[實用新型]一種振蕩浮子式波浪發電模擬裝置

有效

• 申請號: 201521139935.4
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205330869U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 楊金明;鄭明月;林凱東;黃秀秀;向如意
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16;H02K7/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型屬于新型可再生能源技術和海洋裝備領域，具體為一種振蕩浮 子式波浪發電模擬裝置。

背景技術

海洋總面積有3·61億km2,約占全球總面積的71％,海洋儲水量約為全球 總水量的97％,太陽恩賜給地球的熱能,大部分都被海水吸收和儲存,因此,海 洋是最大的太陽能收集器,海水中的海洋能蘊藏量也就十分巨大。近年來，隨 著科技進步和能源短缺的加劇，波浪能這種取之不盡用之不竭的清潔綠色能源 的開發利用也從“幕后”走向“臺前”，并已初具商業化趨勢。

我國根據目前國內外波浪能現有技術基礎以及優缺點，又提出了一種新的 波浪能發電裝置振蕩浮子式波浪能發電裝置，它的效率更高、建造難度和成本 更低、抗臺風能力更強，為此關于振蕩浮子式波浪發電的實驗逐漸占領主流。 但是目前海洋波浪發電實驗中，大多采用造浪室進行制造波浪，用來模擬海洋 波浪，雖然相似度極高，但是其成本高，占用空間大，維修困難，難以達到可 靠經濟的實驗目的。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對目前海洋波浪發電實驗裝置存在的不足之處，提 出的經濟可行的一種振蕩浮子式波浪發電模擬裝置。

本實用新型通過以下的技術方案實現的：

一種振蕩浮子式波浪發電模擬裝置，包括波浪機械模擬裝置、振蕩浮子發 電模擬裝置，

所述波浪機械模擬裝置包括電源、水平實驗架、設置在所述水平實驗架上 的變頻電動機、通過軸承架轉動設置在所述平實驗架上的傳動軸，所述傳動軸 的一端通過聯軸器及減速箱連接變頻電動機輸出軸，由電源對變頻電動機進行 供電，并通過減速箱和變頻器進行速度調節，使其旋轉頻率與海洋波浪的頻率 匹配；

所述的振蕩浮子發電模擬裝置包括豎直實驗架、由上而下驅動連接的曲柄 滑塊機構、波浪能捕獲裝置及直線發電整流裝置，所述曲柄滑塊機構連接所述 傳動軸另一端，用于將傳動軸的旋轉運動轉換后推動波浪能捕獲裝置作上下直 線運動，繼而通過一彈性連接件驅動直線發電整流裝置模擬浮子隨波浪的上下 起伏運動進行發電、整流和儲電。

進一步地，曲柄滑塊機構包括曲柄、搖桿、豎直設置在豎直實驗架上的導 軌、沿導軌上下滑動的滑塊，所述曲柄的一端連接傳動軸，另一端連接搖桿的 一端相連，所述搖桿的另一端通過銷軸與滑塊活動連接，傳動軸旋轉時，曲柄 和搖桿帶動滑塊沿導軌做往復直線運動，曲柄的長度就是模擬海洋波浪的高度， 滑塊的移動的最大位移為波浪的峰峰值，即為曲柄長度的兩倍。

進一步地，所述曲柄上沿軸線設有多個連接搖桿的定位孔，以適應和模擬 不同波浪幅值的變化。

進一步地，所述的波浪能捕獲裝置包括平行地豎直設置在豎直實驗架上的 雙桿導軌、沿所述雙桿導軌上下滑動的質量塊，所述質量塊通過彈性連接件連 接曲柄滑塊機構的滑塊，雙桿導軌的目的是使質量塊只做垂直方向的運動，防 止偏振的發生。

進一步地，所述的彈性連接件為彈簧。

進一步地，所述的雙桿導軌的上下端通過導軌定位塊固定在豎直實驗架上。

進一步地，所述的直線發電整流裝置包括永磁直線發電機、整流器和蓄電 池，所述永磁直線發電機的動子連接于質量塊的底部，與質量塊一起做上下直 線運動，所述永磁直線發電機定子固定在實驗架上，所述直線發電機動子與定 子的相對運動產生電能，電能通過整流器整流后給蓄電池充電。

與現有的波浪發電實驗裝置相比，本實用新型具有如下優點和技術效果：

(1)所述海洋波浪模擬裝置是用機械裝置對實際海洋波浪的動力特性進 行模擬，大大節省了造浪池所需的成本和空間。實際海洋波浪能對振蕩浮子的 作用力大小可以用隨時間變化的正弦波表示，取垂直方向為有效運動，忽略海 洋波浪能其他方向的運動。波浪機械模擬裝置由電源、變頻電動機、減速箱等 組成，由電源對變頻電動機進行供電，并通過減速箱和變頻器進行速度調節， 使其旋轉頻率與海洋波浪的頻率一致。