[发明专利]一种波浪能转换装置

说明书

本发明涉及一种波浪能转换装置，包括固定支架(1)，与固定支架(1)固定连接的壳体(2)，在壳体(2)内固定有发电机(11)，与发电机相连的传动轴(10)和浮子。其特征在于，所述的浮子包括用于吸收海水表面的波浪能的漂浮浮子(3)和用于吸收海水深层的波浪能的浸没浮子(4)，两种浮子均设置有与相应的旋转杆的螺旋相匹配的螺旋通孔，并通过相应的旋转杆与设置在传动轴上的单向棘轮(9)相连，单向棘轮用于将旋转杆产生的旋转运动转换为棘轮的单向运动。

技术领域

本发明属于波力发电领域，具体涉及一种波浪能转换装置。

背景技术

能源是人类生存和发展的基石，人类社会的发展史也可以说是一部能源发展的演化史。化石燃料的不可再生性以及对环境的污染让国内外相关科研人员把目光聚焦到了新能源的研究利用上。海洋被认为是地球上最后的资源宝库，而波浪能是海洋能源中蕴藏最丰富、最有开发潜力的能源之一。我国作为海浪能源资源极其丰富的国家，充分利用波浪能这一清洁的可再生能源，建立高效率的新型波浪发电控制系统，解决可靠性提高和效率提高等关键技术，在波浪能丰富的地区进行波浪发电系统研究以缓解能源压力，对支持我国沿海城市用电和促进我国海洋资源、海洋经济的可持续开发和实现船舶动力的梦想具有重要意义。

正常情况下，海洋的波浪是时刻变化的，波浪能的能量分散不易集中，而且现有的波浪能转换装置大多以单一的波浪能转换装置为主，因此致使装置的发电总效率较低，无法满足用户的正常需求。针对这种情况，波浪能转换装置的阵列式发展成为波浪发电研究人员关注的热点。但是这种阵列排布下的波浪能转换装置仅仅只是原有的波浪能转换装置数量上的整合叠加以达到更大的波能捕获，依旧无法对波浪能进行充分的利用。如何实现波浪能转换装置“系统”级的最大波能捕获以及波浪能更加充分地利用，是目前波浪发电研究中仍需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种新型的波浪能转换装置。该装置通过比较简单的结构和部件同时吸收海洋深处的波浪能和海水表层的波浪能，并且以浮子的阵列排布形式实现波浪能的充分利用。技术方案如下：

一种波浪能转换装置，包括固定支架1，与固定支架1固定连接的壳体2，在壳体2内固定有发电机11，与发电机相连的传动轴10和浮子，其特征在于，所述的浮子包括用于吸收海水表面的波浪能的漂浮浮子3和用于吸收海水深层的波浪能的浸没浮子4，两种浮子均设置有与相应的旋转杆的螺旋相匹配的螺旋通孔，并通过相应的旋转杆与设置在传动轴上的单向棘轮9相连，单向棘轮用于将旋转杆产生的旋转运动转换为棘轮的单向运动。

优选地所述的装置还包括与固定支架1或壳体2固定连接的杆件固定座5，用于限制旋转杆的摆动。所述的装置包括通过固定座5固定的固定杆8，两种浮子均设置有用来将浮子串在固定杆8上的通孔，通孔的内尺寸大于固定杆8的外尺寸。所述的固定杆的截面为十字形状，用于将两种浮子串在固定杆上的浮子通孔的截面也为十字形状。在固定杆8上设置有用来限定各个浮子上下运动幅度的限位器12。在固定杆上设置有缓冲弹簧13，用以对浮子的运动起缓冲作用。

本发明的有益效果如下：

1)本装置可以充分利用不同水深层次的波浪能，利用浮子的起伏运动吸收海水表面的波浪能和一定海水深度下的波浪能。

2)本装置可以实现同水深波浪能的充分利用，通过优化算法针对浮子的形状对浮子之间的间距进行设置，在尽可能节省成本的情况下实现波浪能的最大波能捕获。

3)本装置将浮子起伏的波浪能转换为旋转杆的高速旋转运动，从而带动波浪发电机的传动轴旋转，使永磁同步电机发电，在尽可能减少机械器件损耗的情况下，具有从波浪力到发电机原动力输入加速的作用。

4)将多个浮子通过旋转轴和棘轮固定于发电机的传动轴上，任意一个浮子的运动都可以通过传动轴带动波浪发电机进行发电，实现了波浪能更长时间地能量输出。