[發明專利]一種基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統

在審

• 申請號: 202210178400.6
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114412695A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 劉艷嬌;彭愛武
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24;H02K44/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 向森

本發明涉及波浪能發電技術領域，提供了一種基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統，至少包括：浮體，包括密封端與敞口端，敞口端適于伸入水體內，以使浮體內部介于水面與密封端之間的區域形成氣室，氣室具有與外界相連通的氣體通道，氣室內設置有磁場；振蕩空間，設置在氣室內，且能夠發生形變；振蕩空間內填充有液態金屬，振蕩空間適于在受到氣流沖擊時發生形變以使液態金屬流動切割磁場產生電流。該轉換系統中，振蕩空間在受到向上或者向下的氣流沖擊時均可以發生形變以使液態金屬流動切割磁場產生電流。相較于傳統旋轉透平發電機而言，無需設置單向閥整流系統，結構更精簡、更容易維護、成本更低，有利于大范圍推廣使用。

技術領域

本發明涉及波浪能發電技術領域，具體涉及一種基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統。

背景技術

圖1為常規的振蕩水柱式波浪能轉換系統示意圖；如圖1所示，常規的振蕩水柱式波浪能轉換系統主要由浮體2與旋轉透平發電機1組成，浮體2下部與海水連通，上部與大氣連通。浮體內的水柱隨波浪運動在浮體2內生成振蕩水柱，壓縮浮體2內的空氣形成往復氣流，往復氣流驅動旋轉透平發電機1轉動，將氣流能量轉換為電能。

但往復氣流作用下，傳統旋轉透平發電機1無法保持其單向旋轉特性，一般需設置單向閥整流系統，但其結構復雜、維護困難、大型裝置需配備的單向閥整流系統比較龐大，成本較高，不利于大范圍推廣使用。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于現有技術中常規振蕩水柱式波浪能轉換系統需設置單向閥整流系統，但其結構復雜、維護困難、大型裝置需配備的單向閥整流系統比較龐大，成本較高，不利于大范圍推廣使用，從而提供一種基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統，至少包括：浮體，包括密封端與敞口端，所述敞口端適于伸入水體內，以使所述浮體內部介于水面與所述密封端之間的區域形成氣室，所述氣室具有與外界相連通的氣體通道，所述氣室內設置有磁場；振蕩空間，設置在所述氣室內，且能夠發生形變；所述振蕩空間內填充有液態金屬，所述振蕩空間適于在受到氣流沖擊時發生形變以使所述液態金屬流動切割所述磁場產生電流。

進一步地，所述振蕩空間由波紋管形成，所述波紋管的伸縮方向與氣流的運動方向相一致；所述波紋管受氣流沖擊的端面為密封結構。

進一步地，所述振蕩空間的腔壁上設置有兩個電極，兩個所述電極相互間隔設置，所述液態金屬、兩個所述電極適于與外部儲電設備相連成發電電路。

進一步地，該基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統還包括固定件，設置在所述氣室內，所述固定件上至少設置一個流道；所述振蕩空間穿過所述流道，且被固定在所述固定件上；沿氣流的運動方向上所述固定件將所述氣室分為第一氣室與第二氣室，所述固定件上至少設置一個適于連通所述第一氣室與所述第二氣室的氣孔。

進一步地，兩個所述電極均設置在所述流道的內壁上；所述波紋管包括上波紋管與下波紋管；所述上波紋管與所述固定件位于所述第一氣室的端面相連，所述下波紋管與所述固定件位于所述第二氣室的端面相連，所述上波紋管、所述下波紋管、所述流道的內壁以及兩個所述電極形成所述振蕩空間。

進一步地，所述流道的內壁上設置有兩個磁性相反的磁體，兩個所述磁體相互面對設置，以在兩個所述磁體之間的區域形成所述磁場；所述磁場的方向與所述流道的長度方向相互垂直。

進一步地，所述流道包括兩個，每個流道均對應設置一個所述振蕩空間；不同的兩個所述振蕩空間相互連通。

進一步地，所述流道包括兩個，每個流道均對應設置一個所述振蕩空間；不同的兩個所述振蕩空間相互獨立。

進一步地，該基于磁流體發電的振蕩水柱式波浪能轉換系統還包括設置在所述浮體的密封端的噴嘴，所述噴嘴與所述氣孔形成所述氣體通道。