一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于新型可再生能源技術和海洋裝備領域，特別涉及一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置。它包括船型漂浮主體、擺板、傳動裝置和電磁發(fā)電箱。其特征是：船型漂浮主體的側面安裝有傳動裝置和擺板；電磁發(fā)電箱布放于漂浮主體的內部；擺板通過傳動裝置和電磁發(fā)電箱連接；傳動裝置連接電磁發(fā)電箱內的電磁鐵，并帶動電磁鐵在發(fā)電箱內往復運動使感應線圈內的磁通量發(fā)生變化從而產生電力。本發(fā)明設計能根據(jù)海浪傳遞的方向自動調整自身的朝向，高效穩(wěn)定地將波浪能轉化為電能，適用于深水區(qū)域，同時具有較高的可靠性，易于安裝和移動。
【專利說明】一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于新型可再生能源技術和海洋裝備領域，特別是一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]隨著全球能源危機和溫室效應的加劇，海洋可再生能源的開發(fā)越來越受到重視。其中，波浪能由于其儲量巨大受到廣泛關注，目前已有大量形式各異的波浪能裝置被研發(fā)出來。根據(jù)波浪能裝置布放的位置，可將其分為三類:離岸式、近岸式和沿岸式。由于易于安裝和維護、建設成本低等特點，早期研究較多、應用較廣的設計大多都屬于近岸式和沿岸式。然而，近岸地區(qū)相對較低的波浪能密度大大限制了波浪能的利用和波浪能技術的發(fā)展。
[0003]相對地，在深水地區(qū)波浪能的密度較高，同時又不會占用寶貴的陸地資源，在近些年來深水區(qū)離岸式波浪能裝置受到人們更多的關注，其具有代表性的是位于蘇格蘭的波浪能發(fā)電公司Pelamis在葡萄牙開發(fā)的Agucadoura波浪能發(fā)電場中的“海蛇”發(fā)電裝置。一般地，離岸式裝置安裝于深水區(qū)域(水深大于40米)，這給波浪能裝置的安裝和維護都帶來了挑戰(zhàn)。由于離岸區(qū)域風浪資源豐富，且在時間分布上變化較大，甚至還會面臨臺風等極端天氣，工程師們不得不重點考慮離岸式波浪能裝置的穩(wěn)定性和安全性。在保證波浪能轉換裝置能適應不同的天氣狀況的同時，需要考察設計在極端天氣條件下的生存策略和生存能力。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:克服上述現(xiàn)有波浪能技術的布放地區(qū)能量密度低、安全性差等不足，提供一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，它能根據(jù)海浪傳遞的方向自動調整自身的朝向，高效地將波浪能轉化為電能，適用于深水區(qū)域，為海上采油平臺、觀測站等離岸設施提供電力，同時具有較高的可靠性，易于安裝和移動。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，包括船型漂浮主體、擺板、傳動裝置和電磁發(fā)電箱。其特征是:船型漂浮主體的側面安裝有傳動裝置和擺板；電磁發(fā)電箱布放于漂浮主體的內部；擺板通過傳動裝置和電磁發(fā)電箱連接；傳動裝置連接電磁發(fā)電箱內的電磁鐵，并帶動電磁鐵在發(fā)電箱內往復運動使感應線圈內的磁通量發(fā)生變化從而產生電力。
[0007]所述的一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征是:船型漂浮主體為橢圓形柱體結構，內部中空。
[0008]所述的一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征是:傳動裝置由一個長連桿和一個短連桿組成，兩個連桿之間鉸接連接。
[0009]所述的一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征是:傳動裝置與擺板連接是鉸接連接，與電磁鐵連接是剛性連接。
[0010]所述的一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征是:長連桿左側上下都安裝有密封墊片。
[0011]所述的一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征是:電磁鐵所處通道兩端都安裝有緩沖墊片。
[0012]船型漂浮主體可以采用單錨鏈固定于海底，其可以在海平面上朝向任意方向。漂浮主體的橢圓形外形以及擺板的布放方法使得整體發(fā)電裝置在迎向來波方向時裝置受到的水動力學阻力最小，由此，當波浪作用于船型漂浮發(fā)電裝置時，裝置會自動調整為朝向來波的方向。同時，較小的水動力學阻力也保證了在風浪條件較為惡劣時，整體發(fā)電裝置受到的波浪力較小，保障了裝置的安全性。
[0013]擺板與漂浮主體鉸接相連，只有一個轉動的運動自由度。海浪傳遞過來時，波峰作用于兩個前擺板，擺板的轉動帶動短連桿和長連桿運動，與長連桿剛性連接的電磁鐵也隨之運動。在波浪的波峰和波谷的往復交替作用下，電磁鐵的運動也是往復的，并使得電磁鐵周圍線圈中的磁感應通量也是往復變化的，由此產生電流發(fā)出電力。由于漂浮主體周圍安裝有多個擺板，這多個擺板之間相互獨立，發(fā)電系統(tǒng)也互不影響，有利于整體波浪能裝置電能輸出的穩(wěn)定性。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明適用于波浪能資源較為豐富的深水區(qū)域，采用橢圓形船型漂浮主體和多擺板設計，能夠根據(jù)來波方向自動調整裝置朝向；其發(fā)電原理簡單，形式穩(wěn)定；發(fā)電系統(tǒng)均安裝于船型主體內部，安全性高；本設計基于漂浮式平臺，形式簡單，便于安裝和轉移。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的安裝示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的傳動裝置和發(fā)電箱的結構示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的發(fā)電箱的側向剖視圖。
[0019]圖中，1-船型漂浮主體，2-擺板，3-發(fā)電箱，4-電纜，5-傳動裝置，6-鉸接點，7-鉸接點，8-短連桿，9-鉸接點，10-長連桿，11-密封墊片，12-電磁鐵，13-線圈，14-緩沖墊片。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0021]實施例1:
[0022]如圖1所示，船型漂浮主體I的側面安裝有傳動裝置5和擺板2 ;電磁發(fā)電箱3布放于漂浮主體I的內部；擺板2通過傳動裝置5和電磁發(fā)電箱3連接。
[0023]如圖2所示，擺板2與漂浮主體I通過鉸接6連接；傳動裝置5連接電磁發(fā)電箱3內的電磁鐵12，電磁鐵12在由線圈13圍繞的通道內具有水平方向的單一自由度；傳動裝置5由一個長連桿10和一個短連桿8組成，兩個連桿之間鉸接9連接；傳動裝置5與擺板2連接是鉸接7連接，與電磁鐵12連接是剛性連接；長連桿10左側上下都安裝有密封墊片
11;電磁鐵12所處通道兩端都安裝有緩沖墊片14。
[0024]如圖3所示，發(fā)電箱3中安裝有傳動變速齒輪箱，齒輪箱中安裝了一組順時針棘輪機構14和一組逆時針棘輪機構15。
[0025]本實施例的工作原理:
[0026]實際使用時，船型漂浮主體I處于漂浮狀態(tài)，其上部表面略高于水平面位置。當波浪傳遞到漂浮主體I時，如果漂浮主體I斜向來波方向，則漂浮主體I所受的不均勻波浪力會使其自動調整為迎著來波方向從而達到平衡狀態(tài)。當波浪傳遞到船型波浪能電磁發(fā)電裝置，擺板2與漂浮主體I鉸接相連，只有一個轉動的運動自由度。海浪傳遞過來時，波峰作用于擺板2，擺板2的轉動帶動短連桿8和長連桿10運動，與長連桿10剛性連接的電磁鐵
12也隨之運動。在波浪的波峰和波谷的往復交替作用下，電磁鐵12的運動也是往復的，并使得電磁鐵12周圍線圈13中的磁感應通量也是往復變化的，由此產生電流發(fā)出電力。由于漂浮主體I周圍安裝有多個擺板2，這多個擺板2之間相互獨立，發(fā)電系統(tǒng)也互不影響，有利于整體波浪能裝置電能輸出的穩(wěn)定性。長連桿10左側上下安裝的2個密封墊片11使得裝置內部保持干燥、隔水。電磁鐵12所處通道兩端安裝的緩沖墊片14限定了電磁鐵12的運動范圍，從而保證了擺板2的轉動幅度不會太大，不會顯著改變整體船型裝置的水動力學阻力特征，保證其在能量轉換過程中裝置朝向方向的一致性。
[0027]盡管上面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的。
【權利要求】
1.一種船型波浪能電磁發(fā)電裝置，包括船型漂浮主體、擺板、傳動裝置和電磁發(fā)電箱，其特征是:船型漂浮主體的側面安裝有傳動裝置和擺板；電磁發(fā)電箱布放于漂浮主體的內部；擺板通過傳動裝置和電磁發(fā)電箱連接；傳動裝置連接電磁發(fā)電箱內的電磁鐵，并帶動電磁鐵在發(fā)電箱內往復運動使感應線圈內的磁通量發(fā)生變化從而產生電力。
2.根據(jù)權利要求1所述的船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征在于:船型漂浮主體為橢圓形柱體結構，內部中空。
3.根據(jù)權利要求1所述的船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征在于:傳動裝置由一個長連桿和一個短連桿組成，兩個連桿之間鉸接連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征在于:傳動裝置與擺板連接是鉸接連接，與電磁鐵連接是剛性連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征在于:長連桿左側上下都安裝有密封墊片。
6.根據(jù)權利要求1所述的船型波浪能電磁發(fā)電裝置，其特征在于:電磁鐵所處通道兩端都安裝有緩沖墊片。
【文檔編號】F03B13/14GK104467342SQ201410527412
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權日:2014年10月9日
【發(fā)明者】彭偉, 狄宇倫 申請人:長沙理工大學