[发明专利]海上波浪能发电装置、风浪集成发电系统和方法

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

为了解决海上可再生的波浪能源的利用问题，本发明提出如下技术方案：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明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1-6任一项所述的海上波浪能发电装置。

本发明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。

本发明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。

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。