[发明专利]功率可调式波浪发电机

说明书

本发明具体为一种功率可调式波浪发电机，解决了现有波浪发电存在能量摄取能力差、发电效率低、发电功率无法调节且易发生事故危险的问题。支撑平台上设置有发电机，发电机的输入轴下方设置有回转轴，回转轴上均布设置有叶轮杆，且回转轴上套接有控制电源接口，每个叶轮杆上均设置有沿其径向滑动的叶片框架，叶片框架内设置有若干上下分布的叶片，每个叶片框架上的所有叶片组成的形状为百叶窗状，且所有叶片上设置有与其铰接的一根叶片提升杆，回转轴周围设置有同步移动机构和提升机构。本发明不仅可满足波浪小的情况下高效发电，而且波浪力不变时可根据发电的满负荷调节摄取的能量，同时可在灾难性气候条件下自动避灾。

技术领域

本发明涉及新型清洁能源领域，尤其涉及波浪发电技术，具体为一种功率可调式波浪发电机。

背景技术

随着世界经济的发展、人口的激增、社会的进步，人们对能源的需求日益增长。占地球表面积70％的广阔海洋，集中了97％的水量，蕴藏着大量的能源，其中包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。其中，波浪能由于开发过程中对环境影响最小且以机械能的形式存在，是品位最高的海洋能。据估箅，全世界波浪能的理论估算值为（10⁹）kW量级，是现在世界发电量的数百倍，有着广阔的商业前景，因而也是各国海洋能研究开发的重点。

海洋波浪能是一种洁净无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源。我国海岸线漫长曲折，蕴藏着丰富的海洋波浪能资源，开发和利用海洋波浪能，对于缓解我国能源危机具有重大意义。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。

现有波浪能发电方式按能量中间转换环节主要分为机械式、气动式和液压式三大类都是开发利用波浪的势能。机械式发电方式是通过某种传动机构实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电的方式。气动式发电方式是通过气室、气袋等泵气装置将波浪能转换成空气能，再由气轮机驱动发电机发电。液压式发电方式是通过某种泵液装置将波浪能转换为液体(油或海水)的压能或位能，再由油压马达或水轮机驱动发电机发电的方式。

上述波浪能发电方式均是利用海洋表面的势能进行发电，但波浪的动能要远大于势能，当然动能摄取难度也远大于势能摄取，因为能量摄取能力较大，而且在波浪较小时，发电效率特别低下，并且波浪力不变时发电功率无法调节，同时在灾难性巨浪条件下易发生事故危险，无法应用于实际生产中。

发明内容

本发明为了解决现有波浪发电存在能量摄取能力差、发电效率低、发电功率无法调节且易发生事故危险的问题，提供了一种功率可调式波浪发电机。

本发明是采用如下技术方案实现的：功率可调式波浪发电机，包括设置于海上的支撑平台，支撑平台上设置有发电机，发电机的输入轴下方设置有与其连接的回转轴，回转轴上均布设置有若干径向放置的叶轮杆，且回转轴上套接有位于支撑平台下侧的控制电源接口，每个叶轮杆上均设置有沿其径向滑动的叶片框架，叶片框架内设置有若干上下分布的叶片，每个叶片框架上的所有叶片组成的形状为百叶窗状，且所有叶片上设置有与其铰接的一根叶片提升杆，回转轴周围设置有同步移动机构和提升机构。

该结构设计中，叶片框架有半圈处于顺水状态，另外半圈处于逆水状态，叶片框架逆水半圈的叶片在阻力作用下自由开起，而叶片框架顺水半圈的叶片在推力的作用下自动关闭，但为了控制力矩大小，可通过提升机构拉动叶片提升杆，进而控制顺水半圈叶片的开启程度，实现水门调节；通过同步移动机构驱动叶片框架沿叶轮杆径向移动，调整叶片框架中心到回转轴轴心的距离实现调辐，即调整叶片框架受力中心的半径大小，叶片框架受力中心半径越大产生的力矩越大，叶片框架受力中心半径越小产生的力矩越小；通过水门调节或调幅程度调节或两者的结合，实现对波浪发电机的功率调节，不仅可满足在波浪小的情况下高效发电，而且波浪力不变时可根据发电的满负荷调节从水中摄取的能量，同时可在灾难性气候条件下自动避灾，确保安全发电。克服了现有波浪发电存在能量摄取能力差、发电效率低、发电功率无法调节且易发生事故危险的问题。