[发明专利]一种全方位吸收波浪冲击振动发电的永磁Halbach阵列发电球组网装置

说明书

本发明提供的是一种全方位吸收波浪冲击振动发电的永磁Halbach阵列发电球组网装置，包括固定螺栓、固定桩、发电球、固定板、链缆、网罩、网罩螺栓，每个网罩内放置一个发电球，网罩通过链缆连接在固定桩上，固定桩通过固定螺栓安装在固定板上。由于采用上述技术方案，可在海岸边安装多个固定桩，通过链缆固定住多个发电球，发电球漂浮在水面上，有波浪时，发电球可在网格中任意方向振动并吸收冲击振动，产生的电流传输至岸边的电力设备，电流最后可传送至用户终端。

技术领域

本发明涉及振动机械能与电能的转化装置及新型能源领域领域，具体是一种全方位吸收波浪冲击振动发电的永磁Halbach阵列发电球组网装置。

背景技术

随着社会现代化建设的推进，社会总体耗能迅速增加，耗电量提升非常显著，而传统能源日益枯竭，也带来了严重的环境污染。目前，各国都在大力推进新型能源的开发利用，如风能、太阳能、核能等清洁能源，振动能由于能量密度低、收集困难等等原因，并没有得到大规模开发利用。

Halbach阵列是一种新的充磁方式，具有以下特点：对于理想的Halbach阵列，磁场只正弦分布在一侧；不需要轭部，可直接固定在非导磁材料上；没有转矩脉动；在产生相同磁动势时，Halbach阵列所需的磁体体积更少。目前，Halbach阵列电机和Halbach阵列发电机均有应用。

海浪的尺寸变化很大，常见波高分布有数厘米至数十米，海浪能量大，同时也具有相当破坏力，海浪冲击作为振动冲击的一种体现，能量若收集海浪包含的能量，既可以缓解部分地区电力紧张的问题，也可有效保护公共私人财产，具有可观应用前景。

收集振动能量转化为电能已在一些场合得到应用。如申请号201811071660.3公开的一种小振幅发电装置，其安装在共享单车上，利用鞍座的振动为锂电池充电；如申请号201810342255.4公开的一种永磁式水振动能量捕获发电装置，其利用中小型河流中水流的振动能量发电，不需要水位落差；如201810753923.2公开的振动发电系统，其能吸收机动车辆行驶时的振动，产生电能；如申请号20110063127.2公开的一种振动发电机，其利用人在行走时的加减速过程产生的振动发电，在移动通信设备如手机、平板电脑及电动车等领域有应用前景。

把利用振动发电的发电机外形做成球体，使其能吸收更广方向的振动，是一种更高效的发电方式。如201110207596.9公开的一种振动发电机，主要是由底座、电池、半球壳形磁铁、限制缸和振动部分组成，底座上固定电池，电池上部固定两个半球壳形磁铁，所述的两半球壳形磁铁的内表面均匀的分布六个限制缸，两个半球壳形磁铁的内部设有振动部分。其外形为球体，但因其安装在底座上，不能对任意方向的振动均保持高效率转化。

利用海浪的冲击振动发电是一种可行的发电方式。如申请号201810072507.6公开的一种摇杆振钟式海浪发电机，由钟型外壳和内部摆动摇杆两部分构成，内部摆动摇杆末端设有三个尾鳍，摆杆与钟体之间设置振动发电机，共设置七个振动发电机，钟体与摆杆之间靠弹簧连接，钟体顶端与摆杆顶端用万向节连接，振动发电机与摆杆和钟体之间也是通过万向节连接，钟体与外部框架也是通过弹簧连接。但其使用了过多的弹簧，弹簧的安装方式也不尽合理。

鉴于此，拟利用永磁Halbach阵列布置在垂直交叉的多个方向上振动，利用球形外壳接收各方向的波浪振动，本发明提供一种全方位吸收波浪冲击振动发电的永磁Halbach阵列发电球组网装置。

发明内容

本发明要解决的问题是，针对海岸边具有常见的波浪冲击，但不能高效率地利用、转化波浪的振动能，本发明针对此问题提供一种发电装置，使波浪能为人类所用。

本发明提供一种全方位吸收波浪冲击振动发电的永磁Halbach阵列发电球组网装置，本发明要实现的目的是提供一种能吸收全方向振动、能量转化效率高、使用方便、环境友好、具有社会效应的等优点发电装置及应用方法。