[实用新型]防缆绳松弛型浮子式波浪能发电系统

说明书

所属技术领域

本实用新型属于波力发电领域，具体涉及一种波浪能发电系统。

背景技术

世界性的能源危机问题日益突出，化石能源储量已经不能够满足全世界的巨大能源消耗要求。同时，环境污染问题日趋严重、全球气温的升高，要求世界各国减少化石等不可再生能源的使用。海洋波浪能作为一种清洁的可再生能源已得到了世界各国的重视。我国有18,000多千米的海岸线，据计算，如果将可以利用的海洋能转化为电能，大约能提供1.5亿kW的电力，相当于我国目前装机容量的两倍多，因此发展波浪发电技术适合我国的情况和需要。波浪能发电技术是通过波浪能吸收装置,将波浪能首先转换为机械能,再转换成电能。我国已经成功研制了振荡水柱式和聚波水库式等波浪发电装置，一些波浪发电技术甚至达到了世界先进水平。但是上述已有的装置或者是对地理位置要求较高，或者是装置结构比较复杂导致系统的维护和建造比较困难。目前一些科学家已提出了一些其它的浮子式波浪发电装置，但是即使有海浪的情况下，也大多存在输出电能不连续的情况。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供一种利用波能发电的装置，该装置拟通过比较简单的结构和部件，利用波浪能生产稳定且质量较高的三相交流电。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种防缆绳松弛型浮子式波浪能发电系统，包括4个波能吸收装置（16）和1个波能转换装置（15），其特征在于，4个波能吸收装置（16）沿波浪前进方向按斜一字分布，同通过第一传动轴（12）串联一起，相邻的装置相距1/4海浪波长，所述的波能吸收装置包括固定在传动轴上的驱动轮（4）、浮子（10）、平衡物（9）及固定在支架上的两个上旋转轮（5，7）和两个下旋转轮（6，8），在所述的驱动轮（4）的外周设置有两道分别用于支持第一道缆绳和第二道缆绳的沟槽，所述的两个上旋转轮（5，7）分别位于驱动轮（4）的两侧，第一道缆绳绕在两个上旋转轮（5，7）及驱动轮（4）的一道沟槽上，所述的第一道缆绳的一端连接浮子（10）上部，另一端连接平衡物（9）上部；两个下旋转轮（6，8）分别位于两个上旋转轮（5，7）的下部，第二道缆绳的一端固定在浮子（10）下端，从下端绕过一个下旋转轮（8），再交叉绕过驱动轮（4），之后再从下端绕过另一个下旋转轮（6）后，另一端固定在平衡物（10）的下方；所述的波能转换装置（15）包括双动棘轮（3）、增速齿轮箱（2）、永磁发电机（1），所述的第一传动轴（12）与双动棘轮(3)相连，将驱动轮的双向旋转转化为棘轮单方向的旋转，双动棘轮（3）再通过第二传动轴（13）与增速齿轮箱（2）相连，将传动轴（13）的低速运动转化为增速齿轮箱（2）内齿轮的高速旋转，增速齿轮箱内的高速齿轮通过第一传动轴（12）与发电机转子连接，驱动永磁发电机（1）发电。

其中，平衡物的质量通常不超过浮子的一半。

本实用新型提出的利用波能发电的装置，实质性特点是：通过浮子与重物的上下运动，在驱动轮上产生力矩，从而带动发电机发电。在海面有波浪时，海面的起伏会使浮子在水面下的体积发生改变，进而浮力发生改变，从而在驱动轮上产生力矩，同时海水与浮子的相对运动也会给浮子一定的推力，从而在驱动轮上生成力矩。驱动轮上的力矩驱动永磁直流发电机旋转，这里将沿海浪前进方向相距1/4海浪波长的4台波能吸收装置并联为一组，用以产生基本恒定的转矩，从而产生稳定的直流电压，经过电能处理电路产生50Hz的三相交流电并网。本实用新型的技术效果如下：

1）系统结构简单，设备便于安装和维护，且可以防止缆绳松弛。

2）多台波能吸收装置并列运行时可平稳输出转矩，使输出电能连续，且可规模化生产，成本较低，利于大规模发电。

3））由于输出电压连续和平稳，使得永磁直流发电机发出电能后续处理比较简单，可以只有DC-AC环节，更加可靠，节约成本。

4）该系统不但适合直接并网发电，还适合给远离陆地的海岛单独供电，实用性较强，应用范围较广。

附图说明

图1是浮子式波浪能转换装置结构示意图。

图中，1是永磁直流发电机，2是变速齿轮箱，3是双动棘轮，4是驱动轮、5、6、7、8是位置固定的旋转轮，9是平衡物，10是浮子、11为海面、12、13、14是传动轴。

图2是4台相聚1/4海浪波长的波能吸收装置并联示意图。

图中，15是图1中波能转换部分，16为图1中波能吸收部分。

图3是电能处理电路的对应结构原理图。

图中，17是控制中心，18是变压器，19是负荷。