[發明專利]一種波力發電裝置

在審

• 申請號: 202010083174.4
• 申請日: 2020-02-08
• 公開（公告）號: CN111140425A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 蘭培真;陳林;陳文薌
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發明公開了一種波力發電裝置，涉及波力發電技術領域，包括提水器、蓄水槽、低水頭發電輪機、變流器、蓄電池和浮筒，蓄水槽和低水頭發電輪機高于浮筒的吃水線設置；提水器包括集水腔體、導流管和單向閥，集水腔體和導流管通過單向閥連接和導通，單向閥在集水腔體側的水壓大于導流管側的水壓時打開；所述提水器與所述浮筒固定連接，其中，集水腔體設置在浮筒的吃水線以下，集水腔體的開口方向朝下；提水器跟隨浮筒的擺動實現提水，將水體提升至高于吃水線的蓄水槽，蓄水槽的水體被引入水力發電輪機進行發電。本發明結構簡單、方便易用，可以克服傳統波力發電技術不能在海浪低落差條件下工作的問題。

技術領域

本發明涉及波力發電技術領域，尤其涉及一種波力發電裝置。

背景技術

航標燈是水運作業中重要的示標設備，是船舶運行航線的安全保障。其能源由最初煤油或乙炔等石化能源，逐步過渡到風能、太陽能等新能源。但風能和太陽能都不是穩定的能源，太陽能由于天氣的陰晴變化、季節更替導致太陽高度變化、日升日落導致太陽照射角變化，太陽能電池的發電量很不穩定；風能發電本身也是受到氣候季節的影響。

波光互補技術是利用海浪起伏蘊含的能量發電彌補太陽能電池發電的不足。海浪起伏蘊藏的能量是穩定的，是航標燈能源獲取的有效途徑之一。波力發電是目前波光互補的主要技術，文獻(江浩.波浪能與太陽能集成航標系統的應用研究[J].福建交通科技)給出了這種技術的具體實施方法：在航標燈浮筒上安裝一個與海面相垂直的中心管，在波浪的作用下，中心管內的水柱上下運動，象活塞一樣排出和吸入空氣，產生往復氣流推動空氣透平發電機發電。波力發電很好地利用了蘊藏在波浪中的能量進行發電，但這種方法的局限性在于工作時需要有足夠高的海浪起伏落差，因此它只適合于距離海岸較遠的地區工作。在近岸區或港灣內，因為海浪落差高度不夠，透平發電機無法正常工作(陳紹遠.波力透平發電機[J].能源研究與信息)。因此，需要發明一種波力發電裝置，適合在近岸區或港灣內海浪落差較小環境，仍能通過海浪起伏的能量進行發電提供航標燈能源。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明的目的是提供一種波力發電裝置，適合在近岸區或港灣內海浪落差較小環境，仍能通過海浪起伏的能量進行發電提供航標燈能源。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種波力發電裝置，包括提水器、蓄水槽、低水頭發電輪機、變流器、蓄電池和浮筒，所述蓄水槽和所述水力發電輪機高于所述浮筒的吃水線設置；所述提水器包括集水腔體、導流管和單向閥，所述集水腔體和所述導流管通過所述單向閥連接和導通，所述單向閥在所述集水腔體側的水壓大于所述導流管側的水壓時打開；

所述提水器與所述浮筒固定連接，其中，所述集水腔體設置在浮筒的吃水線以下，所述集水腔體的開口方向朝下；

當所述浮筒的擺動帶動所述集水腔體進行下壓時，所述集水腔體內的水體受壓，頂開所述單向閥，并進入所述導流管；

當所述浮筒的擺動帶動所述集水腔體進行上浮時，所述集水腔體內產生負壓，所述單向閥關閉，進入導流管的水體留存于所述導流管內；

當所述導流管內的水體水位達到設定高度時，水體從導流管的出水口排出，進入蓄水槽，所述蓄水槽的水體被引入所述水力發電輪機進行發電；

所述低水頭發電輪機發電產生的電能通過所述變流器給所述蓄電池充電。

進一步的，所述集水腔體成喇叭口形狀，所述喇叭口形狀的大的一端為所述提水器的進水口，所述喇叭口形狀的小的一端通過單向閥和所述導流管連通。通過設置喇叭口兩端的開口大小和導流管管徑的大小，可獲得不同的水位提升效果。

進一步的，所述提水器連接在所述浮筒遠離中心的位置。所述浮筒遠離中心的位置為浮筒擺動幅度大的位置，將提水器設置于此可提高提水器的提水效率。

進一步的，所述提水器設置在所述浮筒的外周側或者在所述浮筒的內周側。