[发明专利]一种应用于浮式装备的随体式波浪能发电装置

权利要求书

1.一种应用于浮式装备的随体式波浪能发电装置，其特征是，安装于浮式装备内部，当海洋波浪作用于浮式装备时使其发生运动，浮式装备的运动传播至发电装置，通过装置的能量转换机构将机械能转化为电能，为浮式装备上的电子设备供电；所述装置包括外壳、振动机构、发电机构、控制机构和润滑机构；所述外壳为一圆柱型金属壳体，装置的所有部件安装于外壳内部，形成一个封闭的整体，装置通过外壳固定于浮式装备内部；所述振动机构为装置的运动部件，当浮式装备在波浪作用下运动时，浮式装备将能量传递给振动机构；所述发电机构为一低速直线电机，在振动机构的驱动下将机械能转化为电能；所述控制机构用于调节直线电机的阻尼，同时对电机产生的电能进行逆变处理；所述润滑机构用于对振动机构进行润滑，以保证装置在持续工作过程中顺畅运行；

所述外壳的内部区域分为发电区和控制区两个区域，振动机构、发电机构和润滑机构都安装于发电区，控制机构安装于控制区；所述振动机构由1个振子、3根立轴、6根压缩弹簧组成；所述发电机构包括1个定子和1个动子；所述润滑机构由3个压力泵和3根导管组成；所述控制机构包括1个阻尼控制器、1个逆变单元和1个蓄电池；

所述发电区和控制区通过与外壳上顶和下底平行的隔板分隔开，外壳的上顶为发电区的上顶，隔板为发电区的下底，同时也是控制区的上顶，外壳的下底为控制区的下底；发电区的上顶和下底均有三个圆形孔，呈正三角形分布，用于固定立轴，上顶和下底的圆心位置各有1个六边形孔，用于固定发电机定子；发电区上顶由双层钢板构成，两层钢板之间具有一定间隙，下层钢板的上面设有凹槽连接3个圆孔；所述振子为一圆盘形实心金属块，振子的质量根据装置的功率确定，振子上有3个圆孔，每个圆孔内镶嵌1个轴承；所述3根立轴穿过振子的3个圆孔，振子可沿立轴上下滑动，3根立轴的上下两端分别嵌入上顶和下底的圆孔内部而固定住；所述6根压缩弹簧分别设在3根立轴的上下两端，6根压缩弹簧中3根较长，另外3根较短，3根较长的压缩弹簧分别套在3根立轴的下端并固定，3根较短的压缩弹簧分别套在3根立轴的上端并固定；所述定子由永磁铁组成正六边形主体；所述动子由6组线圈拼接成正六边环形柱体，动子镶嵌于振子的中心位置并套在定子外面，动子可沿定子上下滑动，动子引出的导线沿外壳内壁穿过隔板与控制机构连接；所述压力泵固定于发电区的下底；所述导管一端与压力泵的出口连接，沿壳体壁面延伸至发电区上顶的凹槽处；所述阻尼控制器用于通过改变发电机的阻尼调节振子的速度；所述逆变单元用于将发电机的输出电能进行交直流转换和稳压，所述发电区的下底覆盖一层润滑油，当振子向下运动时挤压压力泵，压力泵将润滑油沿导管泵至上顶，润滑油沿凹槽流至立轴，对立轴进行润滑。

2.根据权利要求1所述的一种应用于浮式装备的随体式波浪能发电装置，其特征是：所述振子在浮式装备的作用下沿立轴上下往复运动，为使振子的运动与发电机的功率相匹配，振子的质量m与发电装置的额定功率P满足如下关系：所述压缩弹簧用于调节振动系统的刚度，对振子起到激振作用，振子的刚度系数K与发电装置的额定功率P满足如下关系：所述发电机的动子随振子上下往复运动，动子与定子之间相对运动，动子的线圈切割磁力线将机械能转化为电能；所述阻尼控制器具有速度检测和负载调节功能，当检测到动子速度高于设定的阈值时，自动调节负载，提高直线电机的阻尼，使动子速度低于设定阈值，以减小大波浪条件下振子对装置的冲击和破坏。