一種發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微浪發(fā)電裝置，包括機械模塊，電能轉換模塊，儲電模塊。機械模塊主要由微浪發(fā)電子組成，微浪發(fā)電子包括：固定板、磁棒、磁棒固定圈、線圈、擺臂、轉軸；電能抓換模塊包括整流濾波器、導線；蓄電模塊包括蓄電池、輸出導線、指示燈；微浪發(fā)電子是微型高效的機電一體化的電器，有效利用20厘米以下的微浪發(fā)電，采用高效節(jié)能設計，降低自身能量損耗，提高整體能量轉換效率，面向微功耗電子設備，可采用分布式高密度投放于海洋和灘涂，且可應用于不同類型的電力供應系統(tǒng)。
【專利說明】一種發(fā)電裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源領域，特別是一種利用20厘米以下的微浪進行發(fā)電的微浪發(fā)電裝置，主要用于淺海區(qū)域和灘涂的微浪發(fā)電。
【背景技術】
[0002]波浪能的利用可以追溯到18世紀，1799年法國人取得世界上第一個波浪發(fā)電專利。1910年法國人試制了世界上第一個波浪發(fā)電裝置，Ikff垂直固定式的空氣透平波浪發(fā)電機。19世紀中葉，發(fā)明家們開始對波浪能利用產(chǎn)生濃厚興趣，在1856年到1973年間僅在英國申請的專利有350件。1978年，日本成功發(fā)明利用波浪能驅動空氣活塞發(fā)電裝置，發(fā)電量達100kW。20世紀70年代初英國在新能源計劃中把海洋波浪能列為首位，1975年能源部成立波能開發(fā)委員會，到1980年累積投入上千萬英鎊，由實驗室對20多種波浪能轉換裝置進行研究，篩選出幾種大規(guī)模波浪發(fā)電方案，例如索爾特點頭鴨式、科克里爾筏式、海蛘式、整流器式、振蕩水柱式等。在此期間，瑞典、丹麥、法國、葡萄牙、西班牙、美國、印度和中國等國相繼開展了波浪能轉換的研究，并在海上建立發(fā)電裝置。至今為止全世界已研制成功幾百種不同波浪發(fā)電裝置，主要可歸納為四類:一是浮力式，利用海面浮體受波浪上下顛簸引起的運動，通過機械傳動帶動發(fā)電機發(fā)電；二是空氣氣輪機方式，利用波浪的上下運動，產(chǎn)生空氣流，以推動空氣氣輪機發(fā)電；三是波浪整流方式，該裝置由高、低水位區(qū)及不可逆閥門組成，當該裝置處于浪峰時，海水由閥門進入高水位區(qū):當它處于波谷時，高水位區(qū)的水流向低水位區(qū)，再流回海里，這種裝置就是利用兩水位之間的水流推動水型水輪發(fā)電機工作；四是液壓方式，即利用波浪發(fā)電裝置的上下擺動或轉動，帶動液壓馬達，產(chǎn)生高壓水流，推動渦輪發(fā)電機?？傮w來說，波浪能利用技術尚不成熟。從已經(jīng)研究出的波浪發(fā)電裝置或實驗電站來看，仍無法判斷哪種方式更利于人類應用。這些裝置普遍存在以下問題:投入成本高、運營風險高、技術門檻高、成本回收難、規(guī)模推廣難，即“三高兩難”問題；此外在機械機構方面，復雜笨重無法捕獲高度較低的微型波浪也是現(xiàn)在發(fā)電裝置通存的問題。而對于周圍人文、自然環(huán)境產(chǎn)生的破壞也在很大程度上限制了海浪發(fā)電裝置的發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是:針對目前波浪發(fā)電裝置普遍存在的大型化、對小波浪響應不足、對生態(tài)環(huán)境存在較大破壞的問題，提供了一種利用微型波浪能發(fā)電的微浪發(fā)電裝置，該裝置具有結構簡單、微型化、低成本等特點。
[0004]該裝置以磁生電理論為指導，采用鐘擺式結構，在保證線圈低損耗同時，把雜亂、方向無序的電流經(jīng)整流濾波后，儲存在法拉電容或蓄電池中，結構穩(wěn)定，可靠性高，對海洋生態(tài)環(huán)境無影響；
本發(fā)明采用的技術方案是:一種微浪發(fā)電裝置，包括機械模塊，電能轉換模塊，儲電模塊。
[0005]機械模塊主要有微浪發(fā)電子組成，微浪發(fā)電子包括固定板、磁棒、磁棒固定圈、線圈、擺臂、轉軸；電能抓換模塊包括整流濾波器、導線；蓄電模塊包括蓄電池、輸出導線、指示燈；
轉軸固定在固定板上，擺臂通過軸承固定在轉軸上；磁棒通過固定圈固定在擺臂的一端，兩個線圈對稱的固定在固定板上，并且保證磁棒可以在線圈里往復運動；
通過切割磁感線產(chǎn)生的電流經(jīng)導線送到固定在固定板背面的整流濾波器上，經(jīng)過整流濾波后的電流經(jīng)導線輸送到固定在固定板背面的蓄電池上；
蓄電池上裝有用于指示工作狀態(tài)的LED指示燈，用于對工作狀態(tài)實時監(jiān)測；
蓄電池儲存的電能可以通過蓄電池的輸出線路輸出，多個發(fā)電子儲存的電能經(jīng)整合后輸出供設備使用；
由于工作環(huán)境的腐蝕性大，環(huán)境惡劣，發(fā)電子采用防腐的外殼保護；
發(fā)電子通過連接線連接構成網(wǎng)絡化供電系統(tǒng)向電子系統(tǒng)提供能量，以這種方式產(chǎn)生的電能是相當可觀的。
[0006]發(fā)電子的工作原理是:采用磁鐵作為運動件，線圈為固定件，利用磁鐵運動使線圈切割磁感線產(chǎn)生電流的發(fā)電方案，直接將微波浪能轉化為電能。
[0007]微浪發(fā)電子貫徹了整體網(wǎng)絡化具體單元式的總體設計思想，電路模塊以電磁感應為理論基礎，整體發(fā)電子具有結構微型化、微機電結合一體化的特點。此裝置的提出較好地解決了現(xiàn)今波浪發(fā)電裝置普遍存在的大型化、對小波浪響應不足、對生態(tài)環(huán)境存在較大破壞的問題。
[0008]將每個微浪發(fā)電子體積壓縮到最小，有利于利用小于20厘米的微波浪實現(xiàn)發(fā)電。微型化的設計使本發(fā)明克服了目前海浪發(fā)電裝置體積大型化所導致的無法響應捕獲波高較低的微浪的缺陷。微浪發(fā)電子設計為整個發(fā)電網(wǎng)絡的一個最小單元，由多個發(fā)電子構成網(wǎng)絡化供電系統(tǒng)向電子系統(tǒng)提供能量，以這種方式產(chǎn)生的電能是相當可觀的。網(wǎng)絡線狀發(fā)電系統(tǒng)可以直接分布在沿海領域，無須為此建立大型土木改變環(huán)境原貌，能夠有效降低成本并使發(fā)電系統(tǒng)建立更加便利——僅需把連好的發(fā)電系統(tǒng)散在海中，把儲能部分放置岸邊即可，可減少維護難度，而且對使用海域無環(huán)境負面影響，是理想且成本低的發(fā)電方式。這樣的研究設想將成為解決未來能源困境的一個有效思路。
[0009]本發(fā)明的主要技術指標:通過樣品進行上百次試驗，得到5個發(fā)電子并聯(lián)實驗數(shù)據(jù):(平均值)U= 190ImV ；I=89.8mA ；P=170.6mW。
[0010]本發(fā)明要實現(xiàn)的技術效果是:以磁生電理論為指導，采用鐘擺式結構，在保證線圈低損耗同時，把雜亂、方向無序的電流經(jīng)整流濾波后，儲存在法拉電容或蓄電池中，結構穩(wěn)定，可靠性高，對海洋生態(tài)環(huán)境無影響；微浪發(fā)電子是
微型高效的機電一體化的電器，有效利用20厘米以下的微浪發(fā)電，采用高效節(jié)能設計，降低自身能量損耗，提高整體能量轉換效率，面向微功耗電子設備，可采用分布式高密度投放于海洋和灘涂，可應用于不同類型的電力供應系統(tǒng)，如航標燈電源、船舶電力供應、海洋沿岸養(yǎng)殖業(yè)、偏遠島嶼供電等，而與其他能源發(fā)電方式混合使用可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，應用前景廣闊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是微浪發(fā)電子正面結構示意圖 圖2是微浪發(fā)電子背面結構示意圖 圖3是帶有外殼的微浪發(fā)電子 圖4是發(fā)電系統(tǒng)
其中:1.固定板2.磁棒3.磁棒固定圈4.線圈5.擺臂6.轉軸7.整流濾波器8.導線9.蓄電池10.輸出線11.指示燈12.防腐外殼13.連接線
【具體實施方式】
[0012]如圖所示，本發(fā)明由機械模塊，電能轉換模塊，儲電模塊組成。
[0013]機械模塊主要有微浪發(fā)電子組成，微浪發(fā)電子包括固定板1、磁棒2、磁棒固定圈
3、線圈4、擺臂5、轉軸6 ;電能抓換模塊包括整流濾波器7、導線8 ;蓄電模塊包括蓄電池9、輸出導線10、指示燈11 ；
轉軸6固定在固定板I上，擺臂5通過軸承固定在轉軸6上；磁棒2通過固定圈3固定在擺臂5的一端，兩個線圈4對稱的固定在固定板I上，并且保證磁棒2可以在線圈4里往復運動；
通過切割磁感線產(chǎn)生的電流經(jīng)導線送到固定在固定板I背面的整流濾波器7上，經(jīng)過整流濾波后的電流經(jīng)導線8輸送到固定在固定板I背面的蓄電池9上；
蓄電池9上裝有用于指示工作狀態(tài)的LED指示燈11，用于對工作狀態(tài)實時監(jiān)測；蓄電池9儲存的電能可以通過蓄電池的輸出線10路輸出，多個發(fā)電子儲存的電能經(jīng)整合后輸出供設備使用；
由于工作環(huán)境的腐蝕性大，環(huán)境惡劣，發(fā)電子采用防腐的外殼12保護；
發(fā)電子通過連接線13連接構成網(wǎng)絡化供電系統(tǒng)向電子系統(tǒng)提供能量，以這種方式產(chǎn)生的電能是相當可觀的。
[0014]在應用方面，可以較好的應用于偏遠島嶼供電、船舶電力供應、礁石示警、水產(chǎn)養(yǎng)殖、航道示意等現(xiàn)有波浪發(fā)電大型裝置無法應用的方面，具有良好的市場推廣前景。隨著超導技術和微電子技術的進一步發(fā)展，發(fā)電效率和應用范圍也將得到進一步的提高和拓展。本發(fā)明的提出也為波浪能發(fā)電提供了一種新思路和新途徑，為人類進一步利用海洋提供了一種全新的設想。
【權利要求】
1.一種微浪發(fā)電裝置，包括機械模塊，電能轉換模塊，儲電模塊， 機械模塊包括微浪發(fā)電子，其中，微浪發(fā)電子包括:固定板(I)、磁棒(2)、磁棒固定圈(3)、線圈(4)、擺臂(5)、轉軸(6)； 電能轉換模塊包括整流濾波器(7)、導線(8)； 蓄電模塊包括蓄電池(9)、輸出導線(10)、指示燈(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的微浪發(fā)電裝置，其特征在于:轉軸(6)固定在固定板(I)上，擺臂(5)通過軸承固定在轉軸(6)上； 磁棒(2)通過固定圈(3)固定在擺臂(5)的一端,兩個線圈(4)對稱的固定在固定板(I)上，并且保證磁棒⑵可以在線圈⑷里往復運動。
3.根據(jù)權利要求2所述的微浪發(fā)電裝置，其特征在于:通過切割磁感線產(chǎn)生的電流經(jīng)導線送到固定在固定板(I)背面的整流濾波器(7)上，經(jīng)過整流濾波后的電流經(jīng)導線(8)輸送到固定在固定板(I)背面的蓄電池(9)上。
4.根據(jù)權利要求3所述的微浪發(fā)電裝置，其特征在于:蓄電池(9)上裝有用于指示工作狀態(tài)的LED指示燈(11)，用于對工作狀態(tài)實時監(jiān)測。
【文檔編號】F03B13/16GK103807089SQ201210448985
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月12日 優(yōu)先權日:2012年11月12日
【發(fā)明者】王也 申請人:上海市閔行區(qū)知識產(chǎn)權保護協(xié)會