[发明专利]一种船型波浪能电磁发电装置

说明书

技术领域

本发明属于新型可再生能源技术和海洋装备领域，特别是一种船型波浪能电磁发电装置。

背景技术

随着全球能源危机和温室效应的加剧，海洋可再生能源的开发越来越受到重视。其中，波浪能由于其储量巨大受到广泛关注，目前已有大量形式各异的波浪能装置被研发出来。根据波浪能装置布放的位置，可将其分为三类：离岸式、近岸式和沿岸式。由于易于安装和维护、建设成本低等特点，早期研究较多、应用较广的设计大多都属于近岸式和沿岸式。然而，近岸地区相对较低的波浪能密度大大限制了波浪能的利用和波浪能技术的发展。

相对地，在深水地区波浪能的密度较高，同时又不会占用宝贵的陆地资源，在近些年来深水区离岸式波浪能装置受到人们更多的关注，其具有代表性的是位于苏格兰的波浪能发电公司Pelamis在葡萄牙开发的Agucadoura波浪能发电场中的“海蛇”发电装置。一般地，离岸式装置安装于深水区域(水深大于40米)，这给波浪能装置的安装和维护都带来了挑战。由于离岸区域风浪资源丰富，且在时间分布上变化较大，甚至还会面临台风等极端天气，工程师们不得不重点考虑离岸式波浪能装置的稳定性和安全性。在保证波浪能转换装置能适应不同的天气状况的同时，需要考察设计在极端天气条件下的生存策略和生存能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服上述现有波浪能技术的布放地区能量密度低、安全性差等不足，提供一种船型波浪能电磁发电装置，它能根据海浪传递的方向自动调整自身的朝向，高效地将波浪能转化为电能，适用于深水区域，为海上采油平台、观测站等离岸设施提供电力，同时具有较高的可靠性，易于安装和移动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种船型波浪能电磁发电装置，包括船型漂浮主体、摆板、传动装置和电磁发电箱。其特征是：船型漂浮主体的侧面安装有传动装置和摆板；电磁发电箱布放于漂浮主体的内部；摆板通过传动装置和电磁发电箱连接；传动装置连接电磁发电箱内的电磁铁，并带动电磁铁在发电箱内往复运动使感应线圈内的磁通量发生变化从而产生电力。

所述的一种船型波浪能电磁发电装置，其特征是：船型漂浮主体为椭圆形柱体结构，内部中空。

所述的一种船型波浪能电磁发电装置，其特征是：传动装置由一个长连杆和一个短连杆组成，两个连杆之间铰接连接。

所述的一种船型波浪能电磁发电装置，其特征是：传动装置与摆板连接是铰接连接，与电磁铁连接是刚性连接。

所述的一种船型波浪能电磁发电装置，其特征是：长连杆左侧上下都安装有密封垫片。

所述的一种船型波浪能电磁发电装置，其特征是：电磁铁所处通道两端都安装有缓冲垫片。

船型漂浮主体可以采用单锚链固定于海底，其可以在海平面上朝向任意方向。漂浮主体的椭圆形外形以及摆板的布放方法使得整体发电装置在迎向来波方向时装置受到的水动力学阻力最小，由此，当波浪作用于船型漂浮发电装置时，装置会自动调整为朝向来波的方向。同时，较小的水动力学阻力也保证了在风浪条件较为恶劣时，整体发电装置受到的波浪力较小，保障了装置的安全性。

摆板与漂浮主体铰接相连，只有一个转动的运动自由度。海浪传递过来时，波峰作用于两个前摆板，摆板的转动带动短连杆和长连杆运动，与长连杆刚性连接的电磁铁也随之运动。在波浪的波峰和波谷的往复交替作用下，电磁铁的运动也是往复的，并使得电磁铁周围线圈中的磁感应通量也是往复变化的，由此产生电流发出电力。由于漂浮主体周围安装有多个摆板，这多个摆板之间相互独立，发电系统也互不影响，有利于整体波浪能装置电能输出的稳定性。

本发明的有益效果是：

本发明适用于波浪能资源较为丰富的深水区域，采用椭圆形船型漂浮主体和多摆板设计，能够根据来波方向自动调整装置朝向；其发电原理简单，形式稳定；发电系统均安装于船型主体内部，安全性高；本设计基于漂浮式平台，形式简单，便于安装和转移。

附图说明

图1是本发明的安装示意图。

图2是本发明的传动装置和发电箱的结构示意图。

图3是本发明的发电箱的侧向剖视图。

图中，1-船型漂浮主体，2-摆板，3-发电箱，4-电缆，5-传动装置，6-铰接点，7-铰接点，8-短连杆，9-铰接点，10-长连杆，11-密封垫片，12-电磁铁，13-线圈，14-缓冲垫片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：