[发明专利]一种直驱式波浪发电装置

说明书

技术领域

本发明是利用浮筒布置在海洋波浪的环境中，利用波浪起伏的作用下，产生电能的装置，属于新能源领域。

背景技术

随着人们现代生活水平的提高，能源的开发利用已经越发重要，全球的能源紧张越来越严重。现在能源的利用多数属于化石能源，风能和原子能利用较少，常规水电站的容量有限，而化石能源面临资源枯竭和环境污染的两大威胁，虽然原子能源给我们带来希望，但是其安全性又不能得到保证，近几年风能的大规模利用依然没有满足人们对能源的巨大需求，而风能的季节性和地域性也制约了其普遍的发展。这就促使人们寻找更安全更环保的能源。海水具有的能源是人们早就关注的能源，人们也不断尝试开发海水所具有的能源，但是一直没有找到通用的可行的办法，我们大规模利用海水能源成为渴望而不可及的构想，如何能用更有效的装置来开发海水能源，成为人们竞相研究的课题。

地球表面有海洋的面积占整个地球的70%，海洋的波浪能海蕴藏有可观的可利用的能量，但现在人们还没有更好的办法来开发这种能源，如果海洋波浪能源能充分利用，将使我们在生产和生活中的能源又有了新的保障。

本发明就是一种利用海洋的波浪起伏所具有的能量，通过浮体和转换设备，来带动发电设备，产生为人们所利用电能。本发明中的装置与专利申请号为200820121991.9的发明的装置不同，这种海浪发电装置的转换设备为液压装置，要求随波浪摆动过程中突然迅速，形成的扭矩的过程中，大小很不平稳，对转动轴的工作强度是极大考验，而且转动轴在工作过程一直与海水接触，不利于防腐。而本发明装置的这种结构，用机械设备进行直接转换，本装置在一个波浪的工作周期中，形成的瞬时零扭矩由传统的两连接浮体的四次简化为两次，并且除了瞬时零扭矩以外，工作过程中的扭矩大小比较平稳，还可以利用互补的连接结构来消除瞬时零扭矩，其最大的好处是连接轴也可以设计成不接触水的形式，扭矩转化过程的转角变化范围大。具有结构简单，布局合理，转化率高，寿命长，故障率低，适应性强等特点，适合波浪的环境中工作，具有广泛的应用前景。

发明内容

这种波浪发电装置由浮筒，双向变单向设备，发电设备，刚性杆架，连杆组成。

浮筒是漂浮在水中，依靠浮筒承载设备的总重力和浮力的变化差来产生起伏，浮筒和其承载的设备的重量之外，还可以加载其它重物的形式进行配重；浮筒在平静的水面漂浮时，其中心线与水平面平行；浮筒的外壳的横截面为圆或椭圆形并且具有不变形的特性，可以提高浮筒响应波浪浮力的能力，同时减小波浪的水平方向的冲击；浮筒内部可以设计成不同的腔，用于装置固定设备。浮筒在波浪中工作时，三个浮筒刚好处于一个波长范围内两边的浮筒对正中间的浮筒形成起伏扭矩时，其工作过程中做功能力最强，所以浮筒的外形尺寸要适合，过大其起伏程度会受到影响，过小其产生的浮力小，做功能力差。

双向变单向设备是一种由正反旋转的转动轴，带动扭矩传递部件，经过扭矩传递部件的扭矩传递和方向转换，在其输出轴上输出单向的转动的设备。其中扭矩传递部件中，至少有一对单向部件，起输入作用的转动轴的正反转动过程中，各激活每一对中的一个，经过扭矩传递部件完成在输出轴上输出单向转动。扭矩传递部件是能传递旋转扭矩的机械零部件，除了能传递扭矩的轴以外，还包括齿轮、皮带与皮带轮、棘轮和链条、万向节、单向部件等。双向变单向设备的传动比可以相同，也可以是不同的，其输出的单向转动带动的发电设备这里就不再单独说明变速装置了。

发电设备用来产生电能。

刚性杆架用来固定两个平行且有一定距离的浮筒形成复合浮体，可以是任何有刚性的杠杆构件及其组合形成的支架等，只要能将两个浮筒固定，并不产生变形或变形程度很小的构件就可以。但其体积相对要小，这样刚性杆架触及波浪时，产生的浮力远远小于浮筒的浮力，就可以忽略对两个浮筒的起伏的影响。

连杆用来起连接并传递扭矩的作用，要具有不变形或变形程度很小的特点。