[发明专利]一种重力摆浮筒式波浪能发电装置

说明书

本发明提供了一种重力摆浮筒式波浪能发电装置，浮筒中心设有主轴，主轴上部伸出浮筒上盖，主轴下端嵌入浮筒底部并固定，主轴中部套有一主动齿轮；重力摆设于浮筒上盖上部且与主轴上部相连；旋转发电机固定于浮筒底部，从动齿轮固定在旋转发电机的电机轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合；电力电子能量转换系统通过导线与旋转发电机连接，浮筒外部设有静态外部接口，静态外部接口通过导线连接电力电子能量转换系统的输出端。本发明结构简单，稳定性好，成本低，能够有效提高发电机的发电效率；装置密闭性好，不易造成损坏，可靠性强，使得维护费用低，可长时间生产作业，能够克服地域限制；装置可操作性强，能够大量的投入生产，易于回收。

技术领域

本发明属于海洋可再生能源利用技术领域，尤其涉及一种利用波浪能发电的重力摆浮筒式发电装置。

背景技术

目前，现有的波浪能发电装置主要有无人水下航行器波浪能发电系统、重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置等。

无人水下航行器波浪能发电系统是应用重力摆发电装置为其内部电子运行装置供电。无人水下航行器波浪能发电系统在水下运作，通过波浪的起伏使重力摆摆动，带动与重力摆相连的旋转电机旋转切割磁力线实现发电。该装置在水下作业仅为内部电子设备供电，发电量较小，发电成本高，主要用于探测。

重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置是利用重力摆的摆动带动液压发电装置发电。重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置在水面工作，通过波浪的运动使滑块脱离平衡位置，从而使得重力摆摆动，驱动液压缸等装置实现发电。装置结构复杂，内部有两个液压式能量转化系统，发电效率提高的同时成本增加，并且内部复位弹簧由于承受重物在极端情况下易损坏，须经常维护，增加了维护成本。

综上，目前现有的波浪能发电装置具有发电成本高、维护费用高、装置结构复杂、密闭性差等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、全封闭、使用年限长、维护费用低的波浪能发电装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种重力摆浮筒式波浪能发电装置，其特征在于：包括浮筒，浮筒中心设有主轴，主轴上部伸出浮筒上盖，主轴下端嵌入浮筒底部并固定，主轴中部套有一主动齿轮；重力摆设于浮筒上盖上部且与主轴上部相连；

旋转发电机固定于浮筒底部，从动齿轮固定在旋转发电机的电机轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合；电力电子能量转换系统通过导线与旋转发电机连接，浮筒外部设有静态外部接口，静态外部接口通过导线连接电力电子能量转换系统的输出端。

优选地，所述浮筒底部设有固定底板，所述主轴下端嵌入固定底板并固定，所述旋转发电机和电力电子能量转换系统均固定于固定底板上。

优选地，所述主动齿轮与主轴中部固定，主动齿轮能够随着主轴旋转而旋转。

优选地，所述从动齿轮与主动齿轮的高度、厚度均一致。

优选地，所述主动齿轮的外径大于从动齿轮。

优选地，所述浮筒为圆柱形密闭结构，采用轻型铝合金材料制作。

优选地，所述重力摆为扇形。

优选地，所述重力摆尾端与主轴上部一体成型；或所述重力摆尾部形成圈状结构套入主轴上部，并与主轴固定。

优选地，所述旋转发电机为永磁旋转电机。

优选地，当浮筒漂浮在海面时，随着波浪的起伏，重力摆在重力和惯性作用下做摆动，带动与主轴相连的主动齿轮旋转，驱使从动齿轮旋转，带动旋转发电机的转子旋转切割磁力线，使其产生感应电动势，实现发电；电力电子能量转换系统通过导线将旋转发电机发出的不规律的交流电转换为可利用的工频交流电，然后通过静态外部接口将电导出来。