一种以空气为动能介质稳定电压输出的海浪发电装置的制作方法

1.本发明涉及海浪发电领域，尤其涉及一种以空气为动能介质稳定电压输出的海浪发电装置。


背景技术：

2.波浪能发电的利用过程是首先通过发电装置将波浪能转换为中间介质的内能或者机械能，其次将内能或者机械能通过涡轮再转换成电能。
3.波浪能发电系统有很多种形式，总体上可以分为三级：第一级与波浪直接接触捕获波浪能，将波浪能转换成发电系统所能接受的实体能量，通常表现为在波浪运动下的起伏机械能，如浮子、摆板等装置；第二级为中间转化和传输系统，把起伏的机械能传输到第三极进行发电；第三级即发电系统和输出电力系统，通常为发电机。这三级是相互联系，相互作用的。 最重要的是第一级的波浪能捕获系统，波浪能捕获的多少直接影响到后面二、三级系统的转化效率和发电量。第二级主要起稳向、增速、稳速的作用。第一级与第二级之间很多时候具有一定的距离，必须有第二级在两者之间起到连接和能量传递作用。
4.第一级转化是：捕捉波浪的垂荡运动或水平运动的能量转化为发点装置所持有的能量。这样，波浪能发电系统必须有一对实体去接触波浪能，即接触波能体（受能体）和定体，受能体直接接触波浪运动，捕捉波浪传来的能量，定体相对于受能体是固定的，运动与受能体一致或滞后一个相位差。一般而言，受能体以定体是多种做样、各种形式的，通过这个组合来实现第一级能量转换。
5.第二级中间转化是：可以认为它是一、三级之间的“桥梁”，把第一级和第三极能量转换连接起来。第一级转换的波浪能一般是不稳定的，达不到最终转换的动力机械的要求。中间转换系统主要起着稳向、增速和稳速的关键作用，另外有的波能发电装置如离岸式波能发电装置第一级与第三极之间有一段距离，此时，中间转换还起着能量储存和运输作用。
6.第三极转换装置即终极转化是：把机械能转换成电能，基本上采用常规技术发电，最新的发电技术有液态金属磁流体发电技术等，应为发电机是在工况变化大的环境下工作，发电效率会受到一定影响，不会很高。最终转换也可以不发电，直接把机械能输送到工作装置，这样可以省去机械能—电能—机械能环节，能够简化结构，提高效率。
7.发电装置所产生的电能，电压必须维持在某一范围之内，若发电机发出的电压波动过大，不利于后续应用，所以必须通过某一装置，让发电机产生的电压维持在某一范围之内，也就是让发电机转子得到在一定范围内的转速。


技术实现要素：

8.本发明公开一种以空气为动能介质稳定电压输出的海浪发电装置，以空气作为动能介质，实现海浪发电，同时保证输出的电压在一定合理的范围内波动，避免电压上下大幅波动不利于后续使用。
9.为实现上述技术效果，本技术公开了一种以空气为动能介质稳定电压输出的海浪
发电装置，包括通过海浪带动的浮球，所述浮球驱动压气筒向储气室中压入空气；所述储气室通过气阀连接叶轮，所述叶轮连接发电机。
10.进一步的，所述储气室还连接有安全阀。
11.进一步的，所述气阀包括阀体所述阀体内部设有与阀体内壁相配合的滑块，还包括进气管从外部延伸至阀体内部，且所述进气管的边缘高于所述阀体的底面,还设有弹簧，所述弹簧一端与阀体的顶面相连，一端与所述滑块相连，所述弹簧设置为压缩并挤压所述滑块抵接于所述进气管上，所述滑块与所述底面之间的阀体上设置有出气口。
12.进一步的，所述进气管与储气室相连，所述出气口与所述叶轮相连。
13.进一步的，所述叶轮上还设有调速器。
14.进一步的，所述调速器包括设置于叶轮转轴上的导杆，所述导杆中部固定于所述转轴上，所述导杆上以转轴为中心对称设置有通过调速弹簧连接的质量块。
15.进一步的，所述质量块设置于所述导杆上，并设置为能够沿导杆自由在导杆长度范围内自由滑动。
16.进一步的，所述浮球通过连杆与所述压气筒相连，所述连个枢轴连接并设置与地面，通过浮球的起伏带动所述压气筒工作。
17.本发明的有益效果包括：以空气为动力介质，将海浪上下起伏的动能转化为叶轮的转动的动能，实现海浪发电，其结构简单、质量轻、成本低，适用于小型的海浪发电站。同时保证输出的电压在一定合理的范围内波动，避免电压上下大幅波动不利于后续使用。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的结构图。
20.图2为本发明的气阀的结构图。
21.图3为本发明的调速器的结构图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一：如图1本技术公开了一种以空气为动能介质稳定电压输出的海浪发电装置，包括通过海浪带动的浮球1，所述浮球驱动压气筒2向储气室4中压入空气；所述储气室通过气阀5连接叶轮6，所述叶轮连接发电机8。
24.实施例二：
在实施例一的技术方案的基础上所述储气室还连接有安全阀3。通过安全阀的设置保证了储气室内压力的安全。所述浮球通过连杆9与所述压气筒相连，所述连个枢轴连接并设置与地面，通过浮球的起伏带动所述压气筒工作。
25.实施例三：如图2所示，在上述任意实施例的基础上作为补充所述气阀包括阀体51所述阀体内部设有与阀体内壁相配合的滑块52，还包括进气管53从外部延伸至阀体内部，且所述进气管的边缘高于所述阀体的底面54,还设有弹簧55，所述弹簧一端与阀体的顶面56相连，一端与所述滑块相连，所述弹簧设置为压缩并挤压所述滑块抵接于所述进气管上，所述滑块与所述底面之间的阀体上设置有出气口57。所述进气管与储气室相连，所述出气口与所述叶轮相连。
26.设弹簧的预紧力为f，当气室里的压强值为p=pmax时，有f=pmax*s1,当气室里压强再稍微增大一点时，滑块向上移动，此时气体作用的有效面积由s1增大为s2，气体压强虽然会降到p0，但仍然会有p0*s2>f,滑块则会迅速的上移一段距离h，但气室里气体压强减小到p=pmin时，有f=pmin*s2,此时，滑块一旦接触到进气口，气体作用有效面积由s2减小到s1，有f>pmin*s1,则滑块会紧紧压住进气口。如此，该气阀则实现了当气室里的气压值达到pmax时，气阀迅速开启，高压空气则推动叶轮高速旋转，当气室气压值减小到pmin时，气阀迅速关闭，空气停止对外做工。
27.实施例四：如图3所示，在上述任意实施例的基础上作为补充所述叶轮上还设有调速器7。所述调速器包括设置于叶轮转轴61上的导杆71，所述导杆中部固定于所述转轴上，所述导杆上以转轴为中心对称设置有通过调速弹簧72连接的质量块73。所述质量块设置于所述导杆上，并设置为能够沿导杆自由在导杆长度范围内自由滑动。
28.当转轴高速旋转时，质量块会在离心力的作用下使自身的旋转半径增大，从而使调速器的转动惯量增加，转动惯量的增加会使转轴的转速降低，同时调速器会储存能量；当转轴转速降低时，质量块的旋转半径减小，调速器的转动惯量减小并释放能量，使转轴转速增加。
29.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。