[發明專利]一種新型高效多點吸收波浪能發電裝置

無效

• 申請號: 201210149179.8
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN103423071A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王維俊;李濱
• 申請（專利權）人: 王維俊;李濱
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明采用能量傳輸相位自動補償技術，設計一種多點吸收波浪能，共同帶動一個大功率發電機發電的波浪能發電裝置。

背景技術

國家經濟每年都在不斷增速發展，與之相應，這種經濟的增速發展必然導致對能量需求的增速，對電力需求的增加尤其明顯。現有的發電方式主要包括火力發電、水電、核電等等，由于水電和核電的開發會受到許多客觀條件的限制，在整個社會的發電量中的比例還比較小，火力發電在中國占有了80％以上的份額。但是由于火力發電需要消耗大量的化石燃料，同時帶來大量的二氧化碳的排放和嚴重的環境污染。而且地球上化石燃料在不遠的將來就會枯竭，人們必須盡快發展新的，清潔的，可再生的替代能源，以維持人類社會的及環境的健康發展。在這種背景之下，人們將注意力轉向了風能和海洋能。海洋能蘊含在海洋的洋流和波浪之中，其中將波浪能轉化為電能是一種非常有利用價值的清潔能源，這是因為波浪無處不在，而且蘊含能量豐富，是一種取之不盡，用之不竭的能量來源。目前，波浪能發電常常采用的方式有：1、將波浪能轉化為液壓能，推動與發電機相連接的渦輪機轉動，進而使發電機轉動發電。2、將波浪能轉化為流動的壓縮空氣，推動與發電機相連接的渦輪機轉動，進而使發電機轉動發電。3、將波浪能轉化為機械能，直接推動發電機轉動發電。上述幾種波浪能發電裝置各有優缺點，都存在提高發電效率的需求。

發明內容

本發明設計了一個多點吸收波浪能方式，將多點吸收的波浪能轉化為機械能，采用能量輸出相位自動補償技術，將其匯集起來，不經過能量形式的進一步轉化，直接帶動大功率發電機發電的波浪能發電裝置，它可以克服現有裝置對波浪能的利用率低，吸收效率低，能量轉換效率低，輸出電能不平穩等缺點。

解決上述問題的技術方案如下：一種將海洋能、波浪能轉換為機械能或者電能的裝置，由兩個以上的浮球、能量緩存和緩沖裝置，能量轉化系統組成。這種裝置可以漂浮在海面上，在阻尼盤的作用下，可以使中間的發電裝置保持相對穩定不動，浮球在海浪的作用下，相對于中間的發電裝置作上下運動，產生的動能經能量接收轉軸，一個圓錐形齒輪和兩個圓錐形齒輪構成的棘輪，將波浪能轉化為單一方向轉動的機械能，傳輸給由渦卷彈簧組構成的能量緩存和緩沖裝置，這一能量緩存和緩沖裝置能夠高效吸收大小不同的輸入能量，并且能過通過能量輸出輪盤，在齒輪組調速裝置的共同作用下將能量均勻地傳輸給永磁發電機，進而得到穩定輸出的電能。這一能量緩存和傳遞裝置的工作原理是，轉動的機械能由一個轉動軸輸入一個或一組中心端連接在轉動軸上的渦卷彈簧上，這一轉動軸帶動了渦卷彈簧繞軸卷曲轉動，因而帶動渦卷彈簧(組)外端轉動，渦卷彈簧(組)的外端連接一個能量輸出齒輪，這種輸入渦卷彈簧的機械能就可以通過外端連接的能量輸出齒輪傳遞出去，這個裝置就對機械能起到了一個緩存，緩沖的作用，將這種裝置用于波浪能發電的能量轉換過程中，就能對變化無常的波浪能起到緩沖和平穩作用，能加強波浪能發電系統的穩定性，也使得產生的電能穩定可控。當幾個由浮球和渦卷彈簧(組)構成的能量吸收，轉化，輸出系統，同時向一個發電機傳輸機械能時，渦卷彈簧(組)就起到了一個能量輸出相位自動補償的作用，保證了每個浮球吸收的能量都能有效地傳遞給發電機發電。

附圖說明

圖1.新型多點吸收波浪能發電裝置I

圖2.單點波浪能吸收轉換系統

圖3.單向轉動機械能轉化結構

圖4.機械能轉化/緩沖組合(裝配過程)

圖5.能量輸送及發電系統

圖6.多點吸收波浪能發電裝置工作原理說明圖

圖7.多點吸收裝置俯視圖

圖8.海上多點吸收波浪能發電站俯視圖

圖9.扭簧能量緩存/緩沖結構

圖10.新型多點吸收波浪能發電裝置II

圖1中的新型多點吸收波浪能發電裝置I由如下結構單元構成：浮球1，纜繩2，波浪能接收轉軸3，圓錐形齒輪4，圓錐形棘輪5，渦卷彈簧中心軸6，渦卷彈簧組7，渦卷彈簧外套8，能量輸出齒輪9，能量傳輸中軸10，能量傳輸中軸棘輪組11，齒輪調速箱12，發電機組13，電纜14，阻尼盤15，固定鏈條16。

具體實施方案

下面結合附圖對本發明的實施方案作詳細說明

本發明的設計的一種將海洋能、波浪能轉換為電能的新型多點吸收波浪能發電裝置，參見圖1，由多個單點波浪能吸收轉換系統和一個能量輸送及發電系統組成，采用的單點波浪能吸收轉換系統的數目為2至10個。