本发明专利技术公开了一种立体阵列式波能发电装置，包括一个封闭的外壳(1)、多个空腔(2)、多个永磁体(3)和多个线圈(4)；所述的永磁体(3)各自位于一个封闭的空腔(2)中，永磁体可以在空腔（2）中运动，所述的空腔(2)和线圈(4)呈空间交错排列，对一个封闭的外壳(1)内部空间的部分或者全部进行填充，所述的封闭的外壳(1)的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上。本发明专利技术可以用作风力、水力、海浪和振动能发电装置，部署简单，成本低廉，应用范围极广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源领域，特别涉及一种海洋波能、风能、水能及振动能发电装置。
技术介绍
地球上海洋的波浪是一种蕴藏着巨大的能量，人们不断努力寻找各种各样的方法，去开发这一巨大的再生能源而实践探索，开发出多种类型的发电装置。国内外学者提出了多种海浪发电方式，大多利用各类机械装置将海浪的往复直线运动转换成旋转运动，进而由旋转电机进行能量转换，或者使用直线电机将进行能量转换。但不管是采用旋转电机还是直线电机，由于海浪运动速度较慢，发电机体积和质量一般较大，制造成本较高，若使用传统齿轮箱进行增速，增加发电机动子速度，必然会带来系统效率降低，需要定期维护等问题。风力发电不需要燃料，不会产生辐射或空气污染，是一种绿色、环保的发电方式。现有的风力发电装置主要使用叶片型风力发电机，这种风力发电机，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。利用风力带动风车叶片旋转，再经过增速机将旋转的速度提升，来推动发电机发电。风车叶片造价高、易损坏，而且噪声大、对各种鸟类构成威胁，对环境有一定影啊。支撑铁塔的成本也很高，导致风力发电一次性投资大，发电成本居高不下。大型风力发电一般又远离用电地域，输变电成本昂贵。同时在低于启动风速时无法工作，目前的风力发电产品在3级以下风力时发电效果差甚至不能发电，空间利用率较差，增速部件耗能、使用方向性要求高,性价比较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种海洋波能、风能、水能及振动能发电装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种立体阵列式波能发电装置，包括一个封闭的外壳(I)、多个空腔(2)、多个永磁体(3)和多个线圈⑷；永磁体(3)各自位于一个封闭的空腔⑵中，永磁体(3)可以在空腔(2)中运动，空腔(2)和线圈⑷呈空间交错排列，对一个封闭的外壳⑴内部空间的部分或者全部进行填充，封闭的外壳(I)的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上。装置受外力作用，永磁体(3)发生运动，周围磁场发生变化，位于变化磁场中的线圈(4)通过电磁感应原理对外输出电能。作为进一步的优化，本专利技术还包括多个整流电路，各个线圈(4)的输出端连接在整流电路的输入端，各个整流电路的输出的电能以并联方式、或者串联方式、或者混联方式进行汇聚。整流电路将线圈(4)输出的交流电转化为直流电，有利于降低电能汇聚的难度。作为进一步的优化，各个线圈(4)及与之对应整流电路等其他附属电路固定在一个封闭的空腔中，空腔的尺寸与用以封装永磁体(3)的空腔(2)基本一致。作为进一步的优化，每个永磁体(3)相邻位置不存在另外一个永磁体(3)，这样可以避免两个永磁体(3)相互粘连，也有利于使各个线圈(4)所处位置的磁场强度最强。 本专利技术创造与现有技术相比，具有如下特征: 1、海浪、风能、水力、振动能都是清洁能源，不会产生化学污染，是一种取之不尽的能源。2、本专利技术整体使用漂浮结构，对海水深度不做要求，既可以部署在近海岸边，又可以部署在远离海岸线的区域，施工容易、对环境破坏小。3、本专利技术不受海浪强度限制，转换效率高，可充分地利用小、中、大海浪的波能发电。4、本专利技术可以用作风力发电。在装置上增加暴露在空气中的固定叶片，即进行风力发电。该叶片主要用于增大风阻，故而制作简单，形状灵活。风力发电可以与海浪发电同时进行，也可以单独悬挂在风口进行风力发电。5、本专利技术可以作为水力发电装置使用，使用绳子牵引，让本装置潜浮在水中，通过水力冲击，装置将在绳子末端做不规则摆动，带动内部的永磁体(3)运动。不需要拦河造坝抬高水位，建设成本低，维护简单，稳定性高，对生态环境没有影响，不受地势、水量等因素的限制。6、本专利技术可靠性高。装置内部包含多个独立的微发电结构体，既可以充分吸收能量，提高转化效率，也同时增强中装置的整体的可靠性，即便其中部分损坏，整个装置仍能进行电能转化。7、装置的腔体外壳，具备一定的抗冲击和抗腐蚀老化能力，可以抵御高强度风浪的冲击。主要部件位于封闭腔内，不受海水腐蚀危害,寿命长、建设和运行成本低,且系统组成简单、维护方便、能量转化率高。8、装置内每个微发电结构体都能对捕获的能量，同时通过正压电效应和电磁感应原理两种方式转化为电能，可发挥两种能量转化方式的优势，克服各自的不足，结构设计巧妙，能量转化效率高。9、该装置根据发电功率的要求可以设计成大小不等的体积，可在单独，也可以多台联网设置，建立一个大型发电厂，将可以发出巨大的电力，大大缓解能源紧缺状况。10、该装置可作为航标灯等海洋仪器设备供电、也可以通过电缆输送到海岛或沿岸并网供电，还可用在偏远山区供电，其应用领域很广。11、本专利技术可以用作装饰品、玩具等用途，适当改造可以作为家电小设备使用。例如，集成发光元件，可以作为台灯使用；集成MP3，可以作为音乐播放器使用；可以作为手机充电器。12、本专利技术还可以为穿戴式设备供电，人在运动过程中，将导致发电装置内部的各个永磁体(3)运动，引发磁场发生变化，进而输出电能。附图说明图1为立体阵列式波能发电装置结构示意图。图2为内部填充区剖面放大示意图。图3为单个发电单元整流后波形效果示意图。图4为多个发电单元整流后汇聚效果示意图。图5为一种并联方式汇聚的电路结构示意图。图中标号的含义为(I)外壳，(2)空腔，(3)永磁体，(4)线圈具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种立体阵列式波能发电装置，包括一个封闭的外壳(I)、多个空腔(2)、多个永磁体(3)和多个线圈(4)。图2是内部填充区剖面放大示意图。各个永磁体(3)各自位于一个封闭的空腔(2)中，永磁体(3)可以在空腔(2)中运动，永磁体(3)磁力线可以自由穿过空腔(2)外壳，形成空间磁场分布。空腔⑵和线圈⑷呈空间交错排列，对一个封闭的外壳⑴内部空间的部分或者全部进行填充，各个线圈(4)位于上述磁场当中。封闭的外壳⑴的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上。装置受外力作用，永磁体(3)将随随之在各自的腔体中做不规则运动，从而导致各永磁体(3)的磁场分布情况作不规则变化。位于各永磁体(3)相邻位置的各个线圈(4)恰好处于此不规则变化的磁场中，故而通过各个线圈(4)的磁通量将作不规则变化，依据电磁感应定律，线圈(4)两端将产生随之变化感应电动势。 进一步的，本专利技术还包括多个整流电路，各个线圈(4)的输出端连接在整流电路的输入端，各个整流电路的输出的电能以并联方式、或者串联方式、或者混联方式进行汇聚，具体采用哪一种连接方式可根据对输出电能的电压和电流大小等要求来决定。整流电路将线圈(4)输出的交流电转化为直流电，有利于降低电能汇聚的难度。不同线圈(4)间电能的汇聚将更为简单，汇聚电路的结构将更为简单，连接线路更容易实现，装置整体上更加简洁。图3是单个发电单元输出电能，经过整流后的波形效果图。由于各个线圈(4)所处的磁场环境等诸多因素并不完全相同，故而各个发电单元输出的电能信号的相位并不完全同步，幅值也会各有不同。若直接使用交流方式汇聚，同步问题难以处理。转化为直流信号以后，汇聚将变得十分简单。图4是多个发电单元输出电能整流后进行汇聚的波形效果图。进一步的，还可将各个线圈(4)及与之对应整流电路等其他附属电路固定在一个封闭的空腔中，空腔的尺寸与用以封装永磁体(3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种立体阵列式波能发电装置，其特征在于，包括一个封闭的外壳(1)、多个空腔(2)、多个永磁体(3)和多个线圈(4)；所述的永磁体(3)各自位于一个封闭的空腔(2)中，永磁体（3）可以在空腔（2）中运动，所述的空腔(2)和线圈(4)呈空间交错排列，对一个封闭的外壳(1)内部空间的部分或者全部进行填充，所述的封闭的外壳(1)的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张平，沈新秀，张秋平，
申请(专利权)人：张平，
类型：发明
国别省市：
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