[發明專利]重力波動換能系統

無效

• 申請號: 200810091316.0
• 申請日: 2008-04-04
• 公開（公告）號: CN101552532A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 李林海
• 申請（專利權）人: 李林海
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02K7/18;F03G7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種利用自然可再生能源的機械系統，是將風力動能、流 水機械能、各種振動機械能、特別是海浪波動能轉化為電能的重力波動 換能系統。

溫室效應的可怕后果日漸明顯的今天，節能減排和石化能源短缺的 雙重壓力促使人類的視線更加注重各種流體攜帶的能量轉換技術。風力 發電已經有成熟的水平軸技術，水能發電大壩更是遍布江河之上。但是 面對風能密度或安全限制不宜使用風車發電的廣大地域、不宜建造截流 水壩的山地溪流、特別是占地球表面百分之七十以上的海洋之上，流體 攜帶的機械能遠沒有被人類有效開發利用。公開的各種轉化技術方案存 在一個共同的問題就是效率低、能量產出成本阻礙商品化。例如目前運 行的海浪發電成本是火力發電的20倍。轉換效率低的癥結在于轉換裝置 沒有走出旋轉摩擦、活塞摩擦、機械傳動摩擦高消耗的模式，這些都是 換能成本高的要素。流體機械能的轉換技術實現無旋轉摩擦、無活塞摩 擦、能量傳遞無機械連接的模式是讓自然動力服務人類的制高點。

本發明的任務是設計一種重力波動換能系統，實現無旋轉摩擦、無 活塞摩擦、能量傳遞轉換無機械連接的換能模式。最終實現將風、流水、 波浪所攜帶的機械能高效率地轉變為電能的目標。

本發明的任務是通過以下方式實現的。由吸能殼體、U形磁鐵、磁 電感應線圈、重力滾子組成的重力波動換能系統其特征是：磁電感應線 圈纏繞在U形磁鐵上安裝在吸能殼體的內部、U形磁鐵的開口端貼近吸 能殼體的換能工作面，重力滾子在自身重力作用下在吸能殼體換能工作 面上往復滾動，重力滾子在垂直于運動方向上的水平線性尺度大于或等 于U形磁鐵的開口端直線距里，重力波動換能系統將吸能殼體吸收的機 械能轉換為磁電感應線圈上的電動勢能。吸能殼體的外觀滿足阻尼或閥 控流體機械能的需要、直接接觸運動流體、實現吸收流體機械能的目標， 若干U形磁鐵和磁電感應線圈串并組合安裝在吸能殼體中增大吸能殼體 換能工作面的有效面積，提高重力波動換能系統的換能效率和輸出功率。 重力滾子接觸吸能殼體換能工作面的材質由高磁導率的軟磁物質組成、 保證重力波動換能系統的可靠性，重力滾子在系統中是無機械連接的圓 柱滾動體，重力波動換能系統可以將自然界中的波動能(例如海浪)、流 水機械能、風力動能轉換成電能。

本發明的核心目標是實現轉換能量方式無旋轉摩擦、沒有活塞運動 摩擦、沒有機械連接摩擦。吸能殼體承載著技術方案的核心，內部安裝 的磁鐵、線圈是換能的主要元件，都是固定在殼體之上不發生機械摩擦， 為提高換能效率創造充分必要條件。換能的機理是重力滾子連接或斷開 U形磁鐵的磁路，使得通過感應線圈的磁場發生變化產生暫態感應電動 勢。磁鐵和線圈的串并聯以及穩定輸出電氣回路都有成熟的技術方法。 重力滾子的質量關系到換能電氣指標，需要根據具體裝置的目標具體確 定。

利用風力資源方面，本發明的吸能殼體需要連接一個迎風帆、在固 定軸上建立一個風力擺動裝置達到目的。同樣利用流水資源方面，本發 明的吸能殼體需要將流水的動能轉變成系統的波動能。本發明成立的必 要條件就是讓重力滾子動起來，在吸能殼體換能工作面上來回滾動，這 個特點奠定了系統在轉換海浪波動能方面的優勢。最簡單的辦法就是將 吸能殼體做成漂浮在海面上的板狀物體隨波起伏，這就是海浪顛簸發電 浮板。當然為了實現有規模的海浪發電目標，吸能殼體按發電功率目標 設計的復雜一些，讓換能系統變成海浪發電機或者海浪發電船都是可行 的。

如果將多個海浪發電浮板電氣連接起來，延長了迎接吸收海浪動能 的曲線，就會在海面上形成一道攔截消耗海浪的浮壩，不僅發電還保護 堤岸。除了在近海岸用本發明建立海浪電站外，更有價值的利用方法是 船載海浪發電機或建立海上海浪發電平臺電解海水生產燃料“氫”，這必 將是后石油時代能源的出路之一。

實現本發明的方式是用于制造海浪發電機、海浪顛簸發電浮板、風 力發電帆、便攜式風力發電機、流水發電機，建造消風發電墻、海浪發 電船、海浪發電平臺、消浪發電浮壩，生產振動類娛樂產品、發電搖床、 振動玩具。