[实用新型]嵌套浮摆式波浪发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海洋波浪能发电的装置，特别是涉及一种嵌套浮摆式波浪发电装置，属于新型可再生能源技术领域。

背景技术

随着世界经济的发展、人口的激增、社会的进步，人类对能源的需求日益增长。海洋中蕴含着丰富的资源，随着陆域资源的开发利用，在陆上资源日益短缺的今天，人们不得不转向海洋领域的开发研究去寻找新的发展空间。能源科学和海洋技术的重新升温，为解决这一世界性的能源与环境问题开辟了新的途径。波浪发电作为一种新能源的来源，受到世界各国的重视。波浪能利用的装置种类繁多，关于波能转换装置的实用新型专利成百上千。

在上述背景下，波浪能的开发利用正日益受到关注，经过20世纪70年代对多种波浪能装置的试验和研究到80年代的海况试验及应用示范研究，国内外很多学者相继提出了很多不同种类的波能转换装置，波浪发电技术已逐步接近实用化水平。波能发电的关键技术是中间的转换装置，目前研究最多、应用最广的四种装置为：振荡水柱式波能装置、摆式波能装置、聚波水库波能装置、振荡浮子式波能转换装置。

振荡水柱式波能装置是以空气作为转换的介质，其一级能量转换机构为气室，二级能量转换机构为空气透平。振荡水柱波能装置的优点是转动机构不与海水接触，防腐性能好，安全可靠，维护方便。其缺点是二级能量转换效率较低。现有振荡水柱式波能收集转换装置多用于航标灯等微型电力设备的供电，输出功率较小；近岸振荡水柱式波能收集转换装置对海岸地形要求较高。

摆式波能装置是通过摆体在波浪力的作用下发生的前后或上下摆动，将波浪能转换为摆轴的动能。摆式装置的转化效率高，但机械和液压机构的维护较为困难。其另一优点是可以方便地与相位控制技术相结合。相位控制技术可以使波能装置吸收到装置迎波宽度以外的波浪能，从而大大提高装置的转换效率。

聚波理论最早由挪威特隆姆大学的Falnes和Budal提出。聚波水库装置利用喇叭型的收缩波道，作为一级能量转换机构。波道与海连通的一面开口宽，然后逐渐收缩通至贮水库。其优点是一级转换没有活动部件，可靠性好，维护费用低，系统出力稳定，几乎不受波高和周期的影响。不足之处是电站建造对地形有要求，不易推广。

振荡浮子式波能装置是在振荡水柱式装置的基础上发展起来的波能发电装置。其优点相当明显，不仅转换效率较高，而且减少了水下施工，建造容易，成本低廉。

综上所述，目前所知的波能转换装置不能兼顾高效和高可靠度、高波能转换效率等问题。因此，对于波浪能的开发来说，高效转换技术仍是研究的难点和重点，由于波浪的不稳定性导致其转换装置经常处于非设计工况，因此提高波能转换率，降低波能发电成本始终是波能研究领域的主要目标。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种嵌套浮摆式波浪发电装置，该装置集高效率与高可靠性为一体，并且成本低廉，能够适应不同的地形和海况条件。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种嵌套浮摆式波浪发电装置，包括内浮子和外浮子；

所述外浮子包括封闭防水层和置于所述封闭防水层外部的封闭外浮子壳体，所述封闭外浮子壳体和所述封闭防水层之间形成第一腔室，所述第一腔室在所述外浮子中心处的横截面为圆环形，所述第一腔室内固定有多个均布的磁铁和配重A，将所述第一腔室沿其中心处的横截面周向分为2N等份，N为自然数，每一等份腔室内的磁铁的磁极方向相同，相邻等份腔室内的磁铁的磁极方向相反；

所述内浮子包括封闭内浮子壳体，所述内浮子壳体内固定有依据发电机线圈缠绕方法缠绕的电子线圈和配重B，所述电子线圈和所述配重B形成中空结构；

所述封闭内浮子壳体置于所述封闭防水层内部；

所述封闭内浮子壳体和所述封闭防水层之间形成第二腔室，所述第二腔室内有内置水体，所述内置水体上浮有所述内浮子；

所述内浮子壳体与所述封闭防水层之间通过限位系缆连接；

所述封闭外浮子壳体通过锚链与海底基岩连接；

所述电子线圈上连接有输出导线，所述输出导线延伸至所述外浮子的外部。

所述封闭防水层是由柔性材料制成的。

所述封闭外浮子壳体和所述封闭内浮子壳体的外表面均为球形。

所述封闭外浮子壳体和所述封闭内浮子壳体的外表面均为柱形。

多个所述磁铁通过夹设在所述第一腔室内的橡胶体固定。

所述封闭防水层是由橡胶制成的。

本实用新型具有的优点和积极效果是：