[發(fā)明專利]一種波浪洋流混合發(fā)電裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110375722.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112855419B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇;張鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/20
• 分類號(hào): F03B13/20;F03B13/22
• 代理公司: 杭州昱呈專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33303
• 代理人: 雷仕榮

本發(fā)明公開(kāi)了一種波浪洋流混合發(fā)電裝置及方法，內(nèi)芯相對(duì)外殼可上下運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；緯線圈設(shè)置在內(nèi)芯的軸向外周若干組，經(jīng)線圈設(shè)置在內(nèi)芯的徑向外周一組；大磁鐵組和小磁鐵組均設(shè)置在外殼的內(nèi)壁上，大磁鐵組包括兩個(gè)縱向磁鐵，兩個(gè)縱向磁鐵的長(zhǎng)與內(nèi)芯的高一致，兩個(gè)縱向磁鐵處于外殼的圓柱狀的一直徑兩端，相對(duì)設(shè)置，且相對(duì)面極性相反；小磁鐵組與大磁鐵組間隔90度，分別在外殼的圓柱狀的另一直徑兩端相對(duì)設(shè)置若干橫向磁鐵，同一側(cè)的橫向磁鐵相鄰兩個(gè)極性相反放置對(duì)側(cè)的橫向磁鐵的相對(duì)面極性相同。本發(fā)明能夠同時(shí)利用波浪產(chǎn)生的垂直運(yùn)動(dòng)和海流產(chǎn)生的水平運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，布放方便，高效利用海洋能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋能源領(lǐng)域，特別涉及一種波浪洋流混合發(fā)電裝置及方法。

背景技術(shù)

化石能源的短缺，環(huán)境問(wèn)題的日益突出，人們對(duì)于新能源的需求越來(lái)越迫切，人們把目光紛紛投向地球上大的能源庫(kù)——海洋，海洋能作為一種新型的可再生的綠色能源，如何高效利用海浪資源的問(wèn)題日益受到各個(gè)國(guó)家的重視。隨著波能轉(zhuǎn)換技術(shù)日趨成熟，轉(zhuǎn)換效率的逐步提高，海浪發(fā)電裝置顯現(xiàn)出它越來(lái)越大的商業(yè)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。其中，利用海洋波浪能發(fā)電是當(dāng)前開(kāi)發(fā)海洋資源的重要方式之一。利用波浪發(fā)電可以為邊遠(yuǎn)海島和海上設(shè)施等提供清潔能源，此外,還可以利用波浪能提供的動(dòng)力進(jìn)行海水淡化、從深海提取低溫海水進(jìn)行空調(diào)制冷以及制氫等。隨著波能發(fā)電技術(shù)的日漸成熟還可以使波浪能代替部分常規(guī)能源，對(duì)于緩解世界所面臨的能源緊缺、溫室效應(yīng)和環(huán)境污染等都將有著重要的經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義。

目前利用電磁感應(yīng)發(fā)電基本上都是采用強(qiáng)磁在線圈中切割磁感線進(jìn)行發(fā)電。通過(guò)各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)使得強(qiáng)磁鐵在閉合線圈中運(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，但是這樣子的發(fā)電有一個(gè)弊端就是只能利用其中一部分的能量，因?yàn)榫€圈只能切割強(qiáng)磁鐵一端磁感應(yīng)線，線圈無(wú)法同時(shí)切割強(qiáng)磁鐵兩端的磁感應(yīng)線，降低了能量轉(zhuǎn)換率，只能單獨(dú)的利用波浪能發(fā)電或者海流能發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種波浪洋流混合發(fā)電裝置，包括浮體、內(nèi)芯、外殼、螺旋槳、連接部、經(jīng)線圈、緯線圈、大磁鐵組和小磁鐵組，其中，所述浮體與外殼固定連接；內(nèi)芯、經(jīng)線圈、緯線圈、大磁鐵組和小磁鐵組均設(shè)置在外殼內(nèi)；內(nèi)芯與外殼均為圓柱狀，內(nèi)芯與螺旋槳通過(guò)連接部固定連接，內(nèi)芯相對(duì)外殼可上下運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；緯線圈設(shè)置在內(nèi)芯的軸向外周若干組，經(jīng)線圈設(shè)置在內(nèi)芯的徑向外周一組；

大磁鐵組和小磁鐵組均設(shè)置在外殼的內(nèi)壁上，大磁鐵組包括兩個(gè)縱向磁鐵，兩個(gè)縱向磁鐵的長(zhǎng)與內(nèi)芯的高一致，兩個(gè)縱向磁鐵處于外殼的圓柱狀的一直徑兩端，相對(duì)設(shè)置，且相對(duì)面極性相反；小磁鐵組與大磁鐵組間隔90度，分別在外殼的圓柱狀的另一直徑兩端相對(duì)設(shè)置若干橫向磁鐵，同一側(cè)的橫向磁鐵相鄰兩個(gè)極性相反放置對(duì)側(cè)的橫向磁鐵的相對(duì)面極性相同。

優(yōu)選地，所述緯線圈通過(guò)注模灌膠用環(huán)氧樹(shù)脂固定在內(nèi)芯內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述經(jīng)線圈通過(guò)注模灌膠用環(huán)氧樹(shù)脂固定在內(nèi)芯內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述內(nèi)芯為非金屬材質(zhì)。

優(yōu)選地，所述外殼為非金屬材質(zhì)。

優(yōu)選地，所述小磁鐵組設(shè)置10-20個(gè)磁鐵。

優(yōu)選地，所述連接部包括圓軸和軸承，內(nèi)芯通過(guò)圓軸連接到螺旋槳，圓軸和外殼之間設(shè)置軸承。

優(yōu)選地，所述大磁鐵組和小磁鐵組嵌入外殼的內(nèi)壁。

優(yōu)選地，所述浮體為半球形。

基于上述目的，本發(fā)明還提供了一種波浪洋流混合發(fā)電方法，采用上述裝置，包括以下步驟：

S10，將經(jīng)線圈和緯線圈的輸出端口與外部整流電路連接；

S20，將發(fā)電裝置置于海水中；

S30，在波浪的作用下，內(nèi)芯與外殼產(chǎn)生上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，緯線圈切割小磁鐵組的磁感線，在緯線圈中感應(yīng)出電能，通過(guò)輸出端口輸出；