[发明专利]立体阵列式波能发电装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及新能源领域，特别涉及一种海洋波能、风能、水能及振动能发电装置。

背景技术

地球上海洋的波浪是一种蕴藏着巨大的能量，人们不断努力寻找各种各样的方法，去开发这一巨大的再生能源而实践探索，开发出多种类型的发电装置。

国内外学者提出了多种海浪发电方式，大多利用各类机械装置将海浪的往复直线运动转换成旋转运动，进而由旋转电机进行能量转换，或者使用直线电机将进行能量转换。但不管是采用旋转电机还是直线电机，由于海浪运动速度较慢，发电机体积和质量一般较大，制造成本较高，若使用传统齿轮箱进行增速，增加发电机动子速度，必然会带来系统效率降低，需要定期维护等问题。

风力发电不需要燃料，不会产生辐射或空气污染，是一种绿色、环保的发电方式。

现有的风力发电装置主要使用叶片型风力发电机，这种风力发电机，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。利用风力带动风车叶片旋转，再经过增速机将旋转的速度提升，来推动发电机发电。

风车叶片造价高、易损坏，而且噪声大、对各种鸟类构成威胁，对环境有一定影啊。支撑铁塔的成本也很高，导致风力发电一次性投资大，发电成本居高不下。大型风力发电一般又远离用电地域，输变电成本昂贵。同时在低于启动风速时无法工作，目前的风力发电产品在3级以下风力时发电效果差甚至不能发电，空间利用率较差，增速部件耗能、使用方向性要求高，性价比较低。

 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种海洋波能、风能、水能及振动能发电装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种立体阵列式波能发电装置，包括一个封闭的外壳(1)、多个空腔(2)、多个永磁体(3)和多个线圈(4)；永磁体(3)各自位于一个封闭的空腔(2)中，永磁体（3）可以在空腔（2）中运动，空腔(2)和线圈(4)呈空间交错排列，对一个封闭的外壳(1)内部空间的部分或者全部进行填充，封闭的外壳(1)的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上。装置受外力作用，永磁体（3）发生运动，周围磁场发生变化，位于变化磁场中的线圈（4）通过电磁感应原理对外输出电能。

作为进一步的优化，本发明还包括多个整流电路，各个线圈(4)的输出端连接在整流电路的输入端，各个整流电路的输出的电能以并联方式、或者串联方式、或者混联方式进行汇聚。整流电路将线圈（4）输出的交流电转化为直流电，有利于降低电能汇聚的难度。

作为进一步的优化，各个线圈(4)及与之对应整流电路等其他附属电路固定在一个封闭的空腔中，空腔的尺寸与用以封装永磁体（3）的空腔(2)基本一致。

作为进一步的优化，每个永磁体(3)相邻位置不存在另外一个永磁体(3)，这样可以避免两个永磁体（3）相互粘连，也有利于使各个线圈(4)所处位置的磁场强度最强。

 

本发明创造与现有技术相比，具有如下特征：

1、海浪、风能、水力、振动能都是清洁能源，不会产生化学污染，是一种取之不尽的能源。

2、本发明整体使用漂浮结构，对海水深度不做要求，既可以部署在近海岸边，又可以部署在远离海岸线的区域，施工容易、对环境破坏小。

3、本发明不受海浪强度限制，转换效率高，可充分地利用小、中、大海浪的波能发电。

4、本发明可以用作风力发电。在装置上增加暴露在空气中的固定叶片，即进行风力发电。该叶片主要用于增大风阻，故而制作简单，形状灵活。风力发电可以与海浪发电同时进行，也可以单独悬挂在风口进行风力发电。

5、本发明可以作为水力发电装置使用，使用绳子牵引，让本装置潜浮在水中，通过水力冲击，装置将在绳子末端做不规则摆动，带动内部的永磁体（3）运动。不需要拦河造坝抬高水位，建设成本低，维护简单，稳定性高，对生态环境没有影响，不受地势、水量等因素的限制。

6、本发明可靠性高。装置内部包含多个独立的微发电结构体，既可以充分吸收能量，提高转化效率，也同时增强中装置的整体的可靠性，即便其中部分损坏，整个装置仍能进行电能转化。

7、装置的腔体外壳，具备一定的抗冲击和抗腐蚀老化能力，可以抵御高强度风浪的冲击。主要部件位于封闭腔内，不受海水腐蚀危害，寿命长、建设和运行成本低，且系统组成简单、维护方便、能量转化率高。