[发明专利]一种海浪能双向高效吸收发电装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。