[發明專利]新型活塞式磁流體海洋能發電裝置

在審

• 申請號: 202010060364.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111140427A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 李永國;束正勇
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 張潔

本發明公開了一種新型活塞式磁流體海洋能發電裝置，在安置于海上浮動載體上的機座上設置有發電核心裝置，發電核心裝置包括有一塊適當寬度的U型磁塊，在U型磁塊的磁極夾縫中設置有薄形的液態金屬或海水流動的通道，通道有一測設置有用于連接外部的活塞組件的延伸段，發電核心裝置還包括連接在所述通道兩端并用導線連接構成閉合回路的平行金屬板；活塞組件包括兩部分，其中有一部分將活塞與所述發電核心裝置的金屬板的外側延伸段連接，活塞組件的另一部分作為活塞運動部分，在活塞運動部分距離活塞出口一定距離處的上表面設置有便于活塞抽出時液體流入的液體通孔。

技術領域

本發明涉及海洋能發電裝置技術領域，具體涉及一種利用海洋波浪能發電的海洋機械工程裝置。

背景技術

現有技術的海洋能發電研究十分廣泛，其中包括波浪能發電技術的研究。據文獻資料介紹，全世界利用波浪能的設想數以千計，見于文字的波浪能裝置專利，可上溯到1799年法國人古拉德父子所提出的設想。經過100多年的試驗，終于在1911年建成了世界上第一個波浪發電裝置。1965年，波能發電裝置作為導航及燈塔的工作用電在實際中運用。在20世紀60年代付諸實施的裝置據報道至少在10個以上。

波浪能是海水在波動時所產生的動能和勢能。根據波浪理論，波浪能量與波高的平方成比例，波浪所蘊含的能量十分可觀。波浪能發電一般是把海浪能直接轉換為機械能，或是先轉換為壓縮的工作流體，再轉換成機械能然后帶動發電機發電。

現有技術中，利用波浪能發電的技術，較常見的是在液壓式發電與渦輪式發電應用領域較廣，研發技術相對成熟，但它們的電能轉換都需利用變速器，將低速波浪運動轉化為高速旋轉運動。由于海洋氣候很難準確預測，同時面對復雜的海洋環境，變速器的設計要求導致發電系統制造和維護成本均大幅提升。不同于上述機制，直驅式直線發電機則無需應用變速器即可實現波浪能量轉換，無須變速器因此降低了變速器帶來的能量損耗與高控制性能要求，包括磁流體海洋能發電裝置。目前，對新型LMMHD發電機的電磁流體動力學特性、端部效應及抑制方法、穩態運行特性、發電工質等方面研究較多。在運用等效電路模型分析該類發電機穩態運行特性時，通常將發電機看作整體對象處理，很多參數采用平均值，并作為常數來對待。這種方法物理圖象清晰，并且與常規發電機使用方法比較相似，容易與外電路包括測量電量相聯系。然而，模型參數的計算精度因發電通道計算模型的不同而存在很大差異。

發明內容

本發明的目的是，克服現有技術的波浪能發電裝置所存在的結構繁雜，制造成本高的缺陷，提供一種利用往復的流體運動變化，帶動機械動作，并配以活塞控制海水進出流速與運動方向的控制，通過給定液態通道固定的海水流速和方向來確定這個往復運動的周期，從而達到輸出穩定的電能的發電裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種新型活塞式磁流體海洋能發電裝置，其特征是，在安置于海上浮動載體上的機座上設置有發電核心裝置，發電核心裝置包括有一塊適當寬度的U型磁塊，在U型磁塊的磁極夾縫中設置有薄形的液態金屬或海水流動的通道，通道有一測設置有用于連接外部的活塞組件的延伸段，發電核心裝置還包括連接在所述通道兩端并用導線連接構成閉合回路的平行金屬板；活塞組件包括兩部分，其中有一部分將活塞與所述發電核心裝置的金屬板的外側延伸段連接，活塞組件的另一部分作為活塞運動部分，在活塞運動部分距離活塞出口一定距離處的上表面設置有便于活塞抽出時液體流入的液體通孔。

優選方案，所述通道的厚度為1.8～2mm。

優選方案，在活塞運動部分距離活塞出口100mm上表面裝置處打入流入液體的細孔。活塞運動到拉出100mm后，裝個裝置就處于注入液體的狀態，當其在封閉液體進入孔后，發電裝置就不會有液體進入，這就起到控制作用。

優選方案，活塞組件設有10組。