[發明專利]一種基于機械擺塊的波浪能發電裝置

在審

• 申請號: 202011634666.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112696308A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 林家豪;馬清清;朱穎;徐華貴;李沛峰;謝勝超;陸興華
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學華立學院
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;H02K7/06;H02K7/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張澤鋒

本發明公開了一種基于機械擺塊的波浪能發電裝置，包括箱體、和設置在箱體內的波浪能捕獲裝置、輸出裝置；波浪能捕獲裝置包括第一機械擺塊、第二機械擺塊、主動軸、主動軸齒輪，第一機械擺塊和第二機械擺塊分別設置在主動軸兩端，主動軸齒輪設置在主動軸上；輸出裝置包括電機、電機軸、電機軸齒輪，電機設置在電機軸上，電機軸設置；主動軸齒輪與電機軸齒輪傳動連接；本發明通過海浪具有的動能和勢能使發電機產生高度差而引起擺塊的擺動，而當擺塊擺動時，主動軸上的齒輪會帶動兩個電機的齒輪讓三相內轉子無刷電機的電機軸旋轉，從而將擺塊的機械能轉化為電能，電機產生電能，完成能的轉化。

技術領域

本發明涉及波浪能發電機的研究領域，特別涉及一種基于機械擺塊的波浪能發電裝置。

背景技術

目前世界上的波浪能發電裝置主要是大型化、大功率的波浪能發電裝置，雖然可以得到持續的發展，但是小型化、封閉性且易移動的波浪能發電裝置在市場上還是少見的。且現今波浪能發電裝置大都有與海水直接接觸的活動部件，易被侵蝕，維護成本高，壽命不長。而且對于一些遠航目標的供電，這些大型化的裝置也難于安裝和不易移動。

現有技術中，“點頭鴨”式的波浪能發電裝置是由固定器、點頭鴨、連接架、永磁體、套筒、線圈繞組構成，其特征是：點頭鴨隨波浪擺動，帶動永磁體在套筒中的往復運動，從而使套筒外的線圈繞組切割磁感線、產生電流。這樣做是基于電磁感應的發電裝置，永磁體是必不可少的元件，使其裝置成本很高，而且是大型化、大功率的發電裝置，難以安裝和不易移動。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于機械擺塊的波浪能發電裝置，采用的是全封閉包裹，雙電機三相內轉子無刷電機發電，并且采用區域布局的發電方式，避免了單個發電機可能會導致發電功率不足的問題。

本發明的主要目的通過以下的技術方案實現：

一種基于機械擺塊的波浪能發電裝置，其特征在于，包括箱體、和設置在箱體內的波浪能捕獲裝置、輸出裝置；波浪能捕獲裝置包括第一機械擺塊、第二機械擺塊、主動軸、主動軸齒輪，主動軸連接箱體內部兩端；第一機械擺塊和第二機械擺塊分別設置在主動軸兩端，主動軸齒輪設置在主動軸上；輸出裝置包括電機、電機軸、電機軸齒輪，電機設置在電機軸上，電機軸設置在主動軸上，所述電機包括第一電機、第二電機；主動軸齒輪與電機軸齒輪傳動連接；電機通過波浪的上下的波動，讓電機產生高度差而引起擺塊的擺動，而當機械擺塊擺動時，主動軸齒輪會帶動第一電機、第二電機的電機軸齒輪讓電機軸旋轉，從而將機械擺塊的機械能轉化為電能，電機產生電能，完成能的轉化。

在雙電機的情況下，比單電機的發電效率更高，發電更穩定，更好的獲取由擺塊產生的機械能。

進一步地，所述第一機械擺塊和第二機械擺塊結構相同，機械擺塊采用了不對稱的、交錯擺放的力學計算設計，能夠讓發電機的擺動幅度盡量最大；其中，第一機械擺塊包括依次設置在主動軸上通過齒輪連接的擺輪、游絲、快慢針、防震器、活動外樁環、擺夾板；裝置主動軸上下都安裝了擺塊，相比于單擺塊的情況下，可以捕獲更多由海浪產生的能量。同時，由于箱式結構以及擺塊的設計方式，無論箱體正放倒放都不易于導致箱體翻滾。

進一步地，所述第一電機為三相內轉子無刷電機，所述第二電機為三相內轉子無刷電機，所述三相內轉子無刷電機施加的電壓為恒定的直流電壓，輸入的電流為直流電流，三相內轉子無刷電機將獲取到的能量輸入到驅動器的是交流電；所述三相內轉子無刷電機采用整流電路方式讓電機軸正反轉時產生的方向、大小時時在變的交流電，變為方向不變的直流電。