[发明专利]混合波力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种为航标提供能源的装置，尤其涉及一种基于电磁原理、液压驱动原理以及波浪理论，将波浪能转换为电能的混合波力发电装置。

背景技术

波能作为一种绿色的自然能源，总量是巨大的。由于航标的特殊使用场合，使得波力发电成为很有发展前景的航标能源之一。

目前在航标中应用的波力发电装置主要为气动型装置，分为两类：一类是带整流阀门的冲击式空气透平波力发电装置；另一类是新型对称翼空气透平波力发电装置。其共同的工作原理是，航标的浮体中心有一中央贯通的的管道，管子的下端与大海相通，管子的上端装有阀门、喷嘴、空气透平、发电机，并与空气相通。在波浪的作用下，航标浮体做升沉和纵摇运动，使其气室内的水柱做相对于气室的往复运动，迫使空气做往复运动，驱动空气透平和发电机发电，从而为航标提供能源。气动型波力发电航标存在的缺点是波能吸收效率低；空气叶轮转换效率不高，一般在15％左右；在小波浪情况下，发电极不稳定；中央管道容易受到沉积海草、贝类以及其他形式的污染，严重影响装置的效率。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种能够提高系统的波能转换效率，发电相对稳定，受海洋生物影响较小的混合波力发电装置。本发明采用的技术手段如下：

一种混合波力发电装置，其特征在于包括上浮体和下浮体两部分；所述上浮体是中空的，并在一侧设有开口，所述上浮体的中空部分设有浮子用于随波浪垂荡；所述下浮体内部设有导电线圈、液压缸、液压马达、发电机和蓄电池；所述液压缸通过液压管路同液压马达相连接，所述液压马达的出轴通过联轴器与发电机输入轴相连接；所述上浮体中的浮子通过连杆连接到液压缸中的活塞上，在液压缸上部设有环绕连杆并相对液压缸位置固定的若干匝导电线圈，与导电线圈对应位置的连杆上固定磁体，所述导电线圈的输出端和所述发电机的电流输出电极通过整流单元后连接到蓄电池上。

所述上浮体和下浮体为一体设计，或为分体设计在使用时将上浮体和下浮体相固定。所述液压缸内上腔安装有连接液压缸顶部和活塞的弹簧。所述所述液压缸内的液压介质为水。所述浮子为圆柱形，且浮子的固有频率同其所处海域的平均频率相同或近似相同。所述浮子和连杆以铰链的方式相连接。

所述上浮体上装有辅助转动和风能利用装置，所述辅助转动和风能利用装置包括风叶、传动轴、轴承和发电机；所述风叶通过传动轴和同发电机的输入轴相连接，所述风叶和传动轴相固定，传动轴通过轴承固定在上浮体上。

所述风叶为风向标的形状。

述发电机通过输出端子将电能输出到其内部的蓄电池中或下浮体中的蓄电池中。

本发明所述的混合波力发电方法及装置具有如下突出优点：

1、由于利用了波浪的反射、衍射，以及共振原理，使波浪能的吸收效率得以提高；

2、利用电磁原理以及液压驱动原理共同转换波能，大大提高能量转换效率，提高可靠性；

3、浮子包含在上浮体内部，起到保护浮子的作用，避免大波浪对浮子的冲击与破坏；

4、整个装置只有浮体与海水接触，减少了海洋生物的影响，可维护性增强。

附图说明

本发明共有4张附图，其中：

图1为本混合波力发电装置的主视结构示意图；

图2为上浮体的俯视图；

图3为图1中A-A的剖视图；

图4为辅助转动和风能利用装置示意图。

图中：1、上浮体，2、浮子，3、连杆，4、导电线圈，5、磁体，6、弹簧，7、液压缸，8、下浮体，9、液压马达，10、发电机，11、蓄电池，12、开口，13、横板，14、活塞，15、液压管路，16、连接导线，17、铰链，18、风叶，19、传动轴，20、轴承，21、发电机，22、输出端子。

具体实施方式

本发明基于波浪理论，包括波浪的反射、折射、衍射以及共振原理，设计一种更为高效的波能吸收结构，吸收的波能再通过电磁发电机构和液压马达驱动机构，转换为电能，最后两部分电能通过整流输出稳定的电流。