[发明专利]一种兼顾防波与发电功能的浮式防波堤

说明书

本发明公开了一种兼顾防波与发电功能的浮式防波堤，包括浮堤单元，浮堤单元包括上层浮体和消波结构，消波结构包括摇晃发电单元和水轮发电单元，摇晃发电单元利用的是波浪能摇晃发电，水轮发电单元是利用水流能旋转发电，使得线圈进行切割磁感线发电产生电流，由磁生电产生电能。本发明通过摇晃发电单元和水轮发电单元进行聚能，小型化的拾能单元克服了波浪能的不稳定特点，实现水流能和波浪能的同时利用，提高了浮堤的发电效率，并且发电单元组成的阻尼结构具有良好的消波效果，从而实现防波发电一体化。

技术领域

本发明涉及一种浮式防波堤，特别是涉及一种兼顾防波与发电功能的浮式防波堤。

背景技术

目前，浮式防波堤因其诸多优点而得到广泛的应用和发展，同时浮式防波堤还有很多的设计利用空间，浮式防波堤不仅局限于消波这一功能，还可以利用浮堤消耗的波浪能进行发电。这样可以将消耗的波浪能转换为电能，保护海洋结构物的同时也可以为海洋结构物提供能源，充分体现了环保这一特点。波浪能作为理想的清洁能源之一，分布广，蕴藏量大，在海岛发电、海洋浮标、波力电站等方面应用的越来越广，前景广阔。

但是，波浪能具有能量多变、不稳定性、利用效率低以及投入成本高等诸多问题，因此很难利用。现有的很多发电浮式防波堤也很难投入实用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种兼顾防波与发电功能的浮式防波堤，能够高效利用波浪能，具有防波发电一体化的功能。

技术方案：本发明的一种兼顾防波与发电功能的浮式防波堤包括浮堤单元，浮堤单元包括位于两侧的基板、上层浮体、位于上层浮体下方的消波结构，上层浮体和消波结构固定于两侧基板中；

消波结构包括摇晃发电组和水轮发电组，摇晃发电组包括若干沿长度方向依次连接的摇晃发电单元，摇晃发电单元包括第一圆柱外壳和设于第一圆柱外壳内的U型磁铁，U型磁铁两侧固定连接有连接件，两侧的连接件均与第一连接轴转动连接，U型磁铁的磁场中设有垂直于磁感线方向的线圈，线圈与第一圆柱外壳固定连接；相邻摇晃发电单元之间可通过连接轴相互连接起来。

水轮发电组包括若干沿长度方向依次连接的水轮发电单元，水轮发电单元包括第二圆柱外壳和其内部的第二连接轴，第二圆柱外壳的外表面固定设有产生升力的机翼，第二圆柱外壳的内表面固定设有至少一对磁铁，每对磁铁包括围绕连接轴相对设置的两块磁铁，两块磁铁的磁极相反，因此每对磁铁相互吸引；连接轴上固定设有矩形线圈，矩形线圈位于成对设置的磁铁的磁场中，且矩形线圈的中心轴与第二圆柱外壳的中心轴相重合；相邻水轮发电单元之间通过连接轴相互连接起来。

即本发明是通过上层浮体和圆柱消波结构进行消波，通过摇晃发电单元和水轮发电单元发电，从而实现浮式防波堤的消波与发电功能。其中摇晃发电单元和水轮发电单元的主体结构可以采用钢制成。

摇晃发电单元利用波浪能进行摇晃发电，当波浪来袭时，第一圆柱外壳产生摇晃，固连在圆柱外壳上的线圈随之运动，但U型磁铁由于下端的自身惯性比较大，使U型磁体与线圈产生了相对运动，从而使得线圈进行切割磁感线发电产生电流；而当波浪即将停止时，磁铁又会由于自身惯性继续摆动，产生电流，直至相对运动停止。

而水轮发电单元利用水流能进行旋转发电，当水流来袭时，机翼产生升力，随之带动第二圆柱外壳做旋转运动，进而带动固定在圆柱外壳内表面上的磁铁随之旋转，从而使固定在中心的矩形线圈与磁体产生相对运动，实现线圈切割磁感线，由磁生电产生电能。

进一步地，所述上层浮体包括提供浮力的空心圆柱管和摇晃发电组，空心圆柱管和摇晃发电组平行设置，空心圆柱管和摇晃发电组交错排列并使得上层浮体的横截面为倒置的梯形。优选地，所述上层浮体的横截面为倒置的等腰梯形。上层浮体利用空心圆柱管提供浮堤漂浮在水中的整体浮力，摇晃发电单元进行发电，摇晃发电单元排列于相邻空心圆柱管之间，当波浪来袭时，浮体减波的同时自身会产生一定的晃动，带动中间的摇晃发电单元发电。此外，上宽下窄的倒梯形设计提高了消波和聚波的能力。