[发明专利]一种谐振式波浪能发电装置

说明书

本发明提供了一种谐振式波浪能发电装置，包括密闭的浮筒(5)和振子(10)，振子(10)置于浮筒(5)内，振子(10)通过弹性体(4)悬吊于浮筒(5)的上端部，振子(10)具有中空腔，中空腔中置有风扇(9)，振子(10)将浮筒(5)分为上空腔和下空腔，振子(10)具有依次连通上空腔、中空腔和下空腔的内侧气流通道(7，13，14，18)。

技术领域

本发明属于新能源和再生能源领域。具体地，本发明涉及一种将波浪能转化成电能的装置。

背景技术

波浪能属于一种清洁和可再生能源，蕴藏量非常丰富，而且相比风能和太阳能，有能量密度大，持续性好等特点，是非常有潜力的新能源。但从开发的角度，波浪能的缺点也很明显，虽然能量密度大，但功率密度低，波浪的速度低，频率低，造成很难高效的转换，相对风能和太阳能，环境恶劣，需要接触水，海水更具有腐蚀性，所以目前虽然有很多的研究，开发了很多波浪能发电形式。例如：摆式、振荡水柱式、振荡浮子式等。但这些波浪能发电机构，通常成本非常高，结构相对较复杂，不能高效、可靠的实现电能的转换，所以目前应用较少。因此，本发明提出一种结构简单、可靠性高的谐振式波浪能发电装置。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

针对上述存在的问题，本发明提供一种谐振式波浪能发电装置，该装置结构简单，成本低，能够高效吸收波浪能量转换成电能。

本发明的谐振式波浪能发电装置主要包括浮筒和内置的振子两个部分，浮筒随着波浪振动，内置的振子通过弹性体(例如弹簧)和浮筒连接，构成弹簧振子，通过设定振子质量和弹簧刚度，使其和波浪的频率接近，从而发生谐振，高效的吸收波浪能并转化成振子的动能。浮筒内部的容腔被振子隔离为上下两腔，振子振动过程中，上下两腔的气体被振子压缩，经过设计的气流通道吹动内置在振子中的风扇旋转，进而推动发电机产生电能。

本发明的谐振式波浪能发电装置包括：浮筒，振子；所述振子置于所述浮筒内；所述振子通过弹性体悬吊于所述浮筒的内部；所述振子具有中空腔，所述中空腔中置有风扇和发电机；所述振子将所述浮筒分为上空腔和下空腔；所述振子具有依次连通所述上空腔、所述中空腔和所述下空腔的内侧气流通道。

其中，所述弹性体可以是弹簧，或其他类型的弹性体；所述浮筒优选为圆筒状(也可以是其他合适形状)，相应的，所述振子优选为圆柱状(也可以是其他合适形状)；所述内侧气流通道可以是多条(例如2，3，4，5，6条等)。

进一步地，所述振子还具有依次连通所述上空腔和所述下空腔的外侧气流通道。

其中，所述外侧气流通道也可以是多条(例如2，3，4，5，6条等)。

进一步地，所述内侧气流通道与所述上空腔连通的端部设置有单向阀，该单向阀仅允许气流由下空腔经由中空腔向上空腔流动；所述外侧气流通道与所述下空腔连通的端部设置有单向阀，该单向阀仅允许气流由上空腔向下空腔流动。从而实现气流单方向吹过风扇，保证风扇始终朝一个方向旋转。

其中，上述单向阀可以是薄片式单向阀，也可以是其他类型的单向阀。

进一步地，所述浮筒的上端部设置有浮标。所述浮标能够保证发电装置在海洋中不会倾翻，保证发电装置在垂直位置工作，同时增大和波浪的接触面积，提高波浪能的吸收效率。

进一步地，所述振子的外表面周向设置有沟槽，用于装配导向带，阻断气流经由所述振子的外表面与所述浮筒的内壁之间的间隙流动，同时减小振子运动过程的摩擦。

其中，所述沟槽可以是1圈，2圈，3圈或其他合适的数目。