导向柱18长度方向平行，当浮子15随波浪冲击相对于磁铁柱14旋转运动时，第二绕组20随浮子15以导向柱18为轴相对于磁铁柱14旋转，方形线圈式第二绕线组20做旋转运动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海上波浪能发电装置，其特征在于，包括导向柱(18)，其是空腔柱，且导向柱(18)的空腔中设置磁铁柱(14)；延伸机构，用于承载导向柱(18)而将导向柱(18)固定为垂直于海面设置；浮子(15)，其安装在导向柱(18)上并以导向柱(18)为轴可在导向柱(18)上进行上下运动和/或围绕导向柱(18)进行旋转运动，且浮子(15)包括线圈组(16)，并在浮子(15)漂浮于水域中时使线圈组(16)能随波浪冲击而在导向柱(18)上进行上下运动和/或围绕导向柱进行旋转运动，使线圈组(16)在所述运动时切割磁铁柱(14)的磁感线产生电流。2.根据权利要求1所述的海上波浪能发电装置，其特征在于，所述延伸机构包括上侧边梁(7)、下侧边梁(8)、侧边支撑柱(9)，所述上侧边梁(7)与下侧边梁(8)之间通过侧边支撑柱(9)连接，所述导向柱(18)上端与上侧边梁(7)连接，导向柱(18)上端与下侧边梁(8)连接。3.根据权利要求2所述的海上波浪能发电装置，其特征在于，所述延伸机构还包括缓冲块(13)，所述缓冲块(13)分别设置于上侧边梁(7)下表面上及下侧边梁(8)的上表面上。4.根据权利要求1所述的海上波浪能发电装置，其特征在于，所述浮子(15)为中心设有竖向通孔的柱状结构，浮子(15)通过竖向通孔套设于导向柱(18)上。5.根据权利要求4所述的海上波浪能发电装置，其特征在于，所述线圈组(16)包括第一绕线组(19)、第二绕线组(20)，所述第一绕线组(19)的缠绕方式为围绕浮子(15)的竖向通孔呈螺旋式缠绕；所述第二绕线组(20)缠绕方式为方形线圈式缠绕，并竖立于浮子(15)顶部和底部之间，使第二绕线组(20)所在的竖向平面与导向柱(18)长度方向平行。6.根据权利要求4所述的海上波浪能发电装置，其特征在于，所述波浪能发电装置还包括套管...
【专利技术属性】
技术研发人员：周昳鸣，李卫东，郭小江，刘鑫，施伟，曾雨欣，李昕，王文华，赵海盛，吕晓静，马文冠，文玄韬，李旭如，严家涛，王俊伟，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司南方分公司华能广东汕头海上风电有限责任公司大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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