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電學(xué) / 發(fā)電、變電或配電 / 一種波浪能發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置
一種波浪能發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置 |
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| 申請(qǐng)?zhí)?/td> | CN201710701025.8 | 申請(qǐng)日 | 2017-08-16 | 公開(公告)號(hào) | CN107528419A | 公開(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申請(qǐng)人 | 海南大學(xué); 林冬冬; 周衡; | 發(fā)明人 | 林冬冬; 周衡; | ||||
| 摘要 | 本 發(fā)明 公開了一種 波浪能 發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置，包括多個(gè)磁 鐵 ， 磁鐵 為圓柱形，中心帶有通孔，多個(gè)磁鐵用 螺栓 和 螺母 緊固在一起，磁組周圍設(shè)有多個(gè)滾輪固定裝置，滾輪固定裝置上設(shè)有滾輪，滾輪的為球形滾輪或者環(huán)形滾輪，該發(fā)電裝置包括外浮管、發(fā)電管、滑動(dòng) 永磁體 組、 整理 電路 板和用電裝置，發(fā)電管外纏繞有多層線圈，滑動(dòng)永磁體組在發(fā)電管內(nèi)滑動(dòng)，發(fā)電管套在外浮管內(nèi)，外浮管兩端均用外浮管管帽密封，整理 電路板 設(shè)置在發(fā)電管的一端，整理電路板與線圈電聯(lián)接，用電裝置設(shè)置在外浮管內(nèi)的外部，整理電路板與用電裝置電聯(lián)接。采用創(chuàng)新技術(shù)，無軸化的滾輪設(shè)計(jì)減小了 摩擦 力 、提高了發(fā)電效率，延長(zhǎng)裝置的使用壽命。 | ||||||
| 權(quán)利要求 | 1.一種波浪能發(fā)電磁組，其特征在于，所述磁組包括多個(gè)磁鐵，所述磁鐵為圓柱形，所述磁鐵中心帶有通孔，所述多個(gè)磁鐵用螺栓穿過通孔和螺母緊固在一起。 |
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| 說明書全文 | 一種波浪能發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域背景技術(shù)[0002] 目前，已有的波浪能發(fā)電裝置有很多種，但都存在很多問題。振蕩水柱式?利用空氣透平進(jìn)行驅(qū)動(dòng),在波浪較小時(shí)其轉(zhuǎn)換效率很低,同時(shí)其岸式應(yīng)用通常?渉及較高的工程造價(jià)等問題；擺式技術(shù)適合波浪大推力和低頻的特點(diǎn),頻率響?應(yīng)范圍寬,能量轉(zhuǎn)換效率較高,但其機(jī)械和液壓系統(tǒng)的維；護(hù)較為困難,為適?應(yīng)臺(tái)風(fēng)等惡劣的海洋環(huán)境,重點(diǎn)保證了較高的總體結(jié)構(gòu)可靠性和發(fā)電穩(wěn)定性,?但裝置迎浪面積較小,捕獲波浪能的能力較弱,造成其單位功率的成本較高；鴨?式技術(shù)的能量轉(zhuǎn)換效率高,但抗浪能力弱,可靠性較差,極易遭到破壞；點(diǎn)吸收?式技術(shù)捕獲波浪能的效率和能量轉(zhuǎn)換效率較高,裝置建造相對(duì)簡(jiǎn)單,但同樣存?在裝置抗浪能力不強(qiáng)的缺點(diǎn)；越浪式技術(shù)的能量轉(zhuǎn)換效率較高,整體穩(wěn)定性較?高,所使用的水輪機(jī)技術(shù)在水電行業(yè)已較為普遍,裝置的生存性較高,但其工程?造價(jià)較高。 發(fā)明內(nèi)容[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種波浪能發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置。 [0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下： [0006] 優(yōu)選的，所述磁組周圍設(shè)有多個(gè)滾輪固定裝置，所述滾輪固定裝置上設(shè)有?滾輪，所述滾輪為球形滾輪或者環(huán)形滾輪。 [0007] 優(yōu)選的，所述球形滾輪表面涂有潤(rùn)滑劑。 [0008] 優(yōu)選的，所述環(huán)形滾輪的滾動(dòng)方向與所述磁組的螺栓方向一致。 [0009] 優(yōu)選的，所述球形滾輪或者環(huán)形滾輪采用輕質(zhì)摩擦阻力小的材料。 [0010] 優(yōu)選的，所述磁鐵為釹鐵硼強(qiáng)磁鐵。 [0011] 優(yōu)選的，本發(fā)明提供了一種發(fā)電裝置，包括磁組，所述磁組為上述的磁組。 [0012] 優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置還包括包括外浮管、發(fā)電管、整理電路板和用電裝?置，所述發(fā)電管外纏繞有多層線圈，所述磁組在所述發(fā)電管內(nèi)滑動(dòng)，所述發(fā)電?管套在所述外浮管內(nèi)，所述外浮管兩端均用外浮管管帽密封，所述整理電路板?設(shè)置在所述發(fā)電管的一端，所述整理電路板與所述線圈電聯(lián)接，所述用電裝置?設(shè)置在所述外浮管內(nèi)的外部，所述整理電路板與所述用電裝置電聯(lián)接，所述發(fā)?電管兩端從外到內(nèi)依次還設(shè)有發(fā)電管管帽、減震緩沖同性磁鐵和減震緩沖墊，?所述發(fā)電管管帽密封住所述發(fā)電管的兩端。 [0013] 采用本發(fā)明所提供的一種波浪能發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置，有如下的技術(shù)效?果： [0014] (1)技術(shù)創(chuàng)新。裝置運(yùn)用切割磁感線發(fā)電的原理，減少波浪能形式的轉(zhuǎn)化，?直接將受波體所吸收的波浪能轉(zhuǎn)化為磁體直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電?能。裝置減少了能量層級(jí)轉(zhuǎn)換，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。 [0015] (2)無軸化的滾輪設(shè)計(jì)減小了摩擦力、提高了發(fā)電效率，延長(zhǎng)裝置的使用?壽命。 [0016] (3)本身具備有風(fēng)暴保護(hù)機(jī)制。裝置為模塊結(jié)構(gòu)，可以自由組合和拆分。?先進(jìn)的近岸發(fā)電站具有可調(diào)節(jié)移動(dòng)性，可直接將裝置移至岸上，應(yīng)用于海上移?動(dòng)平臺(tái)的裝置可拖曳回港避風(fēng)，且安裝拆卸簡(jiǎn)單方便，不需要建造防洪堤、防?波堤和其他結(jié)構(gòu)。 [0017] (4)模塊化建設(shè)機(jī)制。由于本裝置單體體積小、安裝便捷，裝置功率可根?據(jù)用戶需求以及實(shí)際水文條件進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)模塊化建設(shè)，極大提高了建設(shè)效率，?降低了建設(shè)成本。 [0018] (5)成本低?，F(xiàn)在許多波浪發(fā)電的設(shè)計(jì)或許機(jī)組成本不高，但由于需要在?海底打樁，或很占海岸線，價(jià)格更加高昂，這些額外成本導(dǎo)致了它們失去了真?正的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本項(xiàng)目研發(fā)裝置由于其沒有離海岸遠(yuǎn)近的要求，可以向遠(yuǎn)海延?伸，并且無需海底打樁，成本幾乎只有裝置本身和幾只船。因此，總成本較之?傳統(tǒng)波浪發(fā)電和光、電、潮汐，有著很大優(yōu)勢(shì)。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；裝機(jī)?規(guī)模靈活，組建簡(jiǎn)單。 附圖說明 [0019] 圖1為本發(fā)明的磁組結(jié)構(gòu)示意圖； [0020] 圖2為本發(fā)明的發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖 [0021] 圖3為本發(fā)明整體運(yùn)作效果示意圖； [0022] 圖中：外浮管管帽1；用電裝置2；發(fā)電管管帽3；減震緩沖同性磁鐵4；?減震緩沖墊5；整理電路板6；線圈7；發(fā)電管10；外浮管11；磁組8；螺栓81；?螺母82；磁鐵83；滾輪固定裝置84；滾輪85 具體實(shí)施方式[0023] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本?發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。 [0024] 實(shí)施例一： [0025] 如圖1所示的一種波浪能發(fā)電磁組，所述磁組8包括多個(gè)磁鐵83，所述磁?鐵83為圓柱形，中心帶有通孔，所述多個(gè)磁鐵83用螺栓81和螺母82緊固在?一起，并且所述磁鐵83為釹鐵硼強(qiáng)磁鐵83，該磁組8可以設(shè)置兩個(gè)磁鐵83，?也可以設(shè)置三個(gè)或者三個(gè)以上的磁鐵83，根據(jù)實(shí)施情況而定。所述磁組8周圍?設(shè)有多個(gè)滾輪固定裝置84，所述滾輪固定裝置84上設(shè)有滾輪85，所述滾輪85?為球形滾輪，并且所述球形滾輪采用輕質(zhì)摩擦阻力小的材料以及表面涂有潤(rùn)滑?劑。相對(duì)于一般的發(fā)電機(jī)的磁轉(zhuǎn)子，本發(fā)明的磁組8結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磁場(chǎng)飽和，磁?力強(qiáng)勁，可以為發(fā)電裝置發(fā)電提供飽和的磁密度。其中使用球形滾輪可以讓磁?組8多方向自由來回滑動(dòng)，不至于卡住停滯。 [0026] 實(shí)施例二： [0027] 參見圖1，本實(shí)施例中的磁組8與實(shí)施例一的磁組8結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅?在于所述滾輪85為環(huán)形滾輪，采用不一樣的滾輪85是為本發(fā)明提供更多的選?擇以適應(yīng)實(shí)際不同的情況，所述環(huán)形滾輪采用輕質(zhì)摩擦阻力小的材料，所述環(huán)?形滾輪的滾動(dòng)方向與所述磁組8的螺栓方向一致，使得磁組8在發(fā)電裝置內(nèi)部?可自由滑動(dòng)減少了很多阻力。 [0028] 實(shí)施例三： [0029] 如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種發(fā)電裝置，包括上述實(shí)施例的磁組8，所?述發(fā)電裝置還包括外浮管11、發(fā)電管10、磁組8、整理電路板6和用電裝置2，?發(fā)電管10外纏繞有多層線圈7，線圈7在的每一層之間均用(透明膠帶或者塑?料薄膜或者)透明非金屬材料隔開，線圈7包括至少一組，可以是一組線圈7，?或者是兩組或者兩組以上，可根據(jù)發(fā)電裝置的規(guī)格大小或者實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定；?磁組8在發(fā)電管10內(nèi)滑動(dòng)發(fā)電管10套在外浮管11內(nèi)，外浮管11兩端均用外?浮管管帽1密封，防止海水進(jìn)入到裝置內(nèi)部腐蝕零部件，用電裝置2設(shè)置在外?浮管11內(nèi)的外部；或者發(fā)電管10兩端從外到內(nèi)依次還設(shè)有發(fā)電管管帽3、減震?緩沖同性磁鐵4和減震緩沖墊5，磁組8在發(fā)電管10內(nèi)來回滑動(dòng)時(shí)，由于慣性?作用可能會(huì)對(duì)發(fā)電管10兩端產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊，本裝置設(shè)置了減震緩沖同性磁鐵4?和減震緩沖墊5來對(duì)磁組8進(jìn)行有效緩沖。發(fā)電管10管帽3密封住發(fā)電管10?的兩端。其中外浮管11、發(fā)電管10、外浮管管帽1和發(fā)電管管帽3均采用耐腐?蝕易浮材料，可以采用PVC、PP、PE、ABS、PTFE等。 [0030] 優(yōu)選的，整理電路板6設(shè)置在發(fā)電管10的一端，整理電路板6與線圈7電?聯(lián)接，整理電路板6與用電裝置2電聯(lián)接，整理電路板6將無軸化波浪能發(fā)電?裝置的產(chǎn)生的交變電流轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定直流電，并將該直流電輸送給用電裝置2使?用。 [0031] 如圖3所示，本發(fā)明的一種發(fā)電裝置工作時(shí)，將本裝置與海浪呈垂直的角?度放置在海面上，使本裝置能夠最大化的吸收利用波浪能，迎接風(fēng)浪(處在波?峰)的發(fā)電裝置一端被抬起，另一端處在波谷就被下壓，發(fā)電管10內(nèi)的磁組8?在勢(shì)能和滾輪85的共同作用下，向另一端滑下去，此時(shí)，磁組8滑過線圈7時(shí)，?線圈7切割磁組8的磁感線，線圈7內(nèi)產(chǎn)生交變電流，該交變電流輸入整理電?路板6，由于整理電路板6能夠?qū)⒔蛔冸娏鬓D(zhuǎn)化成穩(wěn)定直流電，從整理電路板6?輸出的是直流電，并儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)。隨著波浪的行進(jìn)，發(fā)電裝置的另一端就?到了波峰處被抬起，原先被抬起的一端在波谷處就被壓了下去，磁組8又從另?一端滑向一端，重復(fù)發(fā)電的動(dòng)作。在波浪的持續(xù)作用下，本裝置不斷被抬起和?下壓，磁組8也不斷從一端滑向另一端，持續(xù)進(jìn)行發(fā)電。 [0033] 本發(fā)明進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)如下： [0034] 表1：實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù) [0035] [0036] [0037] 表2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù) [0038] [0039] 經(jīng)過模擬相應(yīng)高度的海浪試驗(yàn)得知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示有10瓦到15瓦功率輸?出(表2)，能點(diǎn)亮由60個(gè)發(fā)光二極管組成的發(fā)光二極管帶(及本實(shí)施例的用?電裝置2)(10瓦)。因此，通過實(shí)驗(yàn)可說明本發(fā)明的一種無軸化波浪能發(fā)電?裝置能夠很好的就愛那個(gè)波浪能轉(zhuǎn)化成電能，輸出穩(wěn)定的電壓和電流，持續(xù)?為用電裝置2提供電能。 [0040] 采用本發(fā)明所提供的一種波浪能發(fā)電磁組及其發(fā)電裝置，有如下的技術(shù)效?果： [0041] (1)技術(shù)創(chuàng)新。裝置運(yùn)用切割磁感線發(fā)電的原理，減少波浪能形式的轉(zhuǎn)化，?直接將受波體所吸收的波浪能轉(zhuǎn)化為磁體直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電?能。裝置減少了能量層級(jí)轉(zhuǎn)換，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。 [0042] (2)無軸化的滾輪設(shè)計(jì)減小了摩擦力、提高了發(fā)電效率，延長(zhǎng)裝置的使用?壽命。 [0043] (3)本身具備有風(fēng)暴保護(hù)機(jī)制。裝置為模塊結(jié)構(gòu)，可以自由組合和拆分。?先進(jìn)的近岸發(fā)電站具有可調(diào)節(jié)移動(dòng)性，可直接將裝置移至岸上，應(yīng)用于海上移?動(dòng)平臺(tái)的裝置可拖曳回港避風(fēng)，且安裝拆卸簡(jiǎn)單方便，不需要建造防洪堤、防?波堤和其他結(jié)構(gòu)。 [0044] (4)模塊化建設(shè)機(jī)制。由于本裝置單體體積小、安裝便捷，裝置功率可根?據(jù)用戶需求以及實(shí)際水文條件進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)模塊化建設(shè)，極大提高了建設(shè)效率，?降低了建設(shè)成本。 [0045] (5)成本低?，F(xiàn)在許多波浪發(fā)電的設(shè)計(jì)或許機(jī)組成本不高，但由于需要?在海底打樁，或很占海岸線，價(jià)格更加高昂，這些額外成本導(dǎo)致了它們失去?了真正的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本項(xiàng)目研發(fā)裝置由于其沒有離海岸遠(yuǎn)近的要求，可以向?遠(yuǎn)海延伸，并且無需海底打樁，成本幾乎只有裝置本身和幾只船。因此，總?成本較之傳統(tǒng)波浪發(fā)電和光、電、潮汐，有著很大優(yōu)勢(shì)。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成?本低；裝機(jī)規(guī)模靈活，組建簡(jiǎn)單。 [0046] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本?發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在?本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。 |
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