一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，包括浮筒機(jī)構(gòu)、永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)和活塞機(jī)構(gòu)；浮筒機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力浮筒和靜止浮筒，動(dòng)力浮筒套設(shè)在靜止浮筒外；在動(dòng)力浮筒的上端固定有支撐架；永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括定子和動(dòng)子，動(dòng)子安裝在定子內(nèi)；活塞機(jī)構(gòu)包括缸體、活塞環(huán)和輸出軸，活塞環(huán)安裝在缸體內(nèi)，將缸體內(nèi)部分成上下兩個(gè)腔體，輸出軸的一端與活塞環(huán)固定；輸出軸的另一端與支撐架固定；下腔體與定子的上端口密封連通，定子的下端口通過(guò)高壓管道與上腔體密封連通。本發(fā)明提供的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并具有抗海上風(fēng)暴能力，可以實(shí)現(xiàn)波浪能的最佳捕獲，從而提高波浪發(fā)電效率，該波浪發(fā)電裝置的規(guī)?？纱罂尚?，有利于廣泛使用和推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)海洋能源(波浪能)進(jìn)行提取和利用的波浪發(fā)電裝置，尤其涉及一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海洋能源利用之一的波浪發(fā)電技術(shù)，正朝著具有很大發(fā)展前景的商業(yè)化方向邁進(jìn)。特別是在當(dāng)今石油能源和煤炭能源將近枯竭的情況下，世界人類(lèi)面臨著諸多的發(fā)展難題，盼望著波浪發(fā)電技術(shù)有更大的技術(shù)突破。然而，鑒于海洋波浪能的復(fù)雜性，大多的波浪發(fā)電技術(shù)都處于試驗(yàn)階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，通過(guò)波浪能作用下的內(nèi)外浮筒的相互運(yùn)動(dòng)和活塞運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)永磁直線(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，包括浮筒機(jī)構(gòu)、永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)和活塞機(jī)構(gòu)；所述浮筒機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力浮筒和靜止浮筒，所述靜止浮筒為圓柱體，所述動(dòng)力浮筒為圓環(huán)體，且圓柱體的直徑與圓環(huán)體的內(nèi)徑相適配，所述動(dòng)力浮筒套設(shè)在靜止浮筒外；在動(dòng)力浮筒的上端固定有支撐架；所述永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括定子和動(dòng)子，所述定子為柱形腔體結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)子的橫截面與柱形腔體的橫截面相適配，所述動(dòng)子安裝在定子內(nèi)；所述活塞機(jī)構(gòu)包括缸體、活塞環(huán)和輸出軸，所述活塞環(huán)安裝在缸體內(nèi)，將缸體內(nèi)部分成上下兩個(gè)腔體，所述輸出軸一端與活塞環(huán)固定，另一端穿過(guò)上腔體并伸出缸體外；所述輸出軸的另一端與支撐架固定；所述下腔體與定子的上端口密封連通，所述定子的下端口通過(guò)高壓管道與上腔體密封連通。
[0006]優(yōu)選的，所述動(dòng)力浮筒內(nèi)設(shè)置有一個(gè)同軸環(huán)形的水位調(diào)節(jié)艙，所述水位調(diào)節(jié)艙上設(shè)置有注/抽水管；水位調(diào)節(jié)艙可以調(diào)節(jié)靜止浮筒的池水深度并與波浪實(shí)現(xiàn)共振目的，進(jìn)而完成波浪能最大限度地轉(zhuǎn)換成電能，這一功能對(duì)于本裝置的正常運(yùn)行非常重要。注入水位調(diào)節(jié)艙內(nèi)的液體可以為淡水，也可以為液壓油或者海水，甚至可以是流沙等具有流體特性的固體。
[0007]優(yōu)選的，所述靜止浮筒上設(shè)置有限制動(dòng)力浮筒相對(duì)運(yùn)動(dòng)上下限位置的限位卡死裝置；防止在海上風(fēng)浪過(guò)大時(shí)，動(dòng)力浮筒運(yùn)動(dòng)過(guò)度以致脫離靜止浮筒，使得整個(gè)發(fā)電裝置具備抗拒海上風(fēng)暴的能力。
[0008]優(yōu)選的，所述高壓管道上設(shè)置有自動(dòng)流量控制閥，所述自動(dòng)流量控制閥可以根據(jù)波浪的頻率等信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)上下腔體內(nèi)流體的流量和流速，使永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的效果，進(jìn)而有利于提高永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)的發(fā)電輸出的電質(zhì)量，使永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)的電能能夠穩(wěn)定輸出。
[0009]優(yōu)選的，還包括海底沉石和錨鏈，所述海底沉石通過(guò)錨鏈與靜止浮筒連接。海底沉石和錨鏈可以實(shí)現(xiàn)將整個(gè)裝置固定在海里的特定位置內(nèi)，以防整個(gè)裝置在波浪的推動(dòng)下漂移丟失。
[0010]具體的，所述海底沉石的數(shù)量為一個(gè)，且海底沉石通過(guò)一根錨鏈與靜止浮筒連接。
[0011]具體的，所述海底沉石的數(shù)量為三個(gè)，且三個(gè)海底沉石成正三角形布置，每個(gè)海底沉石通過(guò)一根錨鏈與靜止浮筒連接。
[0012]有益效果:本發(fā)明提供的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并具有抗海上風(fēng)暴能力，可以實(shí)現(xiàn)波浪能的最佳捕獲，從而提高波浪發(fā)電效率，該波浪發(fā)電裝置的規(guī)?？纱罂尚?，有利于廣泛使用和推廣。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的在海上漂浮式安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]如圖1所示為一種一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，包括浮筒機(jī)構(gòu)、永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)、活塞機(jī)構(gòu)和海底安裝機(jī)構(gòu)，下面就各個(gè)機(jī)構(gòu)加以具體說(shuō)明。
[0016]所述浮筒機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力浮筒I和靜止浮筒8，所述靜止浮筒8為圓柱體，所述動(dòng)力浮筒I為圓環(huán)體，且圓柱體的直徑與圓環(huán)體的內(nèi)徑相適配，所述動(dòng)力浮筒I套設(shè)在靜止浮筒8夕卜，在靜止浮筒8上設(shè)置有限制動(dòng)力浮筒I相對(duì)運(yùn)動(dòng)上下限位置的限位卡死裝置3 ;在動(dòng)力浮筒I內(nèi)設(shè)置有一個(gè)同軸環(huán)形的水位調(diào)節(jié)艙7，所述水位調(diào)節(jié)艙7上設(shè)置有注/抽水管6 ;在動(dòng)力浮筒I的上端固定有支撐架2。
[0017]所述永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括定子9和動(dòng)子8，所述定子9為柱形腔體結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)子8的橫截面與柱形腔體的橫截面相適配，所述動(dòng)子8安裝在定子9內(nèi)；所述動(dòng)子10采用的永磁體可以是釹鐵硼，已達(dá)到降低設(shè)備成本的目的。
[0018]所述活塞機(jī)構(gòu)包括缸體16、活塞環(huán)4和輸出軸5，所述活塞環(huán)4安裝在缸體16內(nèi)，將缸體16內(nèi)部分成上下兩個(gè)腔體，所述輸出軸15 —端與活塞環(huán)4固定，另一端穿過(guò)上腔體并伸出缸體16外。
[0019]所述輸出軸15的另一端與支撐架2固定；所述下腔體與定子9的上端口密封連通，所述定子9的下端口通過(guò)高壓管道11與上腔體密封連通，在高壓管道11上設(shè)置有自動(dòng)流量控制閥12。
[0020]所述海底安裝機(jī)構(gòu)包括海底沉石14和錨鏈13，所述海底沉石14通過(guò)錨鏈13與靜止浮筒8連接。一般來(lái)說(shuō)，海底安裝機(jī)構(gòu)有兩種方式:一、所述海底沉石14的數(shù)量為一個(gè)，且海底沉石14通過(guò)一根錨鏈13與靜止浮筒8連接；二、所述海底沉石14的數(shù)量為三個(gè)，且三個(gè)海底沉石成正三角形布置，每個(gè)海底沉石通過(guò)一根錨鏈13與靜止浮筒8連接。當(dāng)然，考慮實(shí)際情況，還可采用其他的方式。
[0021]本案裝置放置于海上時(shí)，在波浪的推動(dòng)下，動(dòng)力浮筒I會(huì)往復(fù)性地帶動(dòng)活塞環(huán)4進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，活塞環(huán)4的上下運(yùn)動(dòng)會(huì)通過(guò)缸體16內(nèi)的液體推動(dòng)動(dòng)子10的上下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)子10的上下運(yùn)動(dòng)會(huì)使永磁體的磁感線(xiàn)被定子9內(nèi)的繞組切割，進(jìn)而定子9內(nèi)繞組感應(yīng)到電流電壓。自動(dòng)流量控制閥12和高壓管道11的作用是使活塞環(huán)4和動(dòng)子10的上下運(yùn)動(dòng)達(dá)到勻速，從而使永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)輸出的電壓電流達(dá)到穩(wěn)定。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:包括浮筒機(jī)構(gòu)、永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)和活塞機(jī)構(gòu) 所述浮筒機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力浮筒(I)和靜止浮筒(8)，所述靜止浮筒(8)為圓柱體，所述動(dòng)力浮筒(I)為圓環(huán)體，且圓柱體的直徑與圓環(huán)體的內(nèi)徑相適配，所述動(dòng)力浮筒(I)套設(shè)在靜止浮筒(8)外；在動(dòng)力浮筒(I)的上端固定有支撐架(2)； 所述永磁直線(xiàn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括定子(9)和動(dòng)子(8)，所述定子(9)為柱形腔體結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)子(8)的橫截面與柱形腔體的橫截面相適配，所述動(dòng)子(8)安裝在定子(9)內(nèi)； 所述活塞機(jī)構(gòu)包括缸體(16)、活塞環(huán)(4)和輸出軸(5)，所述活塞環(huán)(4)安裝在缸體(16)內(nèi)，將缸體(16)內(nèi)部分成上下兩個(gè)腔體，所述輸出軸(15)—端與活塞環(huán)(4)固定，另一端穿過(guò)上腔體并伸出缸體(16)外； 所述輸出軸(15)的另一端與支撐架(2)固定；所述下腔體與定子(9)的上端口密封連通，所述定子(9 )的下端口通過(guò)高壓管道(11)與上腔體密封連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述動(dòng)力浮筒(I)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)同軸環(huán)形的水位調(diào)節(jié)艙(7)，所述水位調(diào)節(jié)艙(7)上設(shè)置有注/抽水管(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述靜止浮筒(8)上設(shè)置有限制動(dòng)力浮筒(I)相對(duì)運(yùn)動(dòng)上下限位置的限位卡死裝置(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述高壓管道(11)上設(shè)置有自動(dòng)流量控制閥(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:還包括海底沉石(14)和錨鏈(13)，所述海底沉石(14 )通過(guò)錨鏈(13)與靜止浮筒(8 )連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述海底沉石(14)的數(shù)量為一個(gè)，且海底沉石(14)通過(guò)一根錨鏈(13)與靜止浮筒(8)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直驅(qū)式波浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述海底沉石(14)的數(shù)量為三個(gè)，且三個(gè)海底沉石成正三角形布置，每個(gè)海底沉石通過(guò)一根錨鏈(13)與靜止浮筒(8)連接。
【文檔編號(hào)】H02K7/18GK103511170SQ201310504361
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】余海濤, 陳中顯, 胡敏強(qiáng), 黃磊, 聞程, 孟高軍, 須晨凱, 仲偉波 申請(qǐng)人:東南大學(xué)