CN106050544A - 一种直线往复式海浪发电装置 - Google Patents

一种直线往复式海浪发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种直线往复式海浪发电装置，包括发电船体、平面连杆机构、第一滑动层、第二滑动层、固定层、固定装置，所述固定层内部设置有转子绕组、整流器、蓄电池以及逆变器。本发明将海浪起伏的动能转换成机械能，然后动力装置利用该机械能驱动第一滑动层、第二滑动层以及固定层相对运动，产生交流电流，交流电流经整流器整流转化为直流电，由蓄电池存储并输出稳定的直流电，再经由逆变器将直流电转化为交流的输出，因此本发明提供的直线往复式海浪发电装置实现了对海浪能的有效利用，有效避免了海水对装备的腐蚀。

Description

一种直线往复式海浪发电装置
技术领域
本发明涉及发电设备控制技术领域，更具体地说，涉及一种直线往复式海浪发电装置。
背景技术
海洋面积占地球面积的近71％，太阳、月亮传递给地球的大部分能量在海浪上，但是人们对海浪能的利用率非常低。主要原因如下：1、海浪是不稳定的能量，花巨资制造的发电设施固定在海上，在巨浪过后很容易被摧毁，并带来巨大的经济损失，甚至还会造成人员伤亡来的狂浪对海上的发电设施有极强的破坏力。2、海水的腐蚀，海流的破坏，有必要避免发电设备与海水直接接触。3、直线往复式发电装置随海浪进行长时间往复运动，发电设备损耗极大，且现有的发电设备结构复杂，成型价格高，因此，需对现有的设备重新设计，保证设备在复杂的海况下，设备具有较长的寿命和较高的稳定性。4、现有的直线往复式海浪发电装置未对海浪能充分利用，导致能量转化率不高，投资回收期变长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种结构简单稳定、使用寿命长，能独立工作并将能量转化为居民用电，能量转化率高的直线往复式海浪发电装置。
本发明是这样实现的，一种直线往复式海浪发电装置，包括：
发电船体；
设置于所述发电船体中部的平面连杆机构，所述平面连杆机构底端与所述发电船体相连；
设置于所述平面连杆机构中间，并与所述平面连杆机构上部滑动连接的第一滑动层；
设置于所述平面连杆机构中间，并与所述平面连杆机构下部滑动连接的第二滑动层；
设置于所述平面连杆机构中间，并与所述平面连杆机构中部转动连接的固定层，所述固定层内部设置有转子绕组；
设置于所述发电船体上，一端与所述固定层相连，另一端与外部相连的固定装置；
设置于所述所述固定层内，与所述转子绕组相连的整流器，蓄电池以及逆变器，所述整流器，蓄电池以及逆变器依次相连，将转子绕组输出的不稳定交流电进行降压、平波得到稳定直流电，将稳定的直流电转化为交流电，一般为220V，50Hz正弦波；
进一步地，所述直线往复式海浪发电装置还包括转向装置，所述转向装置与所述发电船体相连，设置于所述发电船体底部；
进一步地，所述平面连杆机构两端与所述第一滑动层、第二滑动层之间连接有复位弹簧。
具体地，所述发电船体前后两端设置有两凹槽。
进一步地，所述所述第一滑动层与所述固定层，所述固定层与所述第二滑动层之间设置滑轨。
进一步地，所述直线往复式海浪发电装置还包括设置于所述发电船体上的驾驶室。
进一步地，所述直线往复式海浪发电装置还包括照明***，所述照明***与所述蓄电池相连。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种直线往复式海浪发电装置，包括发电船体、平面连杆机构、第一滑动层、第二滑动层、固定层、固定装置，所述固定层内部设置有转子绕组、整流器、蓄电池以及逆变器。当海浪起伏时，海浪冲击发电船体，迫使发电船体沿海浪运动方向往复运动，将海浪能由动力装置转换成机械能，然后动力装置利用该机械能驱动第一滑动层、第二滑动层以及固定层相对运动，产生交流电流，交流电流经整流器整流转化为直流电，由蓄电池存储并输出稳定的直流电，再经由逆变器将直流电转化为交流的输出，因此本发明提供的直线往复式海浪发电装置实现了对海浪能的有效利用。由于直线往复式海浪发电装置依靠固定装置可避免装置整体上下震动，增强装置的整体抗冲击性能。
由于海浪能随时间无序变化，转子绕组切割磁感线产生的交流电流也不稳定，使用蓄电池将电能暂时储存，此时，蓄电池的电压不会出现震荡，同时，存储多余的电能，为照明***提供电能。因此，本发明提供的直线往复式海浪发电装置可以在海上大规模使用，进而实现了对海浪能的大规模有效利用。
附图说明
图1为本发明实施例直线往复式海浪发电装置整体结构示意图；
图2为本发明实施例直线往复式海浪发电装置部分结构示意图；
图3为本发明实施例直线往复式海浪发电装置部分结构示意图；
图4为本发明实施例直线往复式海浪发电装置平面连杆机构结构示意图。
1、发电机组 2、发电船体 21、凹槽
11、平面连杆机构 12、第二滑动层 13.第一滑动层 14、固定层 15、滑轨
141、定子 142、转子绕组 143、整流盒(整流器、蓄电池以及逆变器)
111、第二滑动销钉 112、第一滑动销钉 113、固定销钉 114、第二滑动孔 115、第一滑动孔
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1-图4所示，本发明实施例提供了一种直线往复式海浪发电装置，包括发电船体2、平面连杆机构11、第二滑动层12、第一滑动层13、固定层14、固定装置，所述固定层14内部设置有转子绕组142、整流器、蓄电池以及逆变器。
其中：
发电船体2的船底吃水深一些，以减少海浪对船身晃动的影响，发电船体2的前后两端均设置有凹槽21，所述凹槽21靠近海底端还设有挡板，发电船体2船头迎面接收海浪的冲击，发电船体2前后两端设置的凹槽21及挡板有利于截留尽可能多的海水，转化更多的电能，有利于提高发电效率，在实际情况下，依照需求设计出凹槽21的尺寸以及发电机组1的尺寸。
需要说明的是，发电机组1平衡放置于发电船体2上，在无海浪的情况下，发电船体2的也能保持平衡且使发电船体2有合适的吃水深度。
设置于所述发电船体2中部的平面连杆机构11，所述平面连杆机构11底端与所述发电船体2相连；平面连杆机构11的作用在于使连杆在同一个平面上摆动，平面连杆机构11平行分布于发电船体2的两侧，平面连杆机构11至少包括一单杆，单杆沿围绕中心点转动。第二滑动层12与第一滑动层13之间通过磁场力保证第一滑动层13与固定层14无空隙连接。
设置于所述平面连杆机构11中间，并与所述平面连杆机构11上部滑动连接的第二滑动层12；
设置于所述平面连杆机构11中间，并与所述平面连杆机构11下部滑动连接的第一滑动层13；
第一滑动层13、第二滑动层12以及固定层14表面设置有保护盖，用以防止内部电路遭到海水的侵蚀，防止漏电现象的发生。
设置于所述平面连杆机构11中间，并与所述平面连杆机构11中部转动连接的固定层14，所述固定层14内部设置有转子绕组142。固定层14的主要作用在于保持其相对发电船体2的位置不变，转子绕组142作切割磁感线的运动。转子绕组142是电机的电枢中按一定规律绕制和连接起来的线圈组。它是电机中实现机电能量转换的主要组成部件之一。组成电枢绕组的线圈有单匝的，也有多匝的，每匝还可以由若干并联导线绕成。在本发明中，线圈为多匝线圈。
设置于所述发电船体2上，一端与所述固定层14相连，另一端与外部相连的固定装置；作为一种优选的实施方案，本发明固定装置包括锚、与所述锚相连的柔性缆绳以及用于存放多余柔性缆绳的收纳盒，使用时，调整柔性缆绳的长度，将锚抛入海中，即能有效避免直线往复式海浪发电装置上下震动。
设置于所述所述固定层14内，与所述转子绕组142相连的整流器，蓄电池以及逆变器，所述整流器，蓄电池以及逆变器依次相连，将转子绕组142输出的不稳定交流电进行降压、平波得到稳定直流电，将稳定的直流电转化为交流电，一般为220V，50Hz正弦波，相对于使用传统的整流电路，使用该方法一方面可为其它部件提供电能，另一方面当电流过载时，导致输出电压偏高，蓄电池作为电能转化的缓冲池，短时间内存储的电能并没有太大的变化，起到稳压作用。
进一步地，所述直线往复式海浪发电装置还包括转向装置，所述转向装置与所述发电船体2相连，设置于所述发电船体2底部；作为一种优选的实施方式，所述转向装置包括在船头或/和船尾安装对船体产生横向推力的推进装置，所述推进装置为喷水装置或吸水装置，更具体地，所述推进装置为螺旋桨。
进一步地，所述平面连杆机构11两端与所述第一滑动层13、第二滑动层12之间连接有复位弹簧。复位弹簧对称分布平面连杆机构11两侧，只有当平面连杆机构11处于原始状态时，平面连杆机构11受力平衡，保持原状，第一滑动层13与第二滑动层12作相对运动时，复位弹簧驱动平面连杆机构11阻碍第一滑动层13与第二滑动层12作相对运动，返回至初始状态。
具体地，所述发电船体2前后两端设置有两凹槽21。
具体地，所述平面连杆机构11由若干平行分布，处于同一平面的直杆组成，所述直杆由下及上依次分布有第一滑动孔115、定位孔以及第二滑动孔114，所述第一滑动孔115、第二滑动孔114呈直条形，所述平面连杆机构11通过分别通过销钉与所述第一滑动层13、固定层14和第二滑动层12相连。
进一步地，所述所述第一滑动层13与所述固定层14，所述固定层14与所述第二滑动层12之间设置滑轨15。将第一滑动层13、固定层14以及第二滑动层12改用滑轨相连，能极大减少各层之间的摩擦力，提高能源转化效率。
具体地，设置于所述直线往复式海浪发电装置上下两侧的定子141主要作用在于产生均匀磁场，相邻两磁场放置方向既可以相同又可以相反，两磁场均向放置时，产生的磁场方向相同，切割磁感线产生同向电流，所述定子141包括定子铁芯，呈对称分布；所述整流盒143包括整流器、蓄电池以及逆变器，整流器、蓄电池以及逆变器依次连接，整流器将不稳定的交流电流转化并存储于蓄电池中，逆变器则将直流电流转化为稳定的交流电流输出，供客户使用。运动时，第二滑动销钉111以及第一滑动销钉112分别与第二滑动孔114以及第一滑动孔115相配合，直线往复式海浪发电装置的左右摆动带动第二滑动销钉111以及第一滑动销钉112分别在第二滑动孔114以及第一滑动孔115滑动，并且，固定销钉113将平面连杆机构11固定于固定层14。
进一步地，所述直线往复式海浪发电装置还包括设置于所述发电船体2上的驾驶室，驾驶室设置在发电船体2前方。
进一步地，所述直线往复式海浪发电装置还包括照明***，所述照明***与所述蓄电池相连。
具体地，所述蓄电池为可充电锂离子电池。
以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于，包括：
发电船体；
设置于所述发电船体中部的平面连杆机构，所述平面连杆机构底端与所述发电船体相连；
设置于所述平面连杆机构中间，并与所述平面连杆机构上部滑动连接的第一滑动层；
设置于所述平面连杆机构中间，并与所述平面连杆机构下部滑动连接的第二滑动层；
设置于所述平面连杆机构中间，并与所述平面连杆机构中部转动连接的固定层，所述固定层内部设置有转子绕组、整流器、蓄电池以及逆变器，所述转子绕组、整流器、蓄电池以及逆变器依次相连。
设置于所述发电船体上，一端与所述固定层相连，另一端与外部相连的固定装置。
2.如权利要求1所述的一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于：所述直线往复式海浪发电装置还包括转向装置，所述转向装置与所述发电船体相连，并设置于所述发电船体底部。
3.如权利要求1所述的一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于：所述平面连杆机构的两端分别通过复位弹簧与所述第一滑动层、第二滑动层连接。
4.如权利要求1所述的一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于：所 述发电船体前后两端设置有凹槽。
5.如权利要求1所述的一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于：所述所述第一滑动层与所述固定层、所述固定层与所述第二滑动层之间均设置有滑轨。
6.如权利要求1所述的一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于：所述直线往复式海浪发电装置还包括设置于所述发电船体上的驾驶室。
7.如权利要求1所述的一种直线往复式海浪发电装置，其特征在于：所述直线往复式海浪发电装置还包括照明***，所述照明***与所述蓄电池相连。
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