[发明专利]一种新型高效多点吸收波浪能发电装置

说明书

技术领域

本发明采用能量传输相位自动补偿技术，设计一种多点吸收波浪能，共同带动一个大功率发电机发电的波浪能发电装置。

背景技术

国家经济每年都在不断增速发展，与之相应，这种经济的增速发展必然导致对能量需求的增速，对电力需求的增加尤其明显。现有的发电方式主要包括火力发电、水电、核电等等，由于水电和核电的开发会受到许多客观条件的限制，在整个社会的发电量中的比例还比较小，火力发电在中国占有了80％以上的份额。但是由于火力发电需要消耗大量的化石燃料，同时带来大量的二氧化碳的排放和严重的环境污染。而且地球上化石燃料在不远的将来就会枯竭，人们必须尽快发展新的，清洁的，可再生的替代能源，以维持人类社会的及环境的健康发展。在这种背景之下，人们将注意力转向了风能和海洋能。海洋能蕴含在海洋的洋流和波浪之中，其中将波浪能转化为电能是一种非常有利用价值的清洁能源，这是因为波浪无处不在，而且蕴含能量丰富，是一种取之不尽，用之不竭的能量来源。目前，波浪能发电常常采用的方式有：1、将波浪能转化为液压能，推动与发电机相连接的涡轮机转动，进而使发电机转动发电。2、将波浪能转化为流动的压缩空气，推动与发电机相连接的涡轮机转动，进而使发电机转动发电。3、将波浪能转化为机械能，直接推动发电机转动发电。上述几种波浪能发电装置各有优缺点，都存在提高发电效率的需求。

发明内容

本发明设计了一个多点吸收波浪能方式，将多点吸收的波浪能转化为机械能，采用能量输出相位自动补偿技术，将其汇集起来，不经过能量形式的进一步转化，直接带动大功率发电机发电的波浪能发电装置，它可以克服现有装置对波浪能的利用率低，吸收效率低，能量转换效率低，输出电能不平稳等缺点。

解决上述问题的技术方案如下：一种将海洋能、波浪能转换为机械能或者电能的装置，由两个以上的浮球、能量缓存和缓冲装置，能量转化系统组成。这种装置可以漂浮在海面上，在阻尼盘的作用下，可以使中间的发电装置保持相对稳定不动，浮球在海浪的作用下，相对于中间的发电装置作上下运动，产生的动能经能量接收转轴，一个圆锥形齿轮和两个圆锥形齿轮构成的棘轮，将波浪能转化为单一方向转动的机械能，传输给由涡卷弹簧组构成的能量缓存和缓冲装置，这一能量缓存和缓冲装置能够高效吸收大小不同的输入能量，并且能过通过能量输出轮盘，在齿轮组调速装置的共同作用下将能量均匀地传输给永磁发电机，进而得到稳定输出的电能。这一能量缓存和传递装置的工作原理是，转动的机械能由一个转动轴输入一个或一组中心端连接在转动轴上的涡卷弹簧上，这一转动轴带动了涡卷弹簧绕轴卷曲转动，因而带动涡卷弹簧(组)外端转动，涡卷弹簧(组)的外端连接一个能量输出齿轮，这种输入涡卷弹簧的机械能就可以通过外端连接的能量输出齿轮传递出去，这个装置就对机械能起到了一个缓存，缓冲的作用，将这种装置用于波浪能发电的能量转换过程中，就能对变化无常的波浪能起到缓冲和平稳作用，能加强波浪能发电系统的稳定性，也使得产生的电能稳定可控。当几个由浮球和涡卷弹簧(组)构成的能量吸收，转化，输出系统，同时向一个发电机传输机械能时，涡卷弹簧(组)就起到了一个能量输出相位自动补偿的作用，保证了每个浮球吸收的能量都能有效地传递给发电机发电。

附图说明

图1.新型多点吸收波浪能发电装置I

图2.单点波浪能吸收转换系统

图3.单向转动机械能转化结构

图4.机械能转化/缓冲组合(装配过程)

图5.能量输送及发电系统

图6.多点吸收波浪能发电装置工作原理说明图

图7.多点吸收装置俯视图

图8.海上多点吸收波浪能发电站俯视图

图9.扭簧能量缓存/缓冲结构

图10.新型多点吸收波浪能发电装置II

图1中的新型多点吸收波浪能发电装置I由如下结构单元构成：浮球1，缆绳2，波浪能接收转轴3，圆锥形齿轮4，圆锥形棘轮5，涡卷弹簧中心轴6，涡卷弹簧组7，涡卷弹簧外套8，能量输出齿轮9，能量传输中轴10，能量传输中轴棘轮组11，齿轮调速箱12，发电机组13，电缆14，阻尼盘15，固定链条16。

具体实施方案

下面结合附图对本发明的实施方案作详细说明

本发明的设计的一种将海洋能、波浪能转换为电能的新型多点吸收波浪能发电装置，参见图1，由多个单点波浪能吸收转换系统和一个能量输送及发电系统组成，采用的单点波浪能吸收转换系统的数目为2至10个。