一种平板式海浪推力双向发电装置

1.本发明涉及水力发电设备领域，特别是涉及一种平板式海浪推力双向发电装置。


背景技术：

2.水力发电是通过单向、蜗壳式水轮机发电的装置，水力发电设备一般架设在单向流动的水道上。
3.海浪是一种天然形成的动能流体，海浪的冲击力大，其横向作用产生的能量密度很高，且沿海岸线分布，易于捕捉，便于在沿海地区建设海浪发电站。然而海浪是一种做周期性往复运动的特殊流体，其动能形成方向不是单向而是双向的，基于上述特点，水力发电装置无法直接应用到海浪发电上；现有的方法一般是将海浪动能转化为中间能量，如机械能、气压能、液压能等等，在将中间能量转化为电能，一方面增加了能量转换损耗，另一方面也需要增设能量转换设备。
4.据世界能源委员会公布的数据，全球可利用的海浪达到20亿kw，相当于目前世界总发电量的2倍。其中我国技术上可利用的沿岸海浪能7000万kw，其具有良好的发展前景，有鉴于此，如何提供一种能够直接将海浪动能转化为电能的设备，是本领域人员亟需解决的一个问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种平板式海浪推力双向发电装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得该发电装置能够适用于海浪发电，直接将海浪动能转化为电能。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种平板式海浪推力双向发电装置，包括：固定板，所述固定板上平行设置有两个异极的磁条；活动板，所述活动板沿所述磁条的长度方向与所述固定板滑动连接，所述活动板的下表面固定设置有绕磁线圈组件，所述绕磁线圈组件与储电单元形成闭合回路，所述绕磁线圈组件位于两个所述磁条的中间；基座，所述基座与所述固定板的下表面固定连接，所述基座内限定出前、后开口的海浪流道，所述海浪流道的设置方向与所述磁条的长度方向相同，海浪能够从所述海浪流道的前开口或后开口进入所述海浪流道内；挡板，所述挡板位于所述海浪流道内并与所述海浪流道的内侧壁滑动连接，所述挡板的上方具有连杆，所述连杆贯穿所述基座并与所述活动板固定连接，或所述连杆贯穿所述固定板并与所述活动板固定连接。
7.本发明的有益效果是：海浪通过前开口或后开口进入海浪流道内，海浪带动挡板往复运动进而带动活动板及绕磁线圈沿切割磁感线的方向往复运动，线圈来回切割磁感线即可产生电能，与海浪周期性往复运动完美契合；实现了“双向水力发电”，直接将海浪动能转化为电能的技术效果，结构简单，成本低廉，便于安装、维护和运行，具有良好的发展前景和应用范围。
8.进一步的，所述固定板的上表面平行设置有两个第一滑轨，两个所述磁条位于两个所述第一滑轨的中间，所述活动板的下表面与所述第一滑轨位置对应设置有两个第一滑
槽，所述第一滑槽与所述第一滑轨滑动连接。
9.进一步的，所述基座包括两个平行设置的侧板，所述侧板与所述固定板的下表面固定连接，两个所述侧板之间形成海浪流道，所述挡板与所述侧板的内侧面滑动连接；所述固定板的一侧或两侧边缘贯穿上下表面设置有第一贯通槽，所述连杆自下而上穿过所述第一贯通槽并与所述活动板固定连接，所述连杆能够在所述第一贯通槽内沿所述磁条的长度方向移动。
10.在上述技术方案中，固定板位于连杆和活动板之间，第一贯通槽的作用在于使连杆能够穿过固定板并与活动板连接，第一贯通槽的长度需要大于等于挡板的最大滑动距离。
11.进一步的，所述基座具有顶板，所述顶板与所述固定板的下表面固定连接，所述活动板和所述顶板的宽度均大于所述活动板的宽度，所述顶板的一侧或两侧边缘贯穿上下表面设置有第二贯通槽，所述连杆自下而上穿过所述第二贯通槽并与所述活动板固定连接，所述连杆能够在所述第二贯通槽内沿所述磁条的长度方向移动。
12.在上述技术方案中，顶板位于连杆和活动板之间，第二贯通槽的作用在于使连杆能够穿过顶板并与活动板连接，第二贯通槽的长度需要大于等于挡板的最大滑动距离。与具有侧板的基座相比，顶板不比对固定板进行开槽，且不受固定板边缘与第一滑轨之间的距离限制，灵活性更强，适应性更好，并能够额外提高下方海浪流道的稳定性。
13.进一步的，所述海浪流道的内侧壁上设置有第二滑槽，所述挡板与所述第二滑槽位置对应设置有第二滑轨，所述第二滑轨与所述第二滑槽滑动连接。
14.进一步的，所述活动板的下表面与所述绕磁线圈组件位置对应开设有第一安装槽，所述绕磁线圈组件固定设置于所述第一安装槽内。
15.在活动板设计时，需要考虑第一滑轨的高度、磁条的高度以及绕磁线圈组件的高度，第一安装槽能够收纳绕磁线圈组件的一部分，使得绕磁线圈组件的下表面不会与固定板接触，为活动板与固定板的相对滑动提供保障。
16.进一步的，所述固定板的下表面与所述绕磁线圈组件位置对应开设有第二安装槽，所述绕磁组件能够部分进入所述第二安装槽内但不与所述第二安装槽的内侧壁接触。
17.第二安装槽需要与第一安装槽配合使用，相当于在绕磁线圈组件的位置降低固定板的厚度，当绕磁线圈组件外径较大时，绕磁线圈组件的上半部分位于第一安装槽内，下半部分位于第二安装槽内，绕磁线圈组件能够在第二安装槽内移动但不与第二安装槽的内侧壁接触。
18.进一步的，所述绕磁线圈组件包括铁芯、线圈和导线，所述线圈绕设于所述铁芯外表面，所述线圈与导线电连接，所述第一安装槽的两端头开设有走线孔，所述导线能够从走线孔引出并与所述储电单元电连接形成回路；所述铁芯与所述第一安装槽固定连接，所述第一安装槽由绝缘材料制成。
附图说明
19.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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
20.图1为本技术的整体结构示意图；
21.图2为固定板结构示意图(未设置第一安装槽的完整结构)；
22.图3为活动板结构示意图；
23.图4为带有第二安装槽的固定板结构示意图(未设置第一安装槽的完整结构)；
24.图5为挡板结构示意图；
25.图6为海浪流道内侧壁的结构示意图；
26.图7为第一安装槽结构示意图；
27.图8为第一安装槽与绕磁线圈组件的安装结构示意图；
28.图9为另一种实施例中的整体结构示意图；
29.其中，1-固定板，101-第一滑轨，102-第一贯通槽，103-第二安装槽，2-磁条，3-活动板，301-第一滑槽，302-第一安装槽，4-绕磁线圈组件，401-铁芯，402-线圈，403-导线，5-基座，501-海浪流道，5011-第二滑槽，502-侧板，503-顶板，5031-第二贯通槽，6-挡板，601-第二滑轨，7-连杆。
具体实施方式
30.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，所描述的实施例仅仅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。
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.参照图1-9，本发明提供一种平板式海浪推力双向发电装置，包括：固定板1，固定板1上平行设置有两个异极的磁条2；活动板3，活动板3沿磁条2的长度方向与固定板1滑动连接，活动板3的下表面固定设置有绕磁线圈组件4，绕磁线圈组件4与储电单元形成闭合回路，绕磁线圈组件4位于两个磁条2的中间；基座5，基座5与固定板1的下表面固定连接，基座5内限定出前、后开口的海浪流道501，海浪流道501的设置方向与磁条2的长度方向相同，海浪能够从海浪流道501的前开口或后开口进入海浪流道501内；挡板6，挡板6位于海浪流道501内并与海浪流道501的内侧壁滑动连接，挡板6的上方具有连杆7，连杆7贯穿基座5并与活动板3固定连接，或连杆7贯穿固定板1并与活动板3固定连接。挡板6可以竖直设置，也可以为迎合应用区域海浪的冲击角度倾斜设置，以利于挡板6受到海浪冲击后快速转化为滑动的动力。
33.在本实施例中，固定板1的上表面平行设置有两个第一滑轨101，两个磁条2位于两个第一滑轨101的中间，活动板3的下表面与第一滑轨101位置对应设置有两个第一滑槽301，第一滑槽301与第一滑轨101滑动连接。
34.在本实施例中，基座5包括两个平行设置的侧板502，侧板502与固定板1的下表面固定连接，两个侧板502之间形成海浪流道501，挡板6与侧板502的内侧面滑动连接；固定板1的一侧或两侧边缘贯穿上下表面设置有第一贯通槽102，连杆7自下而上穿过第一贯通槽102并与活动板3固定连接，连杆7能够在第一贯通槽102内沿磁条2的长度方向移动。
35.在其他的一些实施例中，基座5具有顶板503，顶板503与固定板1的下表面固定连接，活动板3和顶板503的宽度均大于活动板3的宽度，顶板503的一侧或两侧边缘贯穿上下表面设置有第二贯通槽5031，连杆7自下而上穿过第二贯通槽5031并与活动板3固定连接，连杆7能够在第二贯通槽5031内沿磁条2的长度方向移动。
36.在本实施例中，海浪流道501的内侧壁上设置有第二滑槽5011，挡板6与第二滑槽5011位置对应设置有第二滑轨601，第二滑轨601与第二滑槽5011滑动连接。
37.在本实施例中，活动板3的下表面与绕磁线圈组件4位置对应开设有第一安装槽302，绕磁线圈组件4固定设置于第一安装槽302内。
38.在本实施例中，固定板1的下表面与绕磁线圈组件4位置对应开设有第二安装槽103，绕磁组件能够部分进入第二安装槽103内但不与第二安装槽103的内侧壁接触。
39.在本实施例中，绕磁线圈组件4包括铁芯401、线圈402和导线403，线圈402绕设于铁芯401外表面，线圈402与导线403电连接，第一安装槽302的两端头开设有走线孔，导线403能够从走线孔引出并与储电单元电连接形成回路；铁芯401与第一安装槽302固定连接，第一安装槽302由绝缘材料制成。
40.具体工作过程如下：
41.海浪从海浪流道501的前开口进入海浪流道501内，并冲击挡板6，挡板6受到冲击力后沿第二滑槽5011移动，并通过连杆7和活动板3带动绕磁线圈组件4沿第一滑轨101的方向移动，第一滑轨101的方向与两个磁条2产生的磁感线的方向垂直，也就是说绕磁线圈组件4移动过程中切割磁感线并产生电能，电能经导线403传到至储电单元。此时，海浪周期运动的前半周期结束，海浪开始反向运动，反向运动过程中，海浪从海浪流道501的后开口进入海浪流道501，挡板6沿第二滑槽5011向反向移动，绕磁线圈组件4也沿反向切割磁感线，同样产生电能。
42.本发明的提供了一种平板式海浪推力双向发电装置，海浪通过前开口或后开口进入海浪流道内，海浪带动挡板往复运动进而带动活动板及绕磁线圈沿切割磁感线的方向往复运动，线圈来回切割磁感线即可产生电能，与海浪周期性往复运动完美契合；实现了“双向水力发电”，直接将海浪动能转化为电能的技术效果，结构简单，成本低廉，便于安装、维护和运行，具有良好的发展前景和应用范围。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做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。

技术特征：
1.一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，包括：固定板(1)，所述固定板(1)上平行设置有两个异极的磁条(2)；活动板(3)，所述活动板(3)沿所述磁条(2)的长度方向与所述固定板(1)滑动连接，所述活动板(3)的下表面固定设置有绕磁线圈组件(4)，所述绕磁线圈组件(4)与储电单元形成闭合回路，所述绕磁线圈组件(4)位于两个所述磁条(2)的中间；基座(5)，所述基座(5)与所述固定板(1)的下表面固定连接，所述基座(5)内限定出前、后开口的海浪流道(501)，所述海浪流道(501)的设置方向与所述磁条(2)的长度方向相同，海浪能够从所述海浪流道(501)的前开口或后开口进入所述海浪流道(501)内；挡板(6)，所述挡板(6)位于所述海浪流道(501)内并与所述海浪流道(501)的内侧壁滑动连接，所述挡板(6)的上方具有连杆(7)，所述连杆(7)贯穿所述基座(5)并与所述活动板(3)固定连接，或所述连杆(7)贯穿所述固定板(1)并与所述活动板(3)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述固定板(1)的上表面平行设置有两个第一滑轨(101)，两个所述磁条(2)位于两个所述第一滑轨(101)的中间，所述活动板(3)的下表面与所述第一滑轨(101)位置对应设置有两个第一滑槽(301)，所述第一滑槽(301)与所述第一滑轨(101)滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述基座(5)包括两个平行设置的侧板(502)，所述侧板(502)与所述固定板(1)的下表面固定连接，两个所述侧板(502)之间形成所述海浪流道(501)，所述挡板(6)与所述侧板(502)的内侧面滑动连接；所述固定板(1)的一侧或两侧边缘贯穿上下表面设置有第一贯通槽(102)，所述连杆(7)自下而上穿过所述第一贯通槽(102)并与所述活动板(3)固定连接，所述连杆(7)能够在所述第一贯通槽(102)内沿所述磁条(2)的长度方向移动。4.根据权利要求1所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述基座(5)具有顶板(503)，所述顶板(503)与所述固定板(1)的下表面固定连接，所述活动板(3)和所述顶板(503)的宽度均大于所述活动板(3)的宽度，所述顶板(503)的一侧或两侧边缘贯穿上下表面设置有第二贯通槽(5031)，所述连杆(7)自下而上穿过所述第二贯通槽(5031)并与所述活动板(3)固定连接，所述连杆(7)能够在所述第二贯通槽(5031)内沿所述磁条(2)的长度方向移动。5.根据权利要求1所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述海浪流道(501)的内侧壁上设置有第二滑槽(5011)，所述挡板(6)与所述第二滑槽(5011)位置对应设置有第二滑轨(601)，所述第二滑轨(601)与所述第二滑槽(5011)滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述活动板(3)的下表面与所述绕磁线圈组件(4)位置对应开设有第一安装槽(302)，所述绕磁线圈组件(4)固定设置于所述第一安装槽(302)内。7.根据权利要求6所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述固定板(1)的下表面与所述绕磁线圈组件(4)位置对应开设有第二安装槽(103)，所述绕磁线圈组件(4)能够部分进入所述第二安装槽(103)内但不与所述第二安装槽(103)的内侧壁接触。8.根据权利要求6所述的一种平板式海浪推力双向发电装置，其特征在于，所述绕磁线圈组件(4)包括铁芯(401)、线圈(402)和导线(403)，所述线圈(402)绕设于所述铁芯(401)外表面，所述线圈(402)与导线(403)电连接，所述第一安装槽(302)的两端头开设有走线
孔，所述导线(403)能够从走线孔引出并与所述储电单元电连接形成回路；所述铁芯(401)与所述第一安装槽(302)固定连接，所述第一安装槽(302)由绝缘材料制成。

技术总结
本发明公开一种平板式海浪推力双向发电装置，固定板上平行设置有两个异极的磁条，活动板与固定板滑动连接，活动板的下表面固定设置有绕磁线圈组件，基座与固定板的下表面固定连接，基座内限定出海浪流道，挡板位于海浪流道内并与海浪流道的内侧壁滑动连接，海浪通过前开口或后开口进入海浪流道内，海浪带动挡板往复运动进而带动活动板及绕磁线圈沿切割磁感线的方向往复运动，线圈来回切割磁感线即可产生电能，与海浪周期性往复运动完美契合；实现了“双向水力发电”，直接将海浪动能转化为电能的技术效果，结构简单，成本低廉，便于安装、维护和运行，具有良好的发展前景和应用范围。具有良好的发展前景和应用范围。具有良好的发展前景和应用范围。


技术研发人员：孙文 吴晶 张江江 杨深其 陈晓龙 吴琼
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/6/14