[发明专利]一种漂浮式波浪发电装置

说明书

本发明公开了一种漂浮式波浪发电装置，包括浮筒、壳体、中心轴、磁极、线圈、实心铁球；实心铁球通过中心轴固定设于浮筒下方；壳体可滑动的设于中心轴外周侧，包括内壳和外壳，该内壳和外壳上下密封连接形成内部密封空间，磁极和线圈均位于该内部密封空间内；磁极为多组，固定设于外壳内壁上，且沿中心轴轴向均匀分布；各组磁极均包括两个极性相异的弧形磁铁，沿内壳周向相对设置；线圈缠绕设于内壳外壁处；中心轴包括多个交替设置的导磁材料部分和非导磁材料部分。本发明发电装置，利用浮筒随波浪上下起伏，从而使得壳体中设置的磁极穿过由线圈形成的闭合回路中的磁通量产生变化，实现对波浪能的高效利用进行发电。

技术领域

本发明涉及一种发电装置，具体涉及一种漂浮式波浪发电装置。

背景技术

随着世界矿物能源的逐步减少，人们必须寻找新的能源，海洋能源无疑是首选的新能源之一；随着矿物能源对环境的破坏日益严重，人们也在寻找新的替代能源，可再生、清洁的海洋能源，也是最理想的替代能源之一。波浪能是最清洁的可再生资源，且储量大、分布广，所以尽管其不稳定、利用难，多年来世界各国仍投入很大的力量进行不懈的探索和研究。

目前已经研究开发比较成熟的波浪发电装置基本有三种类型：振荡水拄型、机械型、水流型，这三种类型各有优缺点，但有一个共同的问题是波浪能转换成电能的中间环节多，效率低，电力输出波动性大。

针对上述问题，为了改善极端天气以及波浪变幻莫测造成装置负载加大的压力，为了提高发电装置的效率，文章编号为1673-8241(2019)08-041-03，名称为“摇摆式波浪能发电装置模型研究”设计了一种摇摆机械式波浪能转化发电装置，浮子在波浪的驱动下摆动带动齿轮，齿轮通过传动装置带动发电机转轴发电，实现了将波浪能转化为电能。该装置虽经实验证明整体转化效率较高具有一定的应用潜力，但其中机械传动结构对齿轮和传动轴的考验较大，中间环节略繁琐，装置整体结构在海况复杂的情形下难以维持平衡。

因此，提供一种低损耗、高效率，结构简单、中间环节少、使用灵活性强，可行性与实用性高、使用寿命长、环保的波浪发电装置，已经是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、使用寿命长、环保的波浪发电装置。

为了达到上述目的，本发明公开了一种漂浮式波浪发电装置，包括浮筒、壳体、中心轴、磁极、线圈、实心铁球；所述实心铁球通过中心轴固定设于浮筒下方；所述壳体可滑动的设于所述中心轴外周侧，包括内壳和外壳，该内壳和外壳上下密封连接形成内部密封空间；所述磁极和线圈均位于内壳与外壳之间的密封空间内；所述磁极为多组，固定设于外壳内壁上，且沿中心轴轴向均匀分布；各组磁极均包括两个极性相异的弧形磁铁，沿内壳周向相对设置，所述线圈缠绕设于内壳外壁处，且与磁极之间存在气隙；所述中心轴包括多个导磁材料部分和非导磁材料部分，导磁材料部分和非导磁材料部分交替设置，且各导磁材料部分沿中心轴轴向长度均不一致。

通过浮筒漂浮在水面，随着波浪起伏升降，带动中心轴相对壳体上下自由移动，同时利用壳体中设置的磁极穿过由线圈形成的闭合回路，闭合回路中的磁通量随中心中的上下往复运动发生变化，从而产生感应电势，进行波浪发电。同时，内外壳体采用密封设计，防止水进入壳体内。

其中，中心轴的各导磁材料部分由上至下长度逐渐增加。

通过导磁材料的长度变化，中心轴上下往复运动使得处于磁极间导磁材料的长度不断变化，从而使得线圈所形成闭合回路中的磁通量能够快速发生变化。

进一步的，中心轴的各非导磁材料部分沿中心轴轴向长度一致，且小于相邻两组磁极在中心轴轴向的间隔。

非导磁材料的长度略小于相邻两组磁极在中心轴轴向的间隔，能够进一步快速反应磁场变化。