[實用新型]一種水下發電機及水下發電系統

有效

• 申請號: 202020015834.0
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN211692694U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 陳雄偉;秦曉萌;何銀斌;鄭怡茵;連少檳;嚴冬
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B13/18;F03B3/12;F03B13/26
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本實用新型公開了一種水下發電機，包括轉動部和中心桿，轉動部固定連接有磁性件，中心桿的一端設置有繞組，轉動部上的外壁設置有若干葉片，中心桿連接有活塞，轉動部的下方設置有壓水室，活塞設置于壓水室。一種水下發電系統，包括水下發電機，壓水室連接有輸水管，輸水管的一端設置有發電裝置，水下發電機的繞組以及發電裝置均與處理裝置電連接，處理裝置對電力進行輸出。轉動部在受到豎直方向上的水流沖擊時，部分的沖擊力作用于轉動部的旋轉運動、以及部分的沖擊力作用于轉動部的上下運動，不用考慮海浪的豎直方向的位移量，提高了對海洋能的利用率。海水通過輸水管流至發電裝置內，發電裝置對海水的勢能進行進一步利用。

技術領域

本實用新型涉及水力發電技術領域，特別是一種水下發電機及水下發電系統。

背景技術

能源是支撐現代人類社會生存和發展的柱石。隨著世界經濟的發展與如煤炭，石油資源的日益枯竭，傳統化石能源以遠遠不能滿足人類的需求，因此，清潔能源和可再生能源對于未來世界的發展和進步顯得尤為重要。

海洋能因其蘊藏豐富，分布廣，清潔無污染進入了人們的視野。海洋能主要包括波浪能、潮汐能、海流能、鹽差能、溫差能。波浪能具有能量密度高、分布面廣等特點，并且其全球實際可開發量在所有海洋能中最大，約為3×10^8kW。目前，海洋能開發利用的方式主要是發電。

現有技術中主要有兩種方式對海浪能進行利用：

(1)澳大利亞海底漂浮式發電機：隨著海面波浪沖撞浮標，通過浮標的位移傳遞能量，將密封的海水擠壓進穿過海床底下的管道到達岸上的水電站。收集的高壓海水驅動渦輪機從而生產電力也可以進行海水淡化。這種零排放的能源可以為水電站和海水淡化廠提供部分電力，有助于生產更多能源和淡水資源。而第二種類型則是：浮標在波浪中起伏，海床上的液壓泵使流體在一個閉環中循環流動，閉環全長約3千米，延伸至海岸上的發電設施。

(2)蘇格蘭水下渦輪發電機：渦輪機安裝在海底，利用潮汐能量發電，與風力渦輪機類似,這種潮汐渦輪機具有3個葉片和變槳系統,以及用于在潮汐改變方向時,使渦輪機180度轉向的偏航系統。

其中澳大利亞海底漂浮式發電機利用海浪的上下垂直位移作為動力，轉動水能發電機轉化為電能，其對于海浪利用率較低，且發電效率受海浪影響較大，如果海浪的上下垂直位移較小，則其發電效率較低，除此之外，其所占面積較大，應用范圍受限。

而蘇格蘭水下渦輪發電機利用了一種類似于風力發電的水下設備以獲取潮汐的動能并將其轉化為電力，而其所運用的場地英倫三島擁有發展海洋能的獨特優勢，特別是三面環海、終年風急浪高的蘇格蘭。但其對所用場地有較高的要求，在其他海洋領域可能并不適用，所應用范圍大大受限。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種水下發電機及水下發電系統，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：

一種水下發電機，包括轉動部和中心桿，所述轉動部套設于中心桿內，所述轉動部的內壁上固定連接有若干磁性件，所述中心桿靠近轉動部的一端設置有繞組，所述轉動部上的外壁設置有若干葉片，若干所述葉片均勻分布于轉動部的外壁上，所述葉片向遠離中心桿的方向延伸，所述中心桿遠離轉動部的一端連接有活塞，所述轉動部的下方設置有壓水室，所述活塞設置于壓水室內并且在壓水室內滑移。

通過上述技術方案，轉動部在受到豎直方向上的水流沖擊時，部分的沖擊力作用于轉動部的旋轉運動、以及部分的沖擊力作用于轉動部的上下運動。該方案相對于直接放置于海面上使用海浪的上下起伏進行發電，不用考慮海浪的豎直方向的位移量，并且極大程度上使用了海水的流動，提高了對海洋能的利用率。

作為上述技術方案的進一步改進，所述葉片呈“S”型。